我國石斛栽培專利技術綜述

牛曉丹 宋增鋒

摘要：近年來，隨著石斛人工栽培技術研發、推廣，我國石斛栽培技術不僅得到了一定的發展，并基于知識產權保護意識，研發者積極針對相關技術進行了專利申請和保護。本文對我國石斛栽培專利技術的申請量、技術分支演化進行了相關分析得出，我國石斛栽培技術通過組織培養、溫室培育、移栽擴繁栽培技術已經實現了石斛的工廠化大規模種植，解決了石斛野生資源近于枯竭的難題。且我國石斛栽培技術還進一步在石斛優良品種選育、試管苗、共生菌根選育、有機栽培、仿生栽培及設備智能化領域有了長足的發展。

關鍵詞：石斛;人工栽培;專利技術;CNABS

中圖分類號：S567 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）24-0053-03

A Survey on Patent Technologies Related to Dendrobium Cultivation of China

NIU Xiaodan? SONG Zengfeng

（Patent Examination Cooperation Beijing Center of the Patent Office，CNIPA，Beijing 100160）

Abstract： Recently， as the researching and applying of artificial cultivation， the technologies on Dendrobium cultivation have been developed. In order to protect the related cultivation technologies， researchers chose to file a patent application. The number of patent applications on Dendrobium cultivation are counted， while the technology evolution of Dendrobium cultivation has been analyzed. The problemof large scale Dendrobium cultivation has been solved with tissue culture， green-house planting and industrial cultivation， while Dendrobium species resources are nearly to be exhausted. Now Dendrobium cultivation in China tends to diversified development， such as new species growing， tube seedling， mycorrhizal fungi， organic planting， bionic cultivation and the application of intelligent facility.

Key words： Dendrobium， cultivation，? patent technology，? CNABS

石斛屬蘭科石斛屬多年生草本植物，全球約1 400多種，我國約74種2個變種，主要分布于亞洲至大洋洲的熱帶[1]。石斛屬多個品種具有較高藥用價值，近10年來，隨著野生石斛資源的枯竭，石斛人工栽培技術快速發展，關于石斛栽培的專利申請量也快速增加。為了使生產者了解石斛栽培專利技術發展過程和發展趨勢，為其生產技術研究和創新提供參考，進一步推動石斛栽培技術的研發、推廣和應用。本文基于CNABS專利數據庫，對我國石斛栽培專利技術進行了梳理和相關分析。

1 專利申請量與分析

根據CNABS數據庫檢索統計，截至2018年12月31日，我國石斛栽培專利申請量為2 340件，其中2008年之前的總申請量僅為55件，而2008至2018年的總申請為2 285件，占總申請量的97.6%。從2008年開始，我國石斛栽培專利申請量逐年增加，2012年申請量達到101件，2013年增加到203件，而2015年則增加到455件。可見，近幾年來，隨著石斛藥用價值開發趨熱，石斛栽培技術得到了快速的發展，涉及石斛栽培技術創新越來越多，包括栽培設備的更新或改進，栽培品種數量擴大，共生菌種研發與接種應用，栽培基質的多樣化等多項熱點領域。基于以上研發熱點，石斛栽培可挖掘專利技術越來越多，持續數年保持較高的專利申請量。

2 主要申請專利技術分支

2.1 栽培模式

2.1.1 組織培養。石斛栽培種類常見有鐵皮石斛、霍山石斛、齒瓣石斛、束花石斛、鼓槌石斛、晶帽石斛等，其中鐵皮石斛、霍山石斛、金釵石斛較為珍貴，是我國傳統名貴中藥[1]。石斛生長條件要求較為苛刻，自然條件下生長較為緩慢，為了解決該問題進行了石斛試管苗快速繁殖試驗研究[2]，從此石斛組織培養快繁成為人工石斛栽培的重要技術，相應地石斛組織培養也開始了專利申請，如2002年申請的CN1402971A金釵石斛的快速繁殖方法，2003年申請的CN1401223A石斛莖尖培養，2005年申請的CN1656884A石斛原球莖無激素培養，2008年申請的CN101213940A石斛種子、莖尖及幼莖培養，2009年申請的CN101558740A石斛胚狀體液體培養，2011年申請的CN102369881A鐵皮石斛腋芽培養。且隨著組培技術的發展，石斛快速繁殖技術也在培養基配方、生長調控、煉苗、移栽成活等環節進行了不同程度的技術改進，如2015年申請的CN105010140A在石斛培養基中加入稀土元素以促進試管苗生物量增加、根系粗壯，2016年申請的CN107347635A將石斛胚狀體懸浮培養與人工光源等環境調控因子相結合提高培養質量，2017年申請的CN109418158A確定了鐵皮石斛組培外植體最適宜種齡和最適宜培養基配方以優化原球莖培養體系。

2.1.2 工廠化栽培設備。通過組織培養獲得的石斛試管苗需要通過移入培養容器進行大規模培育，因而專門使用于石斛培養的栽培容器及相關設備專利技術也適應栽培需求而得到不斷改進和提升[3]，如2004年申請的CN1593099A石斛集約化栽培用墻體，2006年申請的CN101091432A帶活動式種植橫槽的石斛種植架，2009年申請的CN20144086I石斛組培苗離地種植裝置，2010年申請的CN201797828U石斛立體種植架、CN201898773U石斛栽培床裝置，2011年申請的CN202503965U基于物聯網技術的鐵皮石斛生產柜，2012年申請的CN102893828A鐵皮石斛工廠化組培育苗技術的全自然采光廠房、CN102972269A鐵皮石斛氣霧栽培設備，2013年申請的CN203416654U基于LED照明的鐵皮石斛智能化培育系統，2014年申請的CN204362682U鐵皮石斛栽培車間移動加肥系統，2016年申請的CN206212899U鐵皮石斛智能種植系統，2018年申請的CN208798489U持續加濕空氣的鐵皮石斛培育盒體。

2.1.3 樹干栽培。隨著溫室大棚及田間規模化栽培技術的發展，同時也開發出了樹干培養的仿生態栽培模式，由于該栽培模式依附活體樹干資源，栽培環境更貼近石斛原生環境，有利于石斛苗成活和栽培[4]。近年來基于該領域研究的專利技術也得到了一定的持續發展，如2005年申請的CN1748455A石斛樹干栽培方法，2010年申請的CN201928763U橡膠樹石斛附生栽培，2011年申請的CN102499038A鐵皮石斛樹培方法，2012年申請的CN102986407A鐵皮石斛的杉木樹培方法，2014年申請的CN204317127U生態樹石斛栽培裝置，2016年申請的CN106069652A在茶樹上直接播種齒瓣石斛種子培育種苗的方法，2017年申請的CN206879684U鐵皮石斛的活樹俯身栽培裝置。

2.1.4 有機營養栽培。隨著有機無公害栽培、富營養栽培技術的發展，為了提高石斛品質，也出現了石斛富硒、富鋅及提高石斛中多糖、石斛堿的栽培技術，如早期2005年申請的CN1762207A在鐵皮石斛組織培養階段的培養基中加入亞硒酸鈉以得到富硒鐵皮石斛，2015年申請的CN104855256A將鐵皮石斛苗栽種在苗床上，撒布富硒有機質作為表肥，以獲得有機富硒鐵皮石斛，再如2016年申請的CN108371014A提高石斛堿含量的鐵皮石斛栽培方法，2017年申請的CN109418157A提高鐵皮石斛原球莖多糖含量的培養方法，2018年申請的CN108739247A自然富硒鐵皮石斛栽培方法。

2.2 栽培管理

2.2.1 遺傳育種與新品種栽培。隨著生物科技的發展，通過遺傳育種方式獲得高經濟效益的石斛品種用于栽培，是提高石斛品質、產量等各指標的重要途徑之一。基于石斛，特別是藥用石斛的高價值，石斛遺傳育種也成為近年石斛栽培的重要研究方向，如2007年申請的CN101124888A通過含有Oryzalin和秋水仙堿的培養基對二倍體鐵皮石斛種子進行誘變獲得四倍體鐵皮石斛，以較大幅度地提高鐵皮石斛藥材產量，2009年申請的CN101536668A通過雜交授粉獲得鐵皮石斛優良雜交品種，2012年申請的CN103535274A通過含有秋水仙堿的培養基對二倍體鐵皮石斛原球莖進行誘變獲得四倍體鐵皮石斛，2014年申請的CN104429916A利用倍增染色體的配子雜交育種培育出優質三倍體霍山石斛。另外，隨著栽培技術的提高，可進行人工栽培的石斛品種也越來越多，不同品種栽培方法的專利申請也增加了，如麝香石斛、紫苑石斛、串珠石斛、玫瑰石斛等栽培技術也均有相應專利技術申請。

2.2.2 栽培基質。石斛在自然界中主要生長在石崖上，人工栽培則需要在基質上生長，為了提高石斛苗成活率和促進其生長，石斛培養基質配方也在不斷地更新和替換，整體向資源多元化利用，尤其是農業廢棄物再利用方向發展，如早期1999年申請的CN1284260A采用建筑碎石、沙子作為主要石斛栽培基質成分，2005年申請的CN1692696A采用青石、腐殖土、苔蘚配制環草石斛的移栽基質，2008年申請的CN101352140A采用松木屑、松樹皮、泥炭制作石斛的三層栽種基質，2010年申請的CN101836575A采用松樹皮、滸苔段、珍珠巖制作石斛栽培基質，2013年申請的CN104412893A采用煙桿腐殖質、生物有機肥和疏松物配制石斛栽培基質，2015年申請的CN105104129A采用油茶果殼、油茶粕為主要成分配制石斛栽培基質，2016年申請的CN105850684A采用干稻草、甘蔗葉、蠶沙、米糠、改性生物炭等多種成分配制鐵皮石斛種植基質，2017年申請的CN107864824A采用洋槐樹木屑、玉米芯粉、椰子殼為主要成分配制鐵皮石斛栽培基質，2018年申請的CN108925400A采用堆腐處理過的油茶果殼、馬尾松木屑、板栗果殼、山核桃果殼為主要成分制備石斛栽培基質。

2.2.3 菌根菌接種共生。石斛為蘭科植物，具有能與真菌形成菌根結構的生長特點，石斛在自然界中生長時，根系往往與真菌形成菌根結構共生，菌根的形成對石斛的成活及生長能夠起到較大的影響。因而，如果在人工種植石斛過程中實現菌根真菌接種，保證菌根結構形成，成為石斛栽培研究的另一個重要領域[5]。由于石斛生長自然環境破壞較大，其共生真菌的分離、提純及回接技術前期發展較慢，2010年以后隨著微生物技術的發展，該項技術的研究趨于穩定與成熟，出現了一定量的專利技術，如早期2002年申請的CN1433669A、2005年申請的CN1961652A均將分離出的石斛小菇、紫箕小菇、蘭小菇、開唇蘭小菇4種外生真菌用于石斛栽培，實現了石斛菌根菌栽培，2010年申請的CN101921718A采用鞘氨醇單胞菌作為內生菌接種石斛，促進石斛組培苗的生長，2011年申請的CN102154122A則采用瘤菌根真菌接種環草石斛生長，2014年申請的CN104351255A采用變棲克雷伯菌接種石斛，對石斛有顯著促生長效果，2017年申請的CN107460133A采用深色有隔內生真菌HS40內生真菌接種鐵皮石斛，可顯著促進鐵皮石斛的生長和發育，2018年申請的CN109136156A采用固體復合菌劑接種鐵皮石斛，提高了鐵皮石斛莖干重及石斛多糖含量。

3 結語

通過以上統計與分析可以看出，現有石斛栽培技術在組培試管苗、移栽、人工基質規模化栽培的基礎上，同時在優良品種遺傳育種、試管苗培養技術、栽培設備、菌根真菌選育及應用、有機富營養栽培、仿生附生栽培多個方向進一步深入發展，呈現多元化的發展趨勢。優良品種遺傳育種在原有石斛品種的基礎上通過基因誘變選育出具有更高抗逆性、經濟栽培價值的新品種，試管苗培養技術也逐步攻克各類繼代培養難題并分化出直接組培提取藥用成分的培育方式，栽培設備則根據田間栽培、立體栽培、仿生附生栽培需求不斷創新，外生菌根真菌和內生菌根真菌在石斛栽培的應用更加廣泛，對于促進石斛生長起到積極的影響，有機富營養栽培則是進一步提高了石斛的藥用價值。可見，石斛栽培專利技術已經實現了多元化、多需求的發展，且隨著發展過程中技術問題的不斷產生，還將會研發出更多的相關專利技術。

參考文獻：

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[4] 張子燕，石海英，白音.石斛仿野生栽培模式研究[J].韶關學院學報·自然科學，2016，37（8）：56-58.

[5] 陳曉梅，閆浩利，田麗霞，等.菌根栽培鐵皮石斛的研究[J].中國藥學雜志，2017，52（13）：1120-1125.