鐵皮石斛人工授粉研究進展

盧志宏

（銅仁學院，貴州銅仁 554300）

鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）為蘭科（Orchidaceae）石斛屬（Dendrobium）珍稀植物［1-3］，《神農本草經》將其列為上品［4］，位列中華九大仙草的首位［5］，2010年版《中國藥典》稱其具有益胃生津、清熱滋陰等作用［6］。現代藥理學實驗證明，鐵皮石斛含有多糖、生物堿、氨基酸等成分，臨床上用來治療腫瘤、提高機體免疫能力等［7］，應用廣泛。

鐵皮石斛主要分布于我國秦嶺和長江流域以南地區，生長在樹干或石縫中［8］，靠側芽分蘗進行無性繁殖，有性繁殖主要依靠昆蟲傳粉，成功率極低。野生資源資源十分有限，加之市場價值高，造成了無限制的掠奪性采摘，野生資源瀕臨滅絕，已被我國列為2級保護植物［3］。為了有效保護鐵皮石斛的野生資源，實現可持續發展，我國科技工作者進行了大量的人工授粉及組培快繁技術工作，實現了鐵皮石斛種苗的工廠化繁育。

本文從石斛花期（疏花）、花粉生活力、人工授粉、種子質量等4個方面介紹了鐵皮石斛結實特性，以及種子組培技術，旨在為鐵皮石斛種植和繁育工作提供參考。

1 花期和疏花

何平榮等通過觀察丹霞地貌下鐵皮石斛的花芽、花蕾和花被片的發育特征，劃分為萌芽、現蕾、初花、盛花和枯萎等5個時期，時間分別為15～18d、20～25d、1～2d、8～12d和2～3d［9］。初花期少數在5月上旬，多數為6月上旬；盛花期一般集中6月中上旬，7月結束花期［10］。

疏花是一項典型的農藝措施，將開花密集枝條上的花朵摘除。鐵皮石斛授粉前摘除弱小、有蟲害的花朵，每個枝條一般保留3朵以下為宜，疏花可以降低營養損耗，便于操作［3］，保證授粉后蒴果健康成長，提高種子質量。

2 花粉生活力

鐵皮石斛為典型的唇型花，呈總狀花序，花苞片干膜質，呈卵形；花瓣與萼片黃綠色，長圓狀披針形，1枚異化為唇瓣，白色。雌雄蕊合體，雌蕊位于下方，雄蕊在上方，分為柱頭窩和藥室。花粉粒呈乳黃色水滴狀，共四粒，兩兩構成花粉塊，藥帽覆蓋于藥室上方［10-11］。

測定石斛花粉活力的常用方法有氯化三苯基四氮唑（TTC）染色法、過氧化物酶法和碘-碘化鉀染色法測定花粉活力。TTC染色法是將石斛的花粉染色［12］，37℃黑暗環境下培養14h，100倍顯微鏡下觀察統計染色花粉數量。過氧化物酶法是配制取甲乙2種試劑，試劑甲是由聯苯胺、α-萘酚和碳酸鈉組成的乙醇溶液，試劑乙是過氧化氫水溶液，花粉上滴試劑甲和試劑乙各1滴，涂勻，壓片，3～4min后觀察和統計，呈紅色或玫瑰色為有活力花粉。李永清等認為不同品種石斛花粉染色時間不同，部分30min后變紅，大部分14h后效果較好，鐵皮石斛染色率在70%［12］，朱波等認為有活力花粉在花蕾期的比例為29.4%，開花當天高達70.6%，7d后為31.9%，甚至花謝仍有活力［4］。

3 人工授粉

目前，鐵皮石斛采用的授粉方式一般分為自花授粉和異花授粉，后者根據花粉來源不同又可以分為3種，即同株異花授粉、異株授粉和種質間授粉。授粉時，先去掉母本唇瓣及藥帽內的花粉，用鑷子去掉父本的唇瓣，摘除藥帽后可看到4個黃色花粉團，將花粉團送到母本柱頭內，即完成人工授粉［13］。

3.1 人工授粉方式 自花授粉是指將花粉塊送到同一花朵的柱頭，同株異花授粉指將同一枝條一朵花的花粉送到另一朵花的柱頭，種質內異株授粉送到其他花朵柱頭，種質間授粉指不同種質間進行的人工授粉。一般2個星期后統計成功率和座果率。王聰等通過對46個不同種子資源的鐵皮石斛人工雜交授粉實驗的觀察，發現授粉成功率和座果率在不同種質間最高，自花授粉的最低［14］。李景蕻等認為異花授粉成功率顯著高于自花授粉，人工授粉顯著提高了授粉成功率［3］。朱波等對213朵花朵進行了人工雜交授粉，結實率為82.6%；對165朵花朵進行了人工自交，結實率為7.3%；溫室內自由授粉326朵花，野外觀察昆蟲傳粉156朵花，結實率均為0；認為人工授粉有助于提高鐵皮石斛授粉率［4］。

3.2 授粉時間 未完成授粉的花朵，2～3d就會枯萎凋落，而成功授粉的子房逐漸膨大，花瓣逐漸萎蔫，7d左右可以觀察到淺綠色果實的雛形，21d左右可以進行疏果處理，每個枝條上保留2～3個稍大的果實［3］。李景蕻等發現自花授粉在4d內均能結實，第3d結實率最高，達到30%，第5d為0；異花授粉在5d內均能結實，第3天結實率最高，可達到90%；無論是自花授粉還是異花授粉，最佳授粉時間均是開花后的第2～3天［3］。王懷青通過實驗也獲得了類似的結果，第3天異花授粉成功率為87.5%［13］。

3.3 授粉粘附助劑 使用粘附助劑可以提高鐵皮石斛人工輔助授粉的成功率，粘附助劑將花粉潤濕后，提高了授粉工具粘附花粉塊的能力，可以極大地大提高工作效率。何玉友等應用75%的酒精和水作為粘附助劑，授粉成功率分別為92.46%和90.11%［15］。

4 種子

在普通光學顯微鏡下，鐵皮石斛種子為黃綠色，兩端具翅，長約0.2mm，直徑約0.04mm［11］。充分成熟的種子，在切開蒴果后呈粉末分散裝，而欠成熟的種子在切開蒴果后呈黏連的塊狀［16］。

不同部位花朵授粉是指花朵在鐵皮石斛枝條著生的位置，可以分為稍部（頂端）、中部和基部3個位置。王懷青在授粉30d后，發現稍部、中部和基部鐵皮石斛蒴果數量、重量差異不顯著，但是稍部數量較高，基部重量較高［13］。

李景蕻等指出種齡為60、90、120、150、180、210d的種子接入培養基均可以發芽，60d種齡的種子約需28d，90d種齡的約14d，120d種齡以上的約7d，且萌發率超過90%［3］。付傳明等指出，采用種子→原球莖→完整植株→移栽進行種子組培，可以實現鐵皮石斛種苗的工廠化繁殖［17］。

5 小結

鐵皮石斛是我國傳統的藥用植物，歷史上由于地域和藥效的原因，藥用石斛的原植物種類較多，不同醫學典籍上記錄存在差異，但均為蘭科石斛屬植物，不同種類的石斛其有效成分存在差異，即使是同一種石斛，因產地的不同，品質也不同；而隨著市場對石斛需求量的增加，野生石斛資源被大量毀滅性的采掘，導致我國石斛種質資源面臨前所未有的挑戰。另外，隨著中藥材規范化生產的市場需求，規范鐵皮石斛種質資源和實現規模化生產成為現實。目前，鐵皮石斛已經實現了種質資源的規范，規劃化種植已經成為了現實，應用鐵皮石斛種子工廠化組培育苗已投入了實際生產。