黃卓嬈,甘奕勇,楊建良
(肇慶市農(nóng)業(yè)學校,廣東肇慶526070)
石斛屬 (Dendrobium)是蘭科植物中第二大屬,野生的石斛附生于高山巖石或樹上,是多年生附生落葉或常綠草本植物。
石斛能入藥,在國內(nèi)有 “仙草”之稱。據(jù) 《本草綱目》記載:石斛 “強陰益精,久復(fù),厚腸胃,補內(nèi)絕不足,平胃氣,長肌肉,益智除驚,輕身延年”?,F(xiàn)代研究表明,石斛體內(nèi)富含氨基酸,鐵皮石斛含有17種氨基酸[1]。另外,石斛富含微量元素,尤以Se和Fe的含量較高[2],這對抗氧化、增強免疫力有很大作用。
鐵皮石斛通常以新鮮或干燥的莖入藥,是一種名貴的中藥材,目前市場需求量大,前景寬闊。我國從20世紀70年代中期開始,對石斛的組織培養(yǎng)進行深入研究,進展迅速。據(jù)報道,目前已在霍山石斛[3]、金釵石斛[4]、鐵皮石斛[5]等9種石斛屬植物成功誘導(dǎo)出無性繁殖系和離體種子苗,并已進入規(guī)模生產(chǎn)階段。由此可見,利用組織培養(yǎng)技術(shù)對藥用鐵皮石斛進行快速繁殖,是目前解決生產(chǎn)種苗問題的有效方法。文章對鐵皮石斛組培苗快速繁殖過程中的影響因子進行初步研究,為合作企業(yè)減低成本、增加收益提出合理建議。
鐵皮石斛優(yōu)良品種,生長速度快,原產(chǎn)中國云南,由高要市董福行農(nóng)林高新科技種植管理有限公司提供。
1.2.1 外植體的選取與預(yù)處理
將從云南引進的生長旺盛的鐵皮石斛植株移至室內(nèi)栽培8~10天。當中噴灑農(nóng)藥 “多?!?,并套透明袋,以降低病菌侵染。選取無病斑的植株,以莖芽為中心剪下,芽的上下各留約1cm的莖段,用洗衣粉浸泡20分鐘左右,取出后再用自來水反復(fù)沖洗數(shù)次備用。
1.2.2 外植體的表面滅菌
將預(yù)處理過的外植體用75%的酒精溶液滅菌15秒,然后用無菌水沖洗2~3次。將莖段腋芽的苞葉抹去,然后0.1%的HgCl2溶液倒入帶蓋的瓶中 (已高壓滅菌)中滅菌8分鐘,滅菌過程中不斷搖動瓶,使滅菌更加徹底,最后用無菌水沖洗8次將HgCl2除去,切去直接接觸消毒液的兩端,芽上下兩端各約0.5cm。成功培養(yǎng)出10瓶種苗,用于開展該研究。
1.2.3 培養(yǎng)基的滅菌
在帶旋蓋的玻璃培養(yǎng)瓶上做好標記。待瓊脂冷凝后放入高壓滅菌鍋中滅菌(121.1℃,15~20分鐘)。冷卻后放入培養(yǎng)室觀察2~3天,沒有雜菌污染則可取鐵皮石斛材料進行接種。
1.2.4 組織培養(yǎng)室的條件
所有材料均在組織培養(yǎng)室中培養(yǎng),溫度為南方自然室內(nèi)溫度,一般光照均為自然光,陰雨天補充適當光源。
1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計
該實驗分3批進行,同批次間進行差異性比較。進行轉(zhuǎn)瓶接種時,材料切成約0.2~0.3cm,每瓶接5個,每種每批次接種2~9瓶,培養(yǎng)15~20天后進行觀察。苗高度量是兩頂端之間的距離,芽數(shù)是指每個培養(yǎng)基內(nèi)的腋芽數(shù)。
1.2.6 培養(yǎng)基配方
表1 培養(yǎng)基配方及對應(yīng)編號
從表1、表2、表4可看出在3種不同的激素水平下,3種基本培養(yǎng)基對鐵皮石斛的生長影響差異不大,均未達到顯著水平。而在NAA濃度0.5mg/L,6-BA濃度0.5mg/L的條件下,在不同基本培養(yǎng)基上生長的鐵皮石斛的苗高、芽數(shù)的差異都達到了顯著水平。
表2 不同基本培養(yǎng)基 (不添加激素)鐵皮石斛生長情況對比
表3 不同基本培養(yǎng)基 (NAA0.5,6-BA1.0)鐵皮石斛生長情況對比
表4 不同基本培養(yǎng)基 (NAA0.5,6-BA0.5)鐵皮石斛生長情況對比
表5 不同基本培養(yǎng)基 (NAA1.0,6-BA1.0)鐵皮石斛生長情況對比
從表6可知,基本培養(yǎng)基為MS條件下,1號培養(yǎng)基的苗高增長速度最快,2、6號培養(yǎng)基的芽數(shù)增長較多。這個結(jié)果,可能是由于2、6的細胞分裂素 (6-BA)濃度與生長素 (NAA)濃度的比值較高,導(dǎo)致芽的增多較快。而1號培養(yǎng)基兩種激素比合適,導(dǎo)致苗高增長明顯。
表6 不同激素比 (MS)鐵皮石斛生長情況對比
表7反映的是基本培養(yǎng)基為1/2MS,不同激素比對鐵皮石斛的生長情況的影響。實驗結(jié)果表明,這批整體苗高增長、芽數(shù)增長均較慢。11號培養(yǎng)基苗高的增長稍微多于3、9、10號,與8號的差異不明顯。不同培養(yǎng)基芽數(shù)的變化都沒達到明顯差異。
表7 不同激素比 (1/2MS)鐵皮石斛生長情況對比
通過表8可知,基本培養(yǎng)基是花寶1號300倍稀釋液,不同激素比條件下,苗高的增長有差異,Ⅲ號培養(yǎng)基與其他兩種的差異明顯,達到了顯著水平。而芽數(shù)的增長則全部沒達到顯著水平,這可能由于重復(fù)數(shù)過少導(dǎo)致的。
表8 不同激素比 (花寶1號)鐵皮石斛生長情況對比
該次實驗期間,鐵皮石斛組培苗轉(zhuǎn)瓶后放置于專門的培養(yǎng)室培養(yǎng)。但是,該校的組培室光線不足,沒有加熱增濕設(shè)備。該次實驗又在11月中旬開始進行,該地天氣較反復(fù),有時溫度比較低,環(huán)境濕度低。在此條件下,鐵皮石斛對培養(yǎng)基配方反應(yīng)敏感。
鐵皮石斛常用MS、1/2MS等基本培養(yǎng)基,激素種類則多用NAA,6-BA,并常添加附加物,如椰乳汁、香蕉汁等。在進行鐵皮石解培養(yǎng)時,要根據(jù)培養(yǎng)材料與培養(yǎng)目的不同,選用不同的培養(yǎng)基、激素和添加物種類。該實驗以0號培養(yǎng)基為對照 (每批次間對照結(jié)果差異不顯著),選用MS、1/2MS和花寶1號作為試驗基本培養(yǎng)基,每次實驗添加不同濃度不同比例的NAA,6-BA,不添加其他天然物。目的是準確研究基本培養(yǎng)基,激素濃度、比例在鐵皮石斛生長上的影響。實驗結(jié)果表明,不同基本培養(yǎng)基之間差異不太明顯,而花寶1號價格低廉 (網(wǎng)上購買價格為160元/kg),配制方便,儲存時間長,可繼續(xù)研究最合適的激素濃度、比例用于推廣。
在激素濃度、比例的實驗里面,發(fā)現(xiàn)MS作為基本培養(yǎng)基的條件下,鐵皮石斛的生長情況比較優(yōu)異。同時認為,生長素NAA對苗的增高起主導(dǎo)作用,而芽的增多則與兩種激素相關(guān)。并且認為在該實驗條件內(nèi),濃度的增高,不一定使效果增強,篩選合適的配比顯得尤為重要。試驗結(jié)果表明,1、2號培養(yǎng)基配方綜合表現(xiàn)最為優(yōu)秀。
由于鐵皮石斛受小環(huán)境內(nèi)的相對濕度、溫度、光照等氣候因子影響較大,人工種植困難,人們曾經(jīng)對其利用長期依賴于野生資源,導(dǎo)致鐵皮石斛野生資源瀕臨滅絕[6]。經(jīng)科研組外出調(diào)研發(fā)現(xiàn),鐵皮石斛栽培對濕度要求高,相對濕度保持80%左右較適宜。相應(yīng)的,培養(yǎng)室培養(yǎng)階段也要十分注意室內(nèi)濕度。在組織培養(yǎng)過程中,應(yīng)適時轉(zhuǎn)瓶。否則,瓶內(nèi)濕度降低將會影響鐵皮石斛苗生長。在該實驗中發(fā)現(xiàn),比起實驗室內(nèi)培養(yǎng)的其他的蘭花 (卡特蘭、蝴蝶蘭等)苗,鐵皮石斛更不耐保持。在一個瓶內(nèi)培養(yǎng)兩個月左右,即有出現(xiàn)褐化、白化等現(xiàn)象。這可能由于培養(yǎng)室環(huán)境比較粗放所致。
野生的鐵皮石斛分布范圍廣,品種之間存在較大差異。因此,不同的氣候條件和地理環(huán)境對鐵皮石斛藥材質(zhì)量產(chǎn)生很大影響,甚至不同的栽培模式和技術(shù)措施對鐵皮石斛質(zhì)量也會產(chǎn)生一定的影響。肇慶,位于廣東省中西部,珠江三角洲西北部。西接廣西梧州和賀州,南接云浮、陽江、江門,東連佛山,背靠清遠,是沿海發(fā)達地區(qū)通往西南各省的重要交通樞紐,市場廣大。肇慶屬南亞熱帶季風氣候。年平均氣溫21.2℃,年平均降雨量約1650mm,主要集中在4~9月;年蒸發(fā)量1300mm以上[6]??傮w而言,肇慶具有四季溫暖、雨量充沛、日照充分、無霜期長等特點,這充分滿足鐵皮石斛栽培的氣候條件。在肇慶實現(xiàn)鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)化,要充分利用自身優(yōu)勢,深化科研院校與企業(yè)的合作,克服技術(shù)難關(guān),共同推進發(fā)展。
[1]黃民權(quán),等.鐵皮石斛氨基酸組分分析.中藥材,1997,(1):32~33
[2]黃玲,等.石斛復(fù)方制劑的藥物微量元素含量測定及意義.福建中醫(yī)學院學報,1998,(3):28~30
[3]傅玉蘭,谷鳳,胡傳明,等.霍山石斛組培快繁技術(shù)研究.安徽農(nóng)業(yè)科學,2004,(3)
[4]孫廷,楊玉珍,胡如善,等.金杈石斛的組織培養(yǎng)和快繁技術(shù).西北農(nóng)業(yè)學報,2004,(4)
[5]周俊輝,鐘雪鋒,蔡丁穩(wěn).鐵皮石斛的組織培養(yǎng)與快速繁殖研究.仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學院學報,2005,18(1):23~26
[6]肇慶市人民政府網(wǎng)