鐵皮石斛新品種‘青谷1號’的選育

楊丹 李昆華 王琳 李巧玉 岳健

摘 要 從云南多地收集的16份野生鐵皮石斛材料中篩選出表現較好的1份材料，再通過自交在后代中篩選出優良單株，經過組培擴繁后種植3 a，對該品系的特異性、一致性和穩定性進行評價。結果表明：該品系的8個外觀性狀、4個數量性狀和1個質量性狀都有較高的特異性，其多糖含量高達47.65%，且該品系單株和群體的一致性和穩定性都較高。之后，該品系被命名為‘青谷1號，于2013年通過云南省林業廳園藝植物新品種注冊登記辦公室的認定。

關鍵詞 ‘青谷1號鐵皮石斛 ；選育 ；特異性 ；一致性 ；穩定性

中圖分類號 S567.23 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.05.010

Abstract Superior individual‘Qinggu 1from the 16 wild Dendrobium officinale collected in Yunnan province was selected out through self hybrid. The distinctness， uniformity and stability of the line will be evaluated after planting 3 years. It turns out that 8 appearance traits， 4 quantitative traits and 1 qualitative trait of the line show high distinctness. The polysaccharide contents can reach 47.65%. The uniformity and stability of individual and population are high. This varitiy is called‘Qinggu 1， and indentified by New Plant Registration Office of Forestry Department of Yunnan Province in 2013.

Keywords Dendrobium officinale‘Qinggu 1； breeding； distinctness ； uniformity ； stability

鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimuraet Migo）屬蘭科多年生附生草本植物。在傳統醫學中，《道藏》將其列為中華九大仙草之首[1]，《本草綱目》稱其有“強陰益精厚腸胃，補內絕不足，長肌肉，益智除驚，輕身延年”之功效[2]。現代醫學研究表明，藥用石斛有效成分主要是石斛多糖，石斛多糖具有較強的粘膜修復、抗腫瘤和增強免疫的功能[3]，其含量指標常被作為衡量鐵皮石斛品質的一個重要標準。

鐵皮石斛種子極小，無胚乳，自然繁殖率極低，加上人為過度采集和自然環境的破壞，目前我國野生鐵皮石斛資源瀕臨滅絕，而隨著鐵皮石斛藥用價值逐漸得到大眾認可，市場需求量在不斷增加[4]，人工種植鐵皮石斛是滿足市場需求的有效途徑。然而自然條件下鐵皮石斛為蟲媒傳粉，無法控制父本，這導致了后代之間基因異質，世代內一致性差、世代間穩定性差等問題。鐵皮石斛良種選育能緩解上述問題，有利于鐵皮石斛行業的持續發展。

目前已選育出一些鐵皮石斛良種，如‘仙斛1號、‘仙斛2號、‘中科1號、‘森山1號等。然而這些良種大多適宜江浙一帶栽種，且品種多數是全同胞或半同胞家系，即對特定親本進行自交或雜交后，再用其蒴果繁殖形成下一代種苗群體[5]。此外，其外觀形態并無消費者易于識別的形態特征。

本研究從云南多地收集的16份野生鐵皮石斛材料中篩選出表現較好的1份材料，再通過自交在后代中篩選出優良單株，經過組培擴繁后種植3年，對該品系的特異性、一致性和穩定性進行了評價。之后該品系被取名為‘青谷1號，于2013年通過云南省林業廳園藝植物新品種注冊登記辦公室的認定。現把該品種的具體選育過程介紹如下。

1 材料與方法

1.1 材料

公司先后從云南文山、保山、思茅、西雙版納等地區收集到16份野生鐵皮石斛種質，并進行栽培試種，從中篩選出整體表現較好的一份材料，編號為SW3。2007年，參照張志勇[6]的方法對SW3進行自交人工授粉，對所得的蒴果進行無菌播種，然后移栽至苗床，根據莖粗、根系、葉色等性狀對后代進行單株選擇，共選出8份材料。

1.2 方法

1.2.1 試驗方法

2008年以莖段作為外植體對所選的8份材料進行無性擴繁，然后進行種植。用松樹皮作為栽培基質，將基質在100 ℃下煮沸10 min，晾干備用。基質按粗細比為2∶1混合，厚度為8～12 cm，置于苗床上。大棚栽培郁閉度70%～80%，內設置微噴灌設施。苗床與地面距離為0.8 m，行距和株距設置為15 cm×15 cm。移栽后根據苗木的大小用公司配套的方法進行管理。

2010年對8份材料的株高、莖粗、生物量等方面進行評價，選出其中整體表現較好的1份材料，然后用上述同樣的方法進行無性擴繁，并于2011～2013年在云南文山廣南縣進行大棚栽培試驗，以近似品種‘軟腳作為對照。采用裂區設計的方法，每個小區面積15 m2，每個處理6個重復。于每年的采收季節，每個小區隨機抽取100個鐵皮石斛植株，測量株高、直徑和單株生物量并記錄外觀性狀，對每個小區取10個植株作為混合樣品進行多糖含量的測定，并對每個小區進行鮮品產量的統計。株高用軟尺進行測量（1 mm），莖粗用游標卡尺測量（0.01 mm），生物量（莖稈鮮重）用分析天平稱量（0.01 g），外觀顏色用皇家園林比色卡進行顏色比對，石斛多糖含量參照2012版藥典中的方法進行測定。

1.2.2 數據分析

外觀性狀用編碼的方式進行特異性比較，由于鐵皮石斛的外觀性狀編碼在相關標準中沒有相應的編碼，因此以自己所編編碼為主，性狀描述及編碼如表1。將數據整理成（平均值±標準差）（means±SD），用t檢驗對‘青谷1號和‘軟腳品種進行數量性狀的比較，‘青谷1號在同一年份內的一致性用眾數和頻數的算術平均值表示，不同年份間的一致性將每年的眾數和頻數作為獨立樣本進行LSD檢驗。

2 結果與分析

2.1 ‘青谷1號品種外觀性狀

圖1為‘青谷1號和‘軟腳品種部分器官的外觀圖片。‘青谷1號品種莖直立，圓柱形，叢生，布滿紫色斑點，節間縱紋紫色，質硬而脆，易折斷，斷面纖維狀，紫紅色，嚼之有粘性。葉互生，矩圓狀披針形或橢圓形。葉革質，頂端微鉤狀，新葉紫色，隨著葉齡的增加紫色逐漸變淡；葉鞘膜質，具縱紋，完全包被莖稈。總狀花序生于無葉的莖上部節上；花常3～5朵；萼片長1～2 cm，中央萼片長圓狀披針形，兩側萼片長圓狀三角形；側生花瓣長圓形，與萼片等長，花被片黃綠色；唇瓣卵狀披針形，先端漸尖或短漸尖，近上部中間向上鼓起，有紫色斑塊，近下部中間有黃色臍抵體，花期3～6月。

2.2 ‘青谷1號品種質量及數量性狀特異性

‘青谷1號與近似品種性狀編碼相同的表示二者該性狀沒有差異，反之則有差異。從表2可以看出，就所描述的8個性狀而言，‘青谷1號和近似品種性狀都存在差異。從圖1可以看出，相對于近似品種，‘青谷1號的葉片顏色、莖稈及莖稈的切面顏色都有著易于識別的紫色，且從莖稈的縱切面觀察可以看出，‘青谷1號的切面更為光滑，而近似品種有較明顯的纖維狀特征。

從表3可以看出，‘青谷1號與近似品種在株高、單株生物量、產量及多糖含量上差異顯著，莖粗差異不顯著。‘青谷1號與近似品種相比，株高高5～7 cm，單株生物量高3～4 g，產量高0.1～0.3 kg/m2，產量差異逐漸變大，造成此結果的原因除了株高的差異外，與品種的分蘗能力有很大的關系。鐵皮石斛多糖含量的高低是測定其品質的一個重要參數，從表3可以看出，‘青谷1號的石斛多糖含量比近似品種高出近15%。

綜上所述，‘青谷1號與近似品種相比，在數量性狀及質量性狀上都存在較大的差異，品種特異性非常明顯。

2.3 ‘青谷1號品種數量及質量性狀的一致性和穩定性

主要采用單株性狀和群體性狀作為‘青谷1號品種一致和穩定性的評價依據。根據UPOV的規定，對于無性繁殖和嚴格自花授粉的品種，當樣本量為83～137時，異形株數量最大不超過3株[7]。本次試驗每個小區的樣本量為100，因此一致性的下線為97%。從表4可以看出，連續試種的3 a中，青谷1號的單株株高、莖粗和生物量的眾數、頻數均值都大于97%。而眾數頻數樣本的LSD檢驗表明，該品種3 a的單株數量性狀并沒有顯著差異。說明‘青谷1號的一致性不受栽培年限的影響。

從群體性狀來說，產量和石斛多糖含量能直觀反應鐵皮石斛品種的整體品質。從圖2可看出，‘青谷1號在試種的第2年和第3年產量顯著高于第1年，而其單株生物量并無顯著差異（表4），說明該品種分蘗能力在試種后2年有提高。石斛多糖含量（圖3）在栽種3 a內并無顯著差異，說明‘青谷1號多糖含量并不受栽種年限的影響，是一個較為穩定的性狀。

3 討論與結論

品種特異性是育種工作最重要的目標，也是DUS（distinctness、uniformity and stability）測試的關鍵。根據UPOV的規定，只要某一品種有一個性狀不同于已知的相似品種，即可以判定其具有特異性。從外觀性狀上看，‘青谷1號與相似品種有8個性狀都存在差異，數量性狀株高、單株生物量和產量都存在顯著差異，多糖含量顯著高于近似品種。目前已經報道的鐵皮石斛品種很少有品種特異性的分析，外觀亦無易于鑒別的明顯特征[8]。紫色是‘青谷1號最易于識別的外觀特征，其莖稈表面和切面都呈紫色，因此，無論作為鮮品銷售還是后期終端產品的加工，這都是其特異性的重要標志。對于已報道的優質鐵皮石斛品種，如‘仙斛1號和‘桂斛1號石斛多糖含量分別為47.1%[9]和35.9%[10]，而‘青谷1號多糖含量最高可達47.65%。因此，‘青谷1號具有質量性狀和數量性狀明顯的特異性。

品種的一致可以降低栽培管養及終端產品加工成本。對‘青谷1號進行一致性評價可以看出，‘青谷1號單株的外觀性狀、數量性狀和多糖含量都比較穩定，異形株的概率僅1%。LSD檢驗結果表明，單株數量性狀穩定性不會隨著栽培年限的變化而變化，多糖含量的變化范圍在0.1%內。但是，‘青谷1號的產量在栽培年限之間有顯著的差異，第1年的產量顯著低于第2年和第3年，此結果主要原因在于第1年栽種的‘青谷1號幼苗分蘗能力較差，產量主要來源于當年栽種的幼苗封頂后莖條的質量。栽種的第2年和第3年的產量主要依賴于植株的分蘗數量，分蘗能力越強，產量越高。綜上所述，‘青谷1號各性狀都具有較高的一致性。根據UPOV的規定，對于無性繁殖的植物材料，只要具有一致性，一般也認為其具有穩定性[11]。所以，‘青谷1號各性狀也具有較高的穩定性。

根據品種特異性、一致性和穩定性評價的結果，不論從外觀性狀或是品質上看，‘青谷1號都是一個較為優良的鐵皮石斛品種。較目前市面上的鐵皮石斛品種而言，其外觀有著消費者易于辨識和記憶的特征，莖稈嚼起來化渣性較好，粘度更大，這也是判斷‘青谷1號品質較簡易的方法。然而，目前所選擇的8個外觀性狀、4個數量性狀和1個質量性狀只是評價‘青谷1號特異性、一致性和穩定性的部分指標，其余性狀的評價可以采用分子標記的方法，從DNA水平上對其遺傳的差異性做出評價[12]。

參考文獻

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