全 文 ：基于 PLS分析石斛品质与生态因子的相关性*
李文涛摇 黄林芳**摇 杜摇 静摇 陈士林
(中国医学科学院药用植物研究所, 北京 100193)
摘摇 要摇 基于中药材产地适宜性分析地理信息系统(TCM鄄GIS)平台,获得了采样区域 11 个
生态因子值.应用偏最小二乘回归法(PLS)分析了石斛中的化学成分及其与生态因子的相关
性.结果表明: 同种石斛不同产地的化学成分含量差异显著. 土壤类型与铁皮石斛中多糖含
量呈极显著正相关;年降水量与金钗石斛中石斛碱积累呈极显著正相关;温度是影响鼓槌石
斛中毛兰素含量的主要因素.主成分分析表明,浙江是铁皮石斛的最佳产地,贵州是金钗石斛
的最佳产地,而云南是鼓槌石斛的最佳产地.
关键词摇 铁皮石斛摇 金钗石斛摇 鼓槌石斛摇 偏最小二乘回归摇 品质
文章编号摇 1001-9332(2013)10-2787-06摇 中图分类号摇 Q948. 113; S567摇 文献标识码摇 A
Relationships between Dendrobium quality and ecological factors based on partial least
square regression. LI Wen鄄tao, HUANG Lin鄄fang, DU Jing, CHEN Shi鄄lin ( 1 Institute of Medici鄄
nal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100193, China) . 鄄Chin. J.
Appl. Ecol. ,2013,24(10): 2787-2792.
Abstract: A total of eleven ecological factors values were obtained from the ecological suitability
database of the geographic information system for traditional Chinese medicines production areas
(TCM鄄GIS), and the relationships between the chemical components of Dendrobium and the eco鄄
logical factors were analyzed by partial least square ( PLS) regression. There existed significant
differences in the chemical components contents of the same species of Dendrobium in different are鄄
as. The polysaccharides content of D. officinale had significant positive correlation with soil type,
the accumulated dendrobine in D. nobile was significantly positively correlated with annual precipi鄄
tation, and the erianin content of D. chrysotoxum was mainly affected by air temperature. The prin鄄
cipal component analysis (PCA) showed that Zhejiang Province was the optimal production area for
D. officinale, Guizhou Province was the most appropriate planting area for D. nobile, and Yunnan
Province was the best production area of D. chrysotoxum.
Key words: Dendrobium officinale; D. nobile; D. chrysotoxum; partial least square regression;
quality.
*国家自然科学基金项目(81274013)、国家自然科学基金重点项目
(81130069)、人事部留学人员科技活动择优资助项目(2009鄄2012)和
国家“重大新药创制冶科技重大项目(2011ZX09307鄄002鄄01)资助.
**通讯作者. E鄄mail: lfhuang@ implad. ac. cn
2012鄄11鄄29 收稿,2013鄄08鄄03 接受.
摇 摇 地域、海拔、温度和降水等生态因子影响着药用
植物的次生代谢产物及其品质[1] . 有研究表明,相
对湿度和年降水量是影响黄花蒿(Artemisia annua)
中青蒿素积累的主导因子[2] . 温度是人参(Panax
ginseng)中皂苷类成分积累的决定性因素[3] . Jing
等[4]认为,影响枸杞类胡萝素成分的主要因素是温
度和日照. Shewry 等[5]发现,小麦中维他命 B1、B3
和 B6 与温度因子呈极显著正相关.
石斛和铁皮石斛为两类药用石斛药典收载品
种[6] .石斛为兰科植物金钗石斛(Dendrobium nobi鄄
le)、鼓槌石斛(Dendrobium chrysotoxum)或流苏石斛
(Dendrobium fimbriatum )的栽培品及其同属植物近
似种的新鲜或干燥茎. 铁皮石斛为兰科植物铁皮石
斛(Dendrobium officinale)的干燥茎.具有抗肿瘤、增
强人体免疫力、扩张血管等药理作用[7] . 主要含生
物碱、联苄、多糖、倍半萜等多种化学成分[8-9],多
糖、生物碱等有效成分与石斛药材品质关系密
切[10] .目前对药用石斛的研究主要集中在其生长发
育规律[11-12]及生理生化性质[12-14]等方面,对其有
效成分与生态因子间的关系尚无研究报道. 本研究
应 用 生 态 学 报摇 2013 年 10 月摇 第 24 卷摇 第 10 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Oct. 2013,24(10): 2787-2792
分别在浙江、云南、广东等省采集了市场上流通较大
的 3 个主流药用石斛品种:铁皮石斛、金钗石斛和鼓
槌石斛,分别测定了石斛多糖、石斛碱和毛兰素含
量,并应用 TCM鄄GIS 系统、偏最小二乘回归分析
(PLS)和主成分分析(PCA)方法探讨了药用石斛有
效成分与产地及生态因子的关系,旨在为提高药用
石斛的品质、引种栽培保障和可持续发展提供科学
参考.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 供试材料
试材:采集浙江(安迪,磐安)、云南(瑞丽,龙
陵,思茅,金平)、广东(饶平)等省的铁皮石斛样品
共 10 份(T1 ~ T10); 贵州(赤水,兴义,关岭,花溪)、
四川(洪雅,万安,雅安,夹江)、云南(文山瑞丽,保
山,西双版纳,龙陵)等省的金钗石斛共 16 份(J1 ~
J16); 云南(勐海,保山,景洪,瑞丽,永平,西双版
纳)、广西(百色)和四川(万寺)鼓槌石斛共 9 份
(G1 ~ G9),共计 35 份.样地基本概况见表 1.植物由
中国医学科学院药用植物研究所林余霖教授、黄林
芳副教授鉴定为铁皮石斛(D. officinale)、金钗石斛
(D. nobile)和鼓槌石斛(D. chrysotoxum).
表 1摇 不同产地药用石斛的生态因子值
Table 1摇 Ecological factors in different habitats of medical dendrobii
编号
Number
产地
Collection site
含量
Content
(% )
活动积温
Active
accumulative
temperature
(益)
年均温
Annual
average
temperature
(益)
海拔
Elevation
(m)
相对湿度
Relative
humidity
(% )
日照时数
Sunshine
time
(h)
年降水量
Annual
average
precipitation
(mm)
土壤类型
Soil type
7月最高温
Maximum
temperature
in July
(益)
7月平均温
Average air
temperature
in July
(益)
1月最低温
Minimum air
temperature
in January
(益)
1月平均温
Average air
temperature
in January
(益)
T1 云南瑞丽 Ruili, Yunnan 38. 1a 51279 20. 2 62 79. 6 1870 1394 10422 32. 1 28. 1 1. 6 4. 2
T2 浙江安迪 Andi, Zhejiang 39. 4a 50926 21. 9 1351 78. 5 1572 1296 10041 27. 8 22. 7 4. 4 7. 5
T3 贵州兴义 Xingyi, Guizhou 32. 4a 47584 20. 0 500 79. 1 1738 1482 10032 30. 9 27. 0 1. 4 4. 2
T4 浙江磐安 Pan爷an, Zhejiang 37. 2a 77065 25. 3 50 79. 8 1974 1765 10510 32. 8 28. 3 11. 0 13. 4
T5 广东饶平 Raoping, Guangdong 35. 3a 43164 17. 6 50 57. 1 2668 480 10141 30. 9 25. 9 -10. 1 -5. 3
T6 江苏吴江Wujiang, Jiangsu 30. 1a 68763 27. 0 1000 78. 7 2321 995 10021 29. 7 24. 6 7. 4 12. 7
T7 云南龙陵 Longling, Yunnan 36. 1a 50516 19. 7 10 78. 6 1963 1308 10511 31. 8 27. 9 0. 7 3. 4
T8 云南思茅 Simao, Yunnan 35. 7a 46276 23. 2 1497 76. 4 2204 1039 10041 25. 8 20. 7 3. 0 9. 1
T9 广西玉林 Yulin, Guangxi 34. 4a 61603 25. 4 1500 78. 8 2050 1252 10021 27. 1 21. 9 6. 9 12. 0
T10 云南金平 Jinping, Yunnan 36. 0a 53879 21. 2 500 82. 2 1052 1061 10341 31. 6 27. 5 6. 0 7. 4
J1 贵州赤水 Chishui, Guizhou 0. 3b 80313 26. 5 200 76. 6 1709 1383 10021 33. 2 28. 3 10. 3 13. 2
J2 贵州兴义 Xingyi, Guizhou 0. 3b 47584 20. 0 500 79. 1 1738 1482 10032 30. 9 27. 0 1. 4 4. 2
J3 贵州兴义 Xingyi, Guizhou 0. 3b 47584 20. 0 500 79. 1 1738 1482 10032 30. 9 27. 0 1. 4 4. 2
J4 贵州关岭 Guanling, Guizhou 0. 3b 60645 24. 2 1500 80. 0 1900 1356 10021 27. 6 22. 7 8. 1 11. 5
J5 贵州花溪 Huaxi, Guizhou 0. 3b 54169 21. 4 1000 79. 8 1200 1266 10322 29. 1 24. 2 4. 9 6. 9
J6 四川洪雅 Hongya, Sichuan 0. 2b 54179 20. 5 500 82. 7 1043 863 10513 30. 3 25. 9 4. 6 6. 0
J7 四川万安Wan爷an, Sichuan 0. 2b 52620 20. 4 500 82. 1 1044 864 10511 30. 0 25. 7 3. 4 5. 7
J8 四川雅安 Ya爷an, Sichuan 0. 2b 43685 20. 6 821 79. 1 980 845 10341 30. 0 25. 6 4. 3 6. 2
J9 四川夹江 Xiajiang, Sichuan 0. 2b 54546 20. 3 500 82. 5 1147 883 10513 30. 0 25. 9 4. 7 6. 1
J10 云南文山Wenshan, Yunnan 0. 2b 57400 23. 1 1500 76. 7 1959 1371 10032 27. 4 22. 7 6. 8 10. 4
J11 云南瑞丽 Ruili, Yunnan 0. 2b 51279 20. 2 62 79. 6 1870 1394 10422 32. 1 28. 1 1. 6 4. 2
J12 云南保山 Baoshan, Yunnan 0. 3b 43531 22. 2 1939 73. 9 2422 1033 10041 25. 5 20. 5 2. 4 8. 4
J13 云南西双版纳Xishuangbanna, Yunnan 0. 2b 44784 21. 7 1955 72. 4 2204 1226 10034 25. 1 20. 1 1. 5 7. 6
J14 云南龙陵 Longling, Yunnan 0. 2b 50516 19. 7 10 78. 6 1963 1308 10511 31. 8 27. 9 0. 7 3. 4
J15 广西玉林 Yulin, Guangxi 0. 3b 61603 25. 4 1500 78. 8 2050 1252 10021 27. 1 21. 9 6. 9 12. 0
J16 广西百色 Baise, Guangxi 0. 2b 23124 13. 7 2000 64. 0 2531 497 10214 25. 0 18. 1 -12. 4 -7. 1
G1 云南勐海 Menghai, Yunnan 0. 6c 77065 25. 3 50 79. 8 1974 1765 10510 32. 8 28. 3 11. 0 13. 4
G2 云南保山 Baoshan, Yunnan 0. 1c 43531 22. 2 1939 73. 9 2422 1033 10041 25. 5 20. 5 2. 4 8. 4
G3 云南景洪 Jinghong, Yunnan 0. 9c 70759 29. 1 1000 79. 8 2124 1247 10011 30. 9 25. 6 11. 7 15. 8
G4 云南瑞丽 Ruili, Yunnan 1. 3c 51279 20. 2 62 79. 6 1870 1394 10422 32. 1 28. 1 1. 6 4. 2
G5 云南永平 Yongping, Yunnan 0. 8c 44266 22. 4 2000 71. 6 2259 1027 10341 25. 9 20. 8 2. 8 8. 8
G6 广西百色 Baise, Guangxi 1. 1c 23124 13. 7 2000 64. 0 2531 497 10214 25. 0 18. 1 -12. 4 -7. 1
G7 云南西双版纳 Xishuangbanna, Yunnan 0. 4c 44784 21. 7 1955 72. 4 2204 1226 10034 25. 1 20. 1 1. 5 7. 6
G8 云南勐海 Menghai, Yunnan 0. 8c 77065 25. 3 50 79. 8 1974 1765 10510 32. 8 28. 3 11. 0 13. 4
G9 四川万安Wan爷an, Sichuan 0. 5c 52620 20. 4 500 82. 1 1044 864 10511 30. 0 25. 7 3. 4 5. 7
T:铁皮石斛 D. officinale; J:金钗石斛 D. nobile; G:鼓槌石斛 D. chrysotoxum. a)石斛多糖 Dendrobium polysaccharides; b)石斛碱 Dendrobine; c)
毛兰素 Erianin; 10422:灰潮土 Gray damp soil; 10041:黄壤 Yellow soil; 10032:黄红壤 Yellowish red soil; 10510:水稻土 Paddy soil; 10141:褐土
Cinnamon soil; 10021:赤红壤 Latosolic red soil; 10511:潴育水稻土Waterloggogenic paddy soil; 10341:紫色土 Purple soil; 10322:石灰土 Limestone
soil; 10513:渗育水稻土 Permeability paddy soil; 10034:山原红壤 Plateau red soil; 10214:黑麻土 Haplic kastanzens; 10011:砖红壤 Latosols.
8872 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
摇 摇 仪器:岛津 UV鄄2550 紫外可见分光光度计,安
捷伦 6890 气相色谱仪,氢火焰离子化检测器,Wa鄄
ters AcquityTM UPLC 超高效液相色谱仪鄄(DAD)二极
管阵列检测器、AB135鄄S电子分析天平(Mettler)、电
热恒温水浴锅(北京分析仪器厂)、KQ鄄400KDB超声
清洗仪(昆山超声仪器厂).
试剂:乙腈 (色谱纯, Fisher),甲醇为色谱纯
(Fisher),甲酸为分析纯;浓硫酸、重蒸苯酚为分析
纯,由北京化工厂提供; 邻苯二甲酸氢钾、NaOH、溴
甲酚绿、无水乙醇、氯仿、自制纯水等化学试剂均为
分析纯; D鄄无水葡萄糖对照品 (批号: 110833鄄
200904)由中国药品生物制品检定所提供;石斛碱
对照品(批号:111876鄄201001)由成都贝斯试剂中心
提供;毛兰素(批号:111874鄄201001)对照品购于中
国药品生物制品鉴定所.
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 有效成分含量测定摇 2010 年《中华人民共和
国药典》中,铁皮石斛、金钗石斛和鼓槌石斛的含量
测定分别是多糖、石斛碱以及毛兰素,因此采取 UV
法测定铁皮石斛中多糖含量[15];应用 GC鄄MS 法测
定金钗石斛中石斛碱含量[16];应用 UPLC 法测定鼓
槌石斛中毛兰素含量[17](表 1).
1郾 2郾 2生态因子与化学成分 PLS分析摇 利用 ArcGIS系
统对采样点 GPS点坐标转换数据进行处理,形成空间
数据文件,在 TCMGIS 系统中导入 GPS 空间数据文件
与生态属性数据文件,对药用石斛产地生态属性值进
行提取.生态属性值包括:各采样点活动积温 X1,年均
温 X2,海拔 X3,湿度 X4,日照 X5,年降水量 X6,土壤类
型 X7,7月最高温 X8,7月平均温 X9,1月最低温 X10,1
月平均温 X11 .然后对数值归纳汇总(表 1).
应用 Simca鄄p软件对药用石斛的有效成分与生
态因子值进行 PLS 分析,将有效成分作为因变量,
生态因子值作为自变量建立回归模型. 各自变量纵
坐标为正,则因变量与该自变量呈正相关;纵坐标为
负,则表现负相关. 最后通过变量投影重要性指标
(VIP)来测量,其值越大,说明自变量的重要程度越
大.同时用 SPSS 19. 0 对药用石斛有效成分含量进
行主成分分析(PCA),得到产地在 PCA分析中的聚
类结果,根据因子得分值确定药用石斛的最优产地,
显著性水平设定为 琢=0. 05.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 主要药用石斛的化学成分含量
由图 1 可以看出, 不同产地药用石斛主要化学
图 1摇 不同产地药用石斛的化学成分含量
Fig. 1 摇 Contents of chemical components in medical dendrobii
of different regions.
A:铁皮石斛 D. officinale; B:金钗石斛 D. nobile; C:鼓槌石斛 D.
chrysotoxum. 下同 The same below.
成分存在差异.其中,铁皮石斛的多糖含量顺序为:
浙江>云南>广东>广西>贵州>江苏;金钗石斛碱含
量为:贵州>云南>广西>四川;鼓槌石斛以云南产毛
兰素含量最高,广西次之,四川最低.
2郾 2摇 药用石斛化学成分与生态因子 PLS分析
对不同产地的石斛进行 PLS 分析, 结果表明,
铁皮石斛中多糖含量(y)与各生态因子间的 PLS 模
型为:y = -0. 188x1 -0. 258x2 +0. 071x3 +0. 016 x4 -
0郾 344 x5+0. 274 x6 +0. 424 x7 -0郾 177 x8 -0. 183 x9 +
0郾 032 x10-0. 061 x11;金钗石斛中石斛碱含量(y)与
各生态因子间的 PLS模型为:y =0. 084 x1+0. 063 x2-
0. 020 x3-0. 135 x4 +0. 200 x5 +0. 305 x6 -0. 373 x7 +
0郾 107 x8+0. 066 x9-0. 030 x10 -0. 009 x11;鼓槌石斛
中毛兰素含量(y)与各生态因子间的 PLS 模型为:
y= -0. 015 x1 - 0. 1202 x2 - 0. 2403 x3 - 0. 119 x4 +
0郾 179 x5+0. 021 x6 +0. 162 x7 +0. 312 x8 +0. 220 x9 -
0郾 171 x10-0. 245 x11 .
987210 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李文涛等: 基于 PLS分析石斛品质与生态因子的相关性摇 摇 摇 摇 摇
摇 摇 由图 2 可以看出,土壤类型与铁皮石斛多糖含
量呈极显著正相关,其次为年降水量; 日照时数与
多糖含量呈极显著负相关,其次为年均温. VIP 直方
图表明:土壤类型(1. 469)、7 月平均温度(1郾 383)和
7 月最高温(1. 300)、日照时数(1. 133)的权重系数
>1,是影响多糖积累的主要因素.
年降水量与金钗石斛石斛碱含量呈最大正相
关,其次为日照时数;土壤类型与石斛碱含量呈最大
负相关,其次为湿度. VIP 直方图表明:土壤类型
(1郾 730)、年降水量(1. 592)和年均温(1. 041) 的权
重系数>1,为影响石斛碱含量积累的主导因子.
7 月最高温与鼓槌石斛毛兰素含量呈最大正相
关,其次为 7 月平均温,年降水量的正回归系数最
小,1 月平均温与毛兰素呈最大负相关,其次为海拔
和 1 月最低温. VIP 直方图表明: 1 月平均温
(1郾 440)和 7 月最高温(1. 330)的权重系数与其他
变量相比影响最大,且 7 月最高温回归系数值排在
第一,1 月平均温排在第二,温度因子是影响毛兰素
含量积累的主要因素.
2郾 3摇 药用石斛最优产地 PCA分析
应用 Simca鄄p对不同产地铁皮石斛中多糖含量
进行 PCA 分析. 由图 3 可见,各地样品的分类与品
质优劣的分布情况为:浙江安迪( T2 )和云南瑞丽
(T1)2 个产地铁皮石斛中多糖含量高、品质优.江苏
吴江( T6 )的品质较差. 云南龙陵 ( T7 )、云南思茅
(T8)和云南金平(T10 )产地的生态环境较相似,品
质较均一.其中,贵州产金钗石斛中石斛碱含量高于
其他地区,以贵州赤水(J1)、兴义(J2)最优. 四川洪
雅(J6)、云南瑞丽(J11)、云南保山(J12)3 个产地的
地理位置比较接近,生态环境相似. 四川万安(J7)、
四川雅安(J8)、四川夹江(J9)产地金钗石斛中石斛
碱含量偏低,品质较差 . 在PCA三维图PC1中上部
图 2摇 石斛有效成分与生态因子的 PLS分析
Fig. 2摇 PLS analysis on chemical components in medical dendrobii and ecological factors.
X1:活动积温 Active accumulated temperature; X2:年均温 Average annual temperature; X3:海拔 Elevation; X4:湿度 Relative humidity; X5:日照
Sunshine duration; X6:年降水量 Annual precipitation; X7:土壤 Soil; X8:7 月最高温Maximum temperature in July; X9:7 月平均温 Average tempera鄄
ture in July; X10:1 月最低温 Minimum temperature in January; X11:1 月平均温 Average temperature in January .
0972 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
图 3摇 药用石斛最优产地 PCA分析
Fig. 3摇 PCA analysis for the best optimal areas of medical dendrobii.
a)多糖 Polysaccharide; b)石斛碱 Dendrobine; c)毛兰素 Erianin. 产地代码见表 1 Habitat code referred Table 1.
分产地中,除广西百色(G6)外,其余产地都集中在
云南省;四川万安(G9)排在三维图的最下部,其鼓
槌石斛毛兰素含量也低于云南省.由此可见,药用石
斛的质量存在地域差别,浙江产铁皮石斛、贵州产金
钗石斛和云南产鼓槌石斛的品质最佳,且该地域适
宜石斛的栽培.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 主要药用石斛化学成分的地域差异
本研究采用 UV、GC鄄MS和 UPLC 3 种方法分别
测定了不同主产区主流药用石斛品种的主要化学成
分———多糖、生物碱和毛兰素. 结果表明,同种石斛
在不同主产地间的化学成分含量差异较大. 基于有
效成分的 PCA最优产地分析,铁皮石斛以浙江产多
糖含量最高,金钗石斛以贵州产生物碱含量最高,鼓
槌石斛以云南产毛兰素含量最高. 药用石斛虽然在
我国浙江、云南、贵州、广西等主产区建立了一些规
模较大的栽培基地,但质量参差不齐,为了确保石斛
品质,除严格控制该药材中指标性成分的含量以外,
尚需注意样品来源的产地.
3郾 2摇 PLS建模分析影响有效成分的主导生态因子
由图 2 可知,海拔虽然权重系数排在前面,但回
归系数略小,对多糖含量的影响较小.年均温的负回
归系数排在第二,权重系数超过 1,对铁皮石斛多糖
含量影响较大.年降水量的回归系数排在第二,权重
系数基本接近 1,对多糖含量也有一定影响.适宜的
土壤类型与充沛的降水均可相应提高多糖含量积
累,日照时数过多及高温不利于多糖含量积累.土壤
类型的负回归系数最大,且权重系数最大,与多糖含
量的土壤类型相比,石斛碱呈相反趋势,不同的土壤
类型,化学成分含量的积累也不相同.年降水量正回
归系数最大,且权重系数排在第二. 年降水量增高,
有利于金钗石斛石斛碱含量的富集.年均温、1 月平
均温、活动积温和 1 月最低温 4 个温度因子权重系
数接近 1,但回归系数值远低于土壤类型和年降水
量,故对石斛碱的积累相对较弱. 1 月平均温与 7 月
最高温的权重系数排在前两位,且 7 月最高温回归
系数值排在第一,1 月平均温排在排在第二,温度因
子是影响鼓槌石斛毛兰素含量积累的主要因素. 1
月平均温与毛兰素含量呈最大负相关,低温不利于
毛兰素含量积累.而 7 月最高温与毛兰素含量呈最
大正相关,高温有利于毛兰素含量积累. 年均温、海
拔、土壤类型和 1 月最低温的权重系数也大于 1,其
中海拔与 1 月最低温的回归系数值略高,且呈负相
关.毛兰素在低温下含量减少,而低海拔有利于毛兰
素含量富集.
经 PLS建模分析,推测土壤和年均降水量对铁
皮石斛中多糖含量的影响呈极显著正相关. 这是因
为铁皮石斛喜温暖湿润气候,喜阴不耐寒,生长环境
要求苛刻.浙江属于亚热带季风气候,四季分明,雨
量充沛,是铁皮石斛栽培产地适宜性生态环境的理
想选择.铁皮石斛中锌含量与多糖含量呈正相关,浙
江红色石灰土壤对锌的缓冲能力、吸附固定能力和
固定量较高.从石斛种源角度分析,在浙江夏季和冬
季均休眠而停止生长,生长性较差,但适应性和抗逆
性最强.云南省四季如春,其种源休眠期长,生长性
强,但适应性和抗逆性差;广东和广西冬季极短,气
温较高,持续时间短,故其种源抗寒性不强. 土壤类
型与年降水量同样是影响金钗石斛中石斛碱含量的
另一个主要因素.金钗石斛附生于岩石或树干上.附
197210 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李文涛等: 基于 PLS分析石斛品质与生态因子的相关性摇 摇 摇 摇 摇
生于岩石上的金钗石斛其石斛碱含量高于附生树干
上的植株[18] .贵州处喀斯特地貌环境,高山居多,地
层岩性以沉积岩和峨眉山玄武岩为主,不同种类岩
石风化使土壤中具有较高的矿质元素,为金钗石斛
的生长提供了优异条件. 温度因子对鼓槌石斛的品
质影响最大,低海拔也有利于其毛兰素含量富集.云
南省鼓槌石斛资源主要集中在西双版纳、思茅、德
宏、文山、临沧等地区,该地区年平均气温 22郾 2 益,
最高月均温 26郾 1 益, 最低月均温 16郾 0 益, 平均日
照时数 2440郾 1 h, 海拔 584 m,气候凉爽湿润,有利
于鼓槌石斛的生长.
本研究分别采用 PLS 和 PCA 分析药用石斛含
量及与生态因子的关系. PLS模型分析表明,土壤类
型、年降水量和温度因子是影响药用石斛化学成分
含量的主导生态因子.基于化学含量 PCA分析最优
产地表明,主要药用石斛品质呈现地域差异.浙江省
是铁皮石斛最佳产地,贵州省是金钗石斛最佳产地,
云南省是鼓槌石斛的最佳产地. 这为药用石斛的保
护、引种栽培及其资源可持续发展提供了科学依据.
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作者简介摇 李文涛,男,1986 年生,硕士.主要从事药用植物
研究. E鄄mail: lwt5210819@ 163. com
责任编辑摇 李凤琴
2972 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷