全 文 ：第 29卷 第 6期 浙 江 林 业 科 技 Vol. 29 No. 6
2 0 0 9年 11月 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Nov., 2 0 0 9
文章编号：1001-3776（2009）06-0066-05
铁皮石斛人工栽培技术研究与应用进展
斯金平，诸 燕，朱玉球
（浙江林学院 天然药物研究开发中心，浙江 临安 311300）
摘要：结合自身研究成果，实地考察浙江、云南等主要生产基地，查阅相关文献，比较系统地报道了铁皮石斛
（Dendrobium officinale）品种选育、组织培养、设施栽培、质量控制等人工栽培关键技术的研究与应用进展，并
提出了铁皮石斛药材生产质量安全控制与评价技术滞后等问题。
关键词：铁皮石斛；品种选育；组织培养；设施栽培；质量控制；综述
中图分类号：S759.82 文献标识码：A
Progress on Research and Utilization of Cultivation of Dendrobium officinale
SI Jin-ping，ZHU Yan，ZHU Yuqiu
（Centre for Research and Development of natural Medicines, Zhejiang Forestry University, Lin’an 311300, China）
Abstract: Based on research achievements, field survey of major production bases in Zhejiang and Yunnan provinces, and relevant literatures,
summary was made on research and utilization of cultivation techniques of Dendrobium officinale including variety improvement, tissue culture,
protected cultivation, quality control. Problems were described such as safety of quality control and evaluation technique.
Key words: Dendrobium officinale; variety improvement; tissue culture; protected cultivation; quality control
铁皮石斛（Dendrobium candidum）是我国传统名贵珍稀中药材[1]，具有益胃生津、滋阴清热等功效，是 2005
版《中华人民共和国药典》收载的 3种石斛属植物之一[2]。由于生态破坏与过度开采，野生铁皮石斛已濒临灭绝，
1987 年国务院将其列为国家重点保护植物[3]。为了实现铁皮石斛资源可持续利用，国内有关研究机构从 20 世纪
70 年代便开始了铁皮石斛的人工栽培技术研究，但直到 21 世纪，品种选育、组织培养、设施栽培等人工栽培关
键技术才取得突破性进展，并迅速推动产业的发展。至 2008年底浙江省已经建成铁皮石斛集约化、现代化设施栽
培基地超过 400 hm2，产值超过 6亿元。为了进一步推动铁皮石斛产业的发展，本文在总结自身研究成果的基础上，
结合浙江、云南等主要生产基地考察及文献查阅，将铁皮石斛人工栽培技术研究与应用进展报道如下。
1 品种选育
铁皮石斛品种选育因技术保密等原因文献报道很少，但在铁皮石斛主产区针对种质资源收集、引种驯化、
杂交育种等关键技术及育种策略研究已经取得了突破性进展。
1.1 种质资源收集与评价
铁皮石斛主产区及铁皮石斛生产骨干企业都十分重视铁皮石斛种质资源的收集与评价，浙江林学院与浙江
森宇药业有限公司、杭州天厨莲花生物有限公司联合收集了浙江、广西、云南、贵州等地铁皮石斛种质 140 余
收稿日期：2009-06-11；修回日期：2009-08-05
基金项目：浙江省重大科技专项（2007C13029）、浙江省重大林业科技项目（2007A12）
作者简介：斯金平（1964－），男，浙江义乌人，教授，从事中药材品种选育、资源培育等研究与开发。
6期 斯金平，等：铁皮石斛人工栽培技术研究与应用进展.doc 67
份，浙江天皇药业有限公司收集了 40多种石斛，金华寿仙谷药业有限公司先后收集铁皮石斛种质 42份，初步
建立了以企业为主体的铁皮石斛种质资源收集、保护与利用体系。各种质之间的形态特征、化学成分、抗病性
与抗寒性存在显著差异，基于 DNA分子标记的遗传多样性十分丰富。
1.2 引种驯化
在种质资源收集的基础上，种质资源的引种驯化、评价与利用取得了突破。浙江省农业厅先后认定了驯化
成功的“森山 1 号”（浙江森宇实业有限公司选育）、“仙斛 1 号”（金华寿仙谷药业有限公司选育）、“天
斛 1 号”（杭州天目山药业股份有限公司选育）3 个品种，均具有多糖质量分数高、产量高、适应性强、抗病
能力与抗低温能力强等优点，2008年栽培面积超过 100 hm2，年产值超过 3亿元；浙江天皇药业有限公司从收
集的种质资源中筛选出浙江天台种源，并推广了 167 hm2，年产值超过 2亿元。2008年浙江省农业厅与浙江林
学院联合对浙江省铁皮石斛生产骨干企业进行抽查，2年生（生理年龄）铁皮石斛干品多糖质量分数均超过 30%，
质量稳定。
1.3 杂交育种
铁皮石斛自花基本不育，长期以来人工杂交一直不理想，自然结实主要依靠昆虫传播授粉，结实率很低。
自然结实率低导致资源濒临灭绝；昆虫传播授粉因父本无法控制，导致目前栽培的铁皮石斛品系复杂，品种内
一致性差，世代之间遗传稳定性差等问题。近年来浙江林学院、浙江大学等科技人员的人工授粉技术取得了突
破，先后培育出一批全同胞 F1代，目前正在进行子代测定，初步结果表明杂交后代能够有效地解决铁皮石斛种
植过程中高产与优质之间的矛盾，优良子代可溶性多糖可达干质量的 40%以上，品系内一致性好，遗传稳定。
1.4 育种策略研究
根据铁皮石斛的特性与现有的研究成果，笔者认为铁皮石斛育种策略，首选应明确育种目标，从资源搜集
入手，建立质量评价体系，通过杂交育种与分子标记辅助育种、无性扩繁结合选育出优良品种。
育种目标应充分考虑优质、高产、抗逆性与适应性等因素，其中优质为首选目标，根据传统经验与现代药
理研究结果，目前可从总多糖质量分数考虑；高产主要考虑投产时间及单位面积产量；抗逆性主要考虑抗病能
力与抗低温能力。种质资源调查与收集应以药材传统产区为重点，收集铁皮石斛种源、类型、农家品种、品种，
建立种质资源库、基因库，为品种选育提供物质基础。质量评价应通过主要活性成分定量与指纹图谱定性相结
合，既重视包括多糖、生物碱、联苄类、菲酚类等主要活性成分定量分析，又重视多成分群 HPLC 指纹图谱在
育种中的应用。育种手段以杂交育种培育全同胞 F1代、组织培养无性扩繁为重点，田间试验与 DNA 分子标记
辅助育种相结合，充分利用加性效应、显性效应等遗传效应，发挥杂种优势，获得最大遗传增益，实现品种内
质量性状、产量性状及抗性等品种特性高度一致，世代之间遗传稳定。
2 组织培养技术
铁皮石斛人工设施栽培种植密度大，1 hm2需苗木 150万株，而在自然条件下繁殖率很低，传统的分株、扦
插等方式的繁殖率也极低，难以满足规模化生产的需要。利用组织培养技术繁殖试管苗是解决铁皮石斛种苗的
有效途径。科技人员先后在外植体类型、培养基、植物生长调节剂、添加剂以及光照、温度、pH等环境条件控
制等方面进行了大量研究，并取得了突破，现有设施栽培基地苗木均源自组培工厂。
2.1 外植体的选择
在植物组织培养中，外植体的选择是十分关键的因素，不同的取材部位和时期，培养的结果也不一样。铁
皮石斛用茎段作外植体，已成功地诱导出原球茎与无菌丛生芽，并培育出试管苗与再生植株[4~5]；铁皮石斛的根
尖作为外植体也成功诱导出愈伤组织、类原球茎或直接转化成芽获得再生植株，通过细胞学观察认为，铁皮石
斛的类原球茎是单细胞起源的体细胞胚[6~7]；种子在无菌条件下培养，萌芽率显著提高，并诱导出原球茎，培育
出试管苗[8~10]。目前规模化组培生产基地外植体主要是种子。
2.2 培养基的改良
用于石斛类的植物组织培养的培养基有MS、KC、N6、B5、SH、1/2B5、1/2N6，1/2SH、1/2MS等[11~15]，
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其中 MS培养基种子萌发率和丛生芽增殖较其它培养基要高[16~17]，1/2MS诱导丛生芽效果较好[18]，改良 MS培
养基（NH4NO3减少 50%，其余与MS相同）能显著提高铁皮石斛原球茎增殖倍数[19]。因此，MS、1/2MS和改
良MS培养基目前在铁皮石斛组培中使用最多，其中 1/2MS培养基用于种子萌发和试管苗生根，MS与改良MS
培养基用于原球茎增殖和丛芽促成，B5培养基用于壮苗的培养。
2.3 植物生长调节物质
植物生长调节物质对植物细胞分裂、诱导器官形成和次生产物的合成都具有重要作用，一般高浓度的细胞
分裂素有利于诱导芽的发生，低浓度的生长素有利于根的形成。一定浓度范围的生长素和细胞分裂素组合能促
进原球茎的形成和芽的分化，IBA 对原球茎的分化、试管苗的生根效果良好，0.1mg/L 浓度的 IBA 促进生根效
果最佳[20]，6-BA 0.5 ~ 1.0 mg/L＋NAA 1.0 mg/L＋KT 1.0 mg/L激素配比原球茎增殖最佳，6-BA 2.0 ~ 3.0 mg/L
＋NAA 0.5 ~ 1.0 mg/L＋KT 1.0 mg/L激素配比芽的分化较为理想[21]。研究发现，原球茎和丛生芽在添加较高浓
度的生长素和细胞分裂素组合的培养中连续继代 3 ~ 4次，玻璃化现象加剧。
2.4 天然添加物对铁皮石斛组织培养的影响
在铁皮石斛组织培养的过程中，添加各种不同天然附加物（如马铃薯、香蕉汁、苹果汁等）对其生长和发
育有一定的促进作用。添加 0.5%活性炭和香蕉汁、苹果汁能促进试管苗根的生成和生长[22]；添加椰汁能够促进
铁皮石斛苗原球茎分化较多丛生芽且长势较好[23]；1/2MS＋马铃薯提取液的培养基适宜种子萌发；在 N6上添加
150mg/L香蕉汁可促进幼苗生长[14]。研究发现，单独添加香蕉汁、苹果汁均能促进铁皮石斛试管苗生根和生长，
但培养前期苹果汁好于香蕉汁，后期香蕉汁好于苹果汁，添加 25 g/L苹果汁＋75 g/L香蕉汁有利于壮苗培养。
2.5 环境条件与组培过程控制
无论是在自然条件还是在离体培养条件下，植物的光和温度信号总是互相联系的，植物既以定性的又以定
量的方式对温度和光照做出反应，当组织培养诱发植物在培养基中形态重建时，需要较高的光照水平，增强光
照也有利于发根。多数研究者在铁皮石斛组织培养时的环境条件是，培养温度为 24 ~ 26℃，每天光照 18 h，光
照强度为 1 000 ~ 5 000 lx。繁殖代数越多，试管苗越易衰老退化。铁皮石斛的原球茎繁殖代数应控制在 6代以
内，否则原球茎分化芽的能力降低，试管苗生长缓慢，有效苗的得率下降，移栽成活率降低，成活后生长缓慢，
出现明显的退化现象。减化接种程序，减少转接次数，能有效提高组培效益与组培苗质量。
3 栽培技术
经过 20多 a的研究与实践，铁皮石斛组培苗移栽时间、栽培基质、栽培环境等关键技术均取得了突破，在
浙江产区栽培后 30个月能采收首批优质药材，在云南采收期更早，规范化栽培，年产量可达 3 000 kg/hm2以上。
3.1 组培苗移栽时间
铁皮石斛的栽培时间一般是每年的春秋两季，且春季优于秋季。在浙江地区，铁皮石斛栽培的最佳时间为
每年 4月中旬至 6月下旬，这段时间气温在 12 ~ 25℃，且空气湿度较大，出瓶后的试管苗移栽成活率较高且生
长时间较长；其次是 9月中旬至 10月下旬，此时期移栽特别要做好抗寒防冻工作。在云南地区铁皮石斛的栽培
时间是每年 3月中旬至 6月中旬和 9月中旬至 11月上旬，生长最差的是每年 12月至次年 3月中旬[24]。
3.2 栽培基质
栽培基质是优质高效栽培的关键，铁皮石斛的生物特性要求栽培基质既有良好的保水性又有通风透气性，
规模化生产要求栽培基质原料易得、操作方便。报道中基质有水苔、碎石、花生壳、苔藓、椰子皮、松树皮、
木屑、木炭、木块等[25~27]，但目前生产中应用主要是树皮、木屑，或树皮、木屑、碎石、有机肥混合物，其中
树皮粉碎成 2 ~ 3 cm以下颗粒。在浙江地区（地面栽培）基质厚度一般控制在 20 cm以上，云南地区（搭架栽
培）基质厚度一般控制在 5 cm左右，但均需要发酵、消毒，以防止烧苗，并杀死害虫、虫卵及病菌。
3.3 栽培条件
铁皮石斛适宜在凉爽、湿润、空气畅通的环境生长。因此，铁皮石斛栽培要求在大棚中进行，大棚的建造
要求做到通风、遮荫挡雨、有防虫网，并根据铁皮石斛的生长习性，考虑场地的光照、温度、湿度、通风等自
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然因素。铁皮石斛生长的适宜温度为 15~30℃[28]，在浙江地区夏季比较炎热，一般采用 80%的遮阳网覆盖，掀
开塑料薄膜，以利降温；冬季比较寒冷，在 30%~50%遮阳度下用双层塑料薄膜封闭保温。铁皮石斛要求保持基
质湿润，空气湿度保持 80%以上为好，但又不能积水，浇水时采用喷灌或滴灌最好，不得冲灌。在浙江可以在
地面栽培，在云南因雨季湿度太大需搭架栽培。不同的季节不同的地区浇水量亦不同，浙江地区夏天气温高，
蒸发量大，基本上需要天天浇水，冬天遮阳温度低，水分不易散失，则浇水量减少。云南地区常年温度比较高，
夏季雨水较多，湿度较大，因此要做好防雨通风措施，防止病害发生。
3.4 后期管理
铁皮石斛自然生长速度较慢，要提高铁皮石斛生长速度，必须适时适量地提供养分。沤熟的饼肥、羊粪、
沼液能有效促进营养生长。施肥一般为浓度 1.0 ~ 1.5 g/L的液体肥，每半月施 1次。施肥时间一般在每年 4－10
月的生长期，当石斛停止生长时，亦停止施肥。
3.5 病虫害防治
铁皮石斛病害主要包括腐烂病、灰霉病、轮斑病等，虫害有蜗牛、蛞蝓、蚜虫、毛虫、菜青虫等。对于病
虫害的防治应掌握“预防为先，治疗及时”的原则，也就是说在栽培之前要消毒杀虫，使栽培地没有病虫害的
根源。大棚要采用防虫网隔离。栽培之后要精心观察，一旦发现病害、虫害要及时治理，当病害虫害较轻时，
采取人工清除，将带病的植株清除，或将虫子捕捉；当病害、虫害较重时，一般病害用甲基托布津、可杀得、
杜邦克露都有较好的效果，虫害则用乐果乳油、敌杀死等常用农药即可。
4 质量控制技术
4.1 规范化生产标准
浙江省制定了国内首个无公害铁皮石斛地方标准（DB33/T635），2007年 5月 30日由浙江省质量技术监督
局发布，2007 年 6 月 30 日开始实施。地方标准分为《产地环境》、《种子种苗》、《生产技术规范》、《安
全质量要求》4个部分。其中第 2部分《种子种苗》中的“商品苗的质量”、第 4部分《安全质量要求》中“铁
皮石斛的重金属及其他有害物质指标”、“铁皮石斛农药残留指标”为强制性条款，以确保种苗移栽的成活率
和加工企业的质量安全要求。该系列标准的发布实施，对全国铁皮石斛标准化生产具有重要的指导意义。
4.2 多糖质量分数变异规律
多糖是铁皮石斛的主要成分[29~30]，与药理作用有着密切的联系[31~34]，多糖质量分数的高低是目前判断铁皮
石斛质量的主要依据，研究多糖质量分数变异规律对铁皮石斛质量控制有重要意义。不同种质铁皮石斛多糖质
量分数存在显著差异，浙江骨干企业生产的生理年龄 1 ~ 3年生铁皮石斛多糖平均质量分数达 28.89%，最差种
质与最优种质变幅为 19.08% ~ 36.09%，两者相差 17.01%；在最佳采收期（生理年龄 2年生）采收时，最差种
质与最优种质变幅为 25.63% ~ 41.65%，两者相差 16.02%。因此，人工栽培铁皮石斛其多糖质量分数的差异主
要来自遗传差异，品种选育是提高铁皮石斛多糖质量分数的有效途径。
不采收期与采收季节采收的铁皮石斛多糖质量分数也存在显著差异。浙江骨干企业生产的 11个种质 1年生、
2年生、3年生样品多糖质量分数平均值分别为 28.92%、34.47%、26.95%，2年生最高，3年生最低，这种差异
的产生与铁皮石斛的生物学特性有着内在的联系；除生理年龄外，采收季节也显著影响多糖质量分数，林燕飞
等对生理年龄 3年生萌条开花前后的总多糖进行测定，开花前（2007年 3月）总多糖达 36.68%，开花后（2007
年 5月）降为 25.31%，证实采收季节对多糖质量分数的影响[35]。
5 展望
铁皮石斛品种选育、组织培养、设施栽培等人工栽培关键技术已取得了突破性进展，并迅速推动相关产业
的发展。但是，铁皮石斛质量安全控制技术明显滞后，如传统鉴别技术由于石斛在形态及组织构造上的差异较
小，标准难以量化，同时该属植物主要依靠昆虫传播花粉，并能种间自然杂交，导致属内、种内分化复杂而多
样，种质与药材样品鉴定十分困难，至今没有建立公认、可信的真伪与优劣鉴别技术。铁皮石斛质量评价多停
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留在总多糖指标上，而一些研究结果表明，许多非铁皮石斛药材多糖含量比铁皮石斛要高得多，用总多糖来衡
量铁皮石斛真伪与优劣显然不够全面。对药材质量控制的关键环节，如采收期药典规定“全年可采”，描述很
不科学，产地加工与炮制研究更少。
因此，开展铁皮石斛生产质量安全过程控制技术与质量安全评价技术研究，药材、品种与产品真伪鉴别，多
活性成分定量分析（特别是单一多糖的测定）、主要活性成分群指纹图谱、重金属、农残限量指标相结合的铁皮
石斛质量安全评价方法研究；建立铁皮石斛产前环境检测、安全环保型栽培基质选择、优良品种选用，产中栽培
技术优化、施肥用药控制、最佳采收年龄与采收季节选择，采后加工与药材包装、运输、贮藏等全程质量安全控
制技术与标准体系，降低生产成本，提高单位面积产量，稳定产品质量，用现代化的手段，明确铁皮石斛成分和
药效，给消费者以有力的说服依据，净化市场，增加消费群体，对于铁皮石斛产业发展具有重要的支撑作用。
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