鐵皮石斛壯苗生根與移栽種植研究

王艷，徐迎亞，閆小巧，張桂芳

(廣州中醫藥大學中藥學院，廣東廣州510006)

鐵皮石斛(Dendrobium officinal Kimura et Migo)為蘭科石斛屬多年生草本植物，藥用始載于《神農本草經》，列為上品，稱其“主傷中，除痹，下氣，補五臟，虛勞嬴瘦，強陰。久服厚腸胃，輕身延年”。2010年版《中華人民共和國藥典》將鐵皮石斛從石斛中分出來作為單一品種收載［1］?！兜啦亍分袑⑺袨橹腥A九大仙草之首，具有益胃生津、滋陰清熱的功效［2］，中醫廣為應用。野生鐵皮石斛分布于我國廣東、廣西、云南、貴州、浙江、四川等地，由于其對生長環境要求苛刻，多生長于多濕高溫的熱帶、亞熱帶林內樹干、懸崖峭壁及巖石縫隙之間，生長十分緩慢、自身繁殖能力也極低。加上長期人為無節制的采挖和破壞，致使鐵皮石斛瀕臨滅絕。而傳統的分株、扦插等方式繁殖率很低，遠遠不能滿足醫療和保健用藥的需求。為了滿足市場的需求，國內許多科研人員進行了鐵皮石斛組織培養技術的研究，在種子培養、莖尖培養和莖段培養等方面取得了一定的成果［3－7］，但鐵皮石斛試管苗脫瓶移栽成活率低和生長緩慢的問題仍然有待解決，這是制約鐵皮石斛大規模繁育和種植的主要問題。該研究考察不同植物激素和有機添加劑對鐵皮石斛生根壯苗的影響，以期篩選出促進鐵皮石斛試管苗生根和快速生長的培養基，同時設置不同的移栽基質和栽培管理方式對鐵皮石斛試管苗的移栽進行全面研究，選出適宜的栽培基質和栽培管理方式，從而提高試管苗的脫瓶移栽成活率，克服大田栽培難關，為鐵皮石斛產業化發展奠定基礎。

1 材料與方法

1．1 材料 試驗所用材料采自廣州中醫藥大學藥用植物學組培室已分化出真葉的叢生苗用于壯苗與生根，苗高為0．5～1．5 cm，1～2片真葉，0～2條短根。

1．2 方法

1．2．1 培養基及培養條件。以1/2MS為基本培養基，附加蔗糖15 g、瓊脂粉 3．5 g、活性炭1．5 g。根據不同的培養目的，添加不同種類、不同濃度的激素和有機添加劑，調節培養基pH為5．8，光照培養室溫度保持在28℃左右，光照強度2 000 lx左右，每天光照12 h。每種培養基接種15瓶，每瓶2株，培養60或90 d后統計鐵皮石斛苗的生長情況。

1．2．2 生長素種類試驗。NAA、IBA和6-BA不同配比，其中NAA 濃度分別為 0、0．1、0．5、1．0、1．5 mg/L，IBA 濃度分別為 0、0．5、1．0 mg/L，6-BA 濃度分別為0．5、1．0、1．5、2．0 mg/L。

1．2．3 天然提取物試驗。NAA 0．5 mg/L+6-BA 0．5 mg/L+香蕉汁10%和20%，NAA 0．5 mg/L+6-BA 0．5 mg/L+ 土豆汁10%和20%，NAA 0．5 mg/L+6-BA 0．5 mg/L+椰子汁10%。

1．2．4 移栽管理試驗。試管苗在培養基中生長到4～6 cm高、根莖粗壯時，即可移出培養室，在自然溫度光照下先將培養瓶放置1 d，然后擰松瓶蓋放置1～2 d，最后揭開瓶蓋放置1～2 d進行煉苗，然后取出洗凈瓊脂，移栽于不同的基質盆內。采用單栽和叢栽進行定植后澆透水，放于較陰涼的地方，移栽后前半個月只噴水，半個月之后施用1/2倍的營養液，移栽60 d后統計結果。

2 結果與分析

2．1 不同激素配比對鐵皮石斛壯苗的影響 從表1和圖1可以看出，單獨使用6-BA 0．5 mg/L時，植株長勢一般，葉淡綠，莖葉細小，健壯度低(圖1a)，加入NAA后，莖增高加粗，可見6-BA與NAA配合使用壯苗效果更好;隨著NAA的濃度逐漸升高，植株健壯度逐漸下降，可見當6-BA的濃度為0．5 mg/L時，NAA濃度的增加對鐵皮石斛的壯苗有一定的抑制作用，低濃度的NAA能更好地促進鐵皮石斛苗莖的加粗和伸長。當培養基加入NAA 0．1 mg/L+6-BA 0．5 mg/L時，鐵皮石斛苗長勢好，植株莖高而粗，莖葉由一開始的嫩綠色變成了深綠色，植株健壯度高，充滿活力(圖1b)。

表1 NAA、6-BA不同配比對鐵皮石斛壯苗的影響

當培養基中僅添加生長素NAA時，植株長勢一般，株較高，植株在2個月內平均增高了3．8 cm，但莖較細小(圖1d);加入6-BA后，莖明顯增粗，可見6-BA對鐵皮石斛的壯苗有促進的作用，能使莖增粗;當NAA和6-BA的濃度均為0．5 mg/L時，植株長勢良好，株平均增高了4．4 cm，莖平均增粗了3．4 mm，莖葉深綠色，植株健壯度較高(圖1c);當NAA與6-BA的濃度均為1．0 mg/L，植株十分粗壯，莖平均增粗量高達4．3 mm，但株較矮(圖1g)。

由表2和圖2可見，單獨使用IBA時，植株長勢一般，莖葉細小，株平均增高了3．5 cm，植株增高較為明顯(圖2a)，表明IBA具有促進株增高的作用;加入6-BA后，莖加粗，植株長勢趨好;當IBA和6-BA濃度均為0．5 mg/L時，壯苗效果好(圖2b);當6-BA的濃度升高至1．0 mg/L時，植株的增高量與莖的增粗量均有所下降(圖2c);控制6-BA的濃度為0．5 mg/L，當IBA 濃度由0．5 mg/L 升高至1．0 mg/L 時，植株的增高量與莖的增粗量均略微下降(圖2d)，可見當6-BA和IBA濃度均為0．5 mg/L時，其促進鐵皮石斛苗生根壯苗的作用最顯著。

表2 IBA、6-BA不同配比對鐵皮石斛壯苗的影響

綜合表1～2可以看出，同等濃度下的IBA和NAA相比，IBA更能促進鐵皮石斛植株的增高，而NAA對鐵皮石斛莖增粗的效果更好。通過篩選得出適宜鐵皮石斛壯苗的培養基為 1/2MS+NAA 0．1 mg/L+6-BA 0．5 mg/L，植株在 2個月內平均增高了5．2 cm，莖平均增粗了3．5 mm。

2．2 不同激素配比對鐵皮石斛生根的影響 無根小苗在接種30 d后開始出現根的分化，在莖基部或節上出現淺黃綠色的突起，尖端的顏色較淺，長度約1 mm。接種約60 d后，平均根長可達3～5 cm，各處理組中平均根數最高可達6．6條/株;根為淺綠色，在培養基中的吸收根表面光滑;一些小苗長出較長的氣生根，暴露于空氣中，氣生根表面有成片分布的白色茸毛組成的根被。接種90 d后，各種培養基培養的小苗出現明顯的變化，根由淺綠色轉為深綠色，根系長且粗壯，平均根長達5～7 cm，各處理組中平均根數最高可達22．8條/株。

從表3和圖3可以看出，當控制NAA濃度為1．0 mg/L，隨著IBA濃度的增加，根的誘導率存在較大的波動，從升到降再到升;IBA濃度為0．5 mg/L時，根長勢一般，但根系較粗(圖3b);IBA濃度升至1．0 mg/L時，平均生根數與平均根長均有一定的增長(圖3c);但當IBA濃度升高至1．5 mg/L時，植株根的長勢突然變差，根系少且細(圖3d);繼而再增加IBA的濃度至2．0 mg/L時，生根效果達到最好，根系粗壯，根多且長(圖3e)。

表3 NAA、IBA不同配比對鐵皮石斛生根的影響

當控制IBA濃度為2．0 mg/L時，隨著NAA濃度的增加，根的誘導率先升后降;NAA濃度為0．5 mg/L時，根長勢好，根系粗壯且多(圖3a);當NAA升至1．0 mg/L時，其促進生根的效果最好，植株的根多、長且粗壯(圖3e);當NAA濃度增加至1．5 mg/L時，根長勢變差，根較少，平均生根數僅為12．6 條/株，平均根長為5．1 cm(圖3f)。

NAA與IBA均具有促進生根的作用，二者配合使用時，NAA、IBA不同配比對鐵皮石斛苗根的誘導率和生長狀況具有很大的影響。當二者比例適當時，其促進試管苗生根的效果將達到最佳狀態，但當二者比例不得當時，其促進生根的作用不明顯，生根效果差。從表3可以篩選出適宜鐵皮石斛試管苗生根的培養基為1/2MS+6-BA 0．5 mg/L+NAA 1．0 mg/L+IBA 2．0 mg/L，平均生根數高達 22．8 條/株，平均根長達7 cm。

2．3 不同有機添加物對鐵皮石斛生根壯苗的影響 從表4和圖4可以看出，添加了有機物質之后，株平均增高量和莖平均增粗量顯著增加，植株長勢明顯優于對照組(編號1)，可見有機添加物能促進根系生長，從而使苗的生長加快，莖增高增粗，其中香蕉汁促進鐵皮石斛壯苗生根的效果較其他有機添加劑好;香蕉汁和土豆汁促進鐵皮石斛生根壯苗的作用均隨著濃度的升高而加強;在香蕉汁20%中，鐵皮石斛根系粗壯且多，株高，葉色深綠(圖4c);椰子汁對鐵皮石斛生根壯苗效果的影響較小，植株總體長勢與對照組差別不明顯(圖4f)。此次試驗篩選出適宜鐵皮石斛生根壯苗的有機添加物為香蕉汁20%，這一結果與張書萍等［8］和蔣秀梅等［9］的報道一致，他們認為香蕉汁20%能更好地促進鐵皮石斛根系的發達。

表4 有機添加物對鐵皮石斛生根壯苗的影響

2．4 不同移栽基質和移栽管理方式對鐵皮石斛組培苗生長的影響 移栽種植1個月后，植株莖不增粗只是質地變硬，莖尖稍伸長，葉深綠，移栽種植2個月后統計數據。從表5和圖5可以看出，泥炭有較好的持水能力，能保水保肥，而松樹皮、蘭石和珍珠巖通透性較好，增加了鐵皮石斛的透氣，與蘭科植物喜陰濕、喜透氣的生長習性相符，配合使用提供了鐵皮石斛組培苗適宜的根部環境。以1/3泥炭+1/3松樹皮+1/3蘭石作為移栽基質時，植株成活率達80．0%，植株長勢良好，全株深綠色，莖質地明顯變硬，健壯度高(圖5a);水苔通透性雖好，但由于移栽時正值高溫氣候，干燥性強，容易失水變干，保水性差，故成活率較低，僅為56．9%，大部分植株在移栽種植1個月內，長勢良好，莖葉顏色加深，但1個月后，部分植株逐漸枯黃，變干，無法吸收水苔上附著的水分(圖5e)。

表5 不同的移栽基質(單栽)對鐵皮石斛組培苗生長的影響

鐵皮石斛組培苗進行叢栽管理時，總體成活率明顯低于單栽管理。從表6可以看出，用泥炭、松樹皮、蘭石和珍珠巖配合使用作為移栽基質時，植株成活率低，這可能是由于植株生長空間緊密，透氣性較差，各植株吸收水分受到一定的限制等因素影響造成的;而用水苔作為移栽基質進行叢栽管理時，其成活率和單栽管理時差別不大，植株成活率達54．2%，這可能是由于多株苗一起栽種，空間的緊密起到了一定的保水功能，剛好彌補了水苔通透功能大、難于保水的不足之處。

表6 不同的移栽基質(叢栽)對鐵皮石斛組培苗生長的影響

移栽基質的透氣性和保水性對鐵皮石斛試管苗的移栽成活影響很大，因此移栽基質的選擇需要進行綜合的考慮。此次試驗篩選出的適宜鐵皮石斛苗移栽種植的基質為1/3泥炭+1/3松樹皮+1/3蘭石，單栽管理優于叢栽管理。

3 討論

鐵皮石斛試管苗在經過多次繼代培養之后，試管苗易變得細小、健壯度降低、成活率低，試管苗的生根與壯苗大大提高了鐵皮石斛的成活率。試管苗的生根也同時促進了壯苗，根系的生長分化能夠加快促進試管苗對營養物質的吸收，促進莖葉的生長，使試管苗更加健壯，達到了生根壯苗的目的。鐵皮石斛試管苗從組織培養到移栽種植，其周期長，需要投入大量的人力、物力和財力，通過生根壯苗，加快其生長速度，提高了植株苗的健壯度，提高了移栽苗的成活率，從而縮短培養周期，大大減少成本，這對實現鐵皮石斛大規模人工栽培而言意義十分重大。

影響鐵皮石斛組織培養的因素主要有基本培養基、激素配比、有機添加物及培養條件等。不同的激素配比對鐵皮石斛苗的壯苗和生根有不同的影響，當NAA、IBA與6-BA的濃度比例適當時，對植株的壯苗與生根促進作用明顯，反之作用小。天然有機添加物可以促進鐵皮石斛苗根系的生長，但不同有機添加物效果不同，其中以香蕉汁促進壯苗生根效果最好。

適宜的生長環境、栽培基質及移栽苗的健壯程度是決定鐵皮石斛試管苗移栽成活的關鍵因素。鐵皮石斛喜溫暖濕潤氣候和半陰半陽的環境，但該試驗移栽種植時正遇高溫季節，生長環境差，以致小苗成活率較低。因此鐵皮石斛苗的栽培應通過總結前人的移栽經驗，創建模擬野生生態環境，使其適宜于鐵皮石斛苗的生長，提高小苗移栽的成活率，從根本上提高鐵皮石斛的產量。

通過此次對鐵皮石斛的壯苗生根與移栽技術的試驗研究，如期篩選出較為適合鐵皮石斛試管苗培養的培養基及移栽基質。但由于試驗周期較長、移栽時間短、移栽種植的數量較少，且受天氣影響較大，此次試驗仍存在著一些不足之處，因此仍有待進一步的提高與完善。

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