鐵皮石斛離體培養生根調控研究進展

李紅艷 孫亞楠

[摘 要] 本文簡要介紹鐵皮石斛的生長特征、藥用價值等，并從基本培養基的種類、激素種類與濃度、礦物鹽類的水平及培養基添加附加物等方面論述鐵皮石斛離體培養生根調控進展情況，為人工大規模培育鐵皮石斛提供技術支持。

[關鍵詞] 鐵皮石斛;離體培養;生根調控

[中圖分類號] S567.239 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）28-93-2

1 鐵皮石斛概況

石斛屬（Dendrobium）屬于蘭科（Orchidaceae），是蘭科的第二大屬，全世界約有1 500種[1]，主要分布在熱帶、亞熱帶地區和太平洋島嶼。我國石斛屬植物約有60種，主要分布在秦嶺以南各省區，主產于西南、廣西及長江流域等。石斛屬植物為多年生附生植物，假鱗莖叢生，伸長呈莖狀，一般多節，節間膨大成各種形狀，肉質較硬;總狀花序生莖上部節上，具花數朵或僅1朵，花大且艷麗。石斛開花多，但是結果很少，每果可含100萬粒種子以上。其種子細如粉塵，每粒質量0.3～0.4 μg，在自然條件下發芽率一般不及5%。金釵石斛（Dendrobium nobile）、鐵皮石斛（Dendrobium candidum Wall. ex Lindl.）、細莖石斛[Dendrobium moniliforme（L.） Sw.]等均為名貴藥材。除藥用價值外，石斛屬植物也是重要的觀賞植物，石斛花大美麗、氣味芳香，受到了各國人民的喜愛，常用來栽培觀賞。

鐵皮石斛，一般附生在高山巖石壁上或森林樹干上，對生存條件要求非?？量?，其生存地一般為海拔500～1 000 m、相對濕度60%～75%、林間透光度60%、年降雨量1 100～1 500 mm的常綠闊葉林。在自然條件下，鐵皮石斛較難開花和結果。而在栽培條件下，鐵皮石斛從種子萌發到開花通常需要三四年[2]。鐵皮石斛莖直立，呈圓柱形，長9.0～35.0 cm，直徑2～4 mm，一般不分枝，具多節，節間長1.3～1.7 cm，常在莖中部以上互生3～5枚葉。鐵皮石斛的花常為總狀花序，一般從落葉的老莖上部發出，開出兩三朵花?；ò瑢儆诟赡べ|，卵形淺白色?；ㄐ蜉S回折狀彎曲，花序柄的基部具兩三枚短鞘。萼片和花瓣均為黃綠色，長圓狀披針形，先端銳尖。側萼片基部寬闊，萼囊圓錐形，末端為圓形?；ü：妥臃恳话汩L2.0～2.5 cm。唇瓣白色，基部具有1個黃色或綠色的胼胝體，比萼片稍短，中部反折，卵狀披針形，先端急尖。蕊柱黃綠色，長約3.0 mm，蕊柱足是帶紫紅色條紋的黃綠色，藥帽白色，長卵狀三角形，長約2.3 mm，頂端近銳尖且2裂。鐵皮石斛的花期一般在3—6月。

鐵皮石斛是我國傳統名貴中藥，俗稱鐵皮楓斗，在我國民間又稱救命仙草，素來有“藥中黃金”的美譽，被國際藥用植物界稱為“藥界大熊貓”。早在1 000多年前的道家經典《道藏》中就將鐵皮石斛、三兩重人參、天山雪蓮、百二十年首烏、花甲之茯苓、海底珍珠、深山靈芝和冬蟲夏草等列為中華九大仙草，而鐵皮石斛位居“中華九大仙草”之首。秦漢時期的《神農本草經》則認為鐵皮石斛“主傷中、除痹、下氣、補五臟虛勞羸瘦、強陰，久服厚腸胃”，其指出鐵皮石斛具有生津、止渴、鎮痛、消除水腫之功效，主治熱病陰虛、胃弱、目暗、聲音嘶啞等疾病，尤其對聲帶疲勞、聲音嘶啞有非常特殊的療效?！侗静菥V目》早就將鐵皮石斛列為藥用，稱鐵皮石斛“強陰益精，厚腸胃，補內絕不足，平胃氣，長肌肉，益智除驚，輕身延年”。清代名醫趙恕軒的《本草綱目拾遺》中也贊鐵皮石斛為“滋陰補益珍品”。

進入20世紀80年代后，鐵皮石斛的神奇藥效受到了科技人員的重視和關注。我國許多醫藥學者和科研機構對鐵皮石斛的藥效進行了研究，如中山醫科大學、福建中醫學院等研究機構對鐵皮石斛的功效和有效成分做了詳細的研究。研究結果表明，鐵皮石斛的藥理作用主要表現在增強免疫細胞的作用，從而提高機體免疫的功能;能大幅度提高動物體內超氧化物歧化酶（SOD）水平，從而增強其抗衰老的功能，具有抗衰老作用;降低血糖，養陰生津，抗氧化，抗疲勞，耐缺氧，抑制腫瘤等。因此，鐵皮石斛對治療鼻咽癌、霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤等多種癌癥有非常好的療效，是一類應用前景廣闊的中藥免疫增強劑，可作為新的抗癌藥物用來治療早期癌癥。

2 鐵皮石斛離體培養生根調控研究進展

石斛屬植物優良的藥用價值及觀賞價值，使其應用范圍迅速擴大，需求量不斷增加。長期以來，人們使用的鐵皮石斛都是依靠采挖野生資源。但是，由于近年來過度采伐利用、生態環境惡化，加之鐵皮石斛自身生長緩慢、繁殖率低等，導致目前野生鐵皮石斛已經瀕臨絕跡，早已被列為國家二級保護植物。目前，國內外關于石斛屬植物試管生根調控的研究已有一些報道，有關文獻報道了影響植物生根調控的因素主要有外植體材料的選擇、基本培養基的種類、激素種類與濃度、礦物鹽類的水平、培養基附加物、糖的種類與濃度、瓊脂濃度和培養基pH值，微環境光照強度、光質、通氣、濕度、溫度，基因的導入與遺傳轉化等[3]。

仲磊等研究發現，鐵皮石斛生根的最佳培養基為添加有BA與IAA（比例為2∶1）的培養基，培養15 d后鐵皮石斛無根苗即可形成兩三條不定根[4]。王碧琴等研究報道，鐵皮石斛壯苗后在1/2MS+NAA 0.2～0.5 mg/L上誘導生根，生根率在90%以上[5]。蔣波等研究認為，鐵皮石斛生根壯苗的最佳附加物為香蕉汁[6]。與此類似，張書萍等發現，在MS培養基中，鐵皮石斛生根壯苗的最佳培養基是MS+6-BA 2 mg/L+20%香蕉汁[7]。通過比較不同濃度的6-BA對鐵皮石斛的壯苗生根的影響發現，不添加6-BA的培養基中，石斛小苗發根遲、根數少，生根率低;而加入6-BA后可以明顯提高生根率，特別是在6-BA 0.4 mg/L的培養基中小苗根數多、生根快。朱艷等研究表明，將鐵皮石斛叢生芽培養于1/2MS+10%香蕉汁+0.5 AC的培養基上，誘導其生根的效果最佳[8]。陳繼敏等在研究不同添加物對石斛蘭生根壯苗的影響時發現，蘋果汁對石斛蘭生根壯苗的效果在水果添加物中最佳[9]。周俊輝等研究表明，將鐵皮石斛試管芽培養于1.0 mg/L NAA的培養基上，誘導其生根的效果最佳[10]。陳兆貴等研究表明，將鐵皮石斛試管芽培養于1/2MS+IBA 2.0 mg/L+水解酪蛋白500 mg/L+10%香蕉汁的培養基上，壯苗生根效果最佳，45 d生根率可達92%[11]。Martin等在石斛植物組織快繁研究中發現，1/2MS附加2.0 g/L活性炭對石斛的生根效果最佳[12]。諶紅輝等在鐵皮石斛組培快繁技術的研究試驗中發現，將鐵皮石斛組培苗培養在1/2MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 2.0 mg/L+IBA 2.0mg/L培養基中，鐵皮石斛組培苗的生根率可達87%[13]。

3 結語

自植物細胞全能性理論在20世紀30年代被驗證以來，植物組織培養得到迅速發展，尤其是近二三十年來，隨著組織培養基礎理論研究的進一步深入，組織培養技術的發展更為迅速，其應用范圍也越來越大，藥用植物組織培養技術應運而生。組織培養和快速繁殖已成為挽救瀕危植物的一條重要途徑?？梢哉f，藥用植物組織培養技術的應用給中藥資源的可持續發展帶來了非常廣闊的前景。一些發達國家，如美國和日本，早在20多年前就已經看中了鐵皮石斛的巨大功效，從而開始研究鐵皮石斛組織培養技術。20世紀70年代開始，我國相關部門投入了大量人力、物力對其進行研究，在離體組織快繁培養中，提高生根率、幼苗生長率、壯苗率及多糖含量等方面都取得一定的成果。但如何穩定提高試管苗根系的分化率、生根速度及根的生長質量，保證試管苗入土成活仍是一個難題，已成為制約鐵皮石斛快速繁殖和規?；a的“瓶頸”，是有待攻破的技術難關。

參考文獻

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[7]張書萍，白石，陳麗靜.鐵皮石斛的組織培養與快速繁殖[J].遼寧農業科學，2008（6）：12-15.

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[10]周俊輝，鐘雪鋒，蔡丁穩.鐵皮石斛的組織培養與快速繁殖研究[J].仲愷農業技術學院學報，2005（1）：23-26.

[11]陳兆貴，譚俊.不同激素配比對鐵皮石斛組織培養的影響研究[J].惠州學院學報，2006（3）：11-14.

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