全 文 ：生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2008年第 6期
收稿日期：2008-05-30
基金项目：云南省财政厅高校科研课题（云财教[2005]220 号），云南省产业重大关键技术开发专项资金（云发改高技[2007]1718 号）
作者简介：张奇（1981-），男，山西太原人，硕士研究生，主要从事药用植物遗传育种研究
通讯作者：段承俐，女，副教授；Tel：0871-5227160，E-mail：chengliduan@hotmail.com
铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）
系兰科石斛属植物 [1]，为我国传统名贵药材 ，以新
鲜或干燥的茎入药，有味甘、质重、黏性大等特点。
铁皮石斛在《神农本草经 》和《本草纲目》中均被列
为上品，被誉为“中华九大仙草”之首，具有“养阴生
津，润喉护嗓，温胃明目，补肾益力，延年益寿”的功
效 [2]。 现代的化学成分和药理研究表明铁皮石斛还
具有抗肿瘤、抗衰老、增强机体免疫力和有效减轻
肝损伤等作用 [3～5]。
我国有 74 种石斛属植物和 2 个变种， 其中可
作药用的有 30 多种 [1]，而 《中华人民共和国药典 》
上收载的药用石斛只有铁皮石斛 、 金钗石斛 （D.
nibile Lindl）、束花石斛（D. chrysanthum Wall.exLindl）、
粉花石斛（D. loddigesii Rolfe）和流苏石斛（D. fimbri
atum Hook）5 种 [6]。铁皮石斛是药典记录加工枫斗的
惟一来源 [6]，铁皮枫斗是石斛类药材中一个较为著
名的商品，常被视为价格昂贵的极品 [7]。 但据调查
目前市场上流通的商品铁皮石斛中混杂较多，民间
用于枫斗加工的材料也是五花八门， 更有 30 余种
石斛属及部分石仙桃属、金石斛属和石豆兰属植物
在市场上冒充铁皮石斛和其它药用石斛 [8]。 此外，来
源不同的铁皮石斛在化学成分上也有较大差异 [9～12]，
严重影响了商品铁皮石斛质量的稳定性，因此建立
系统有效的中药铁皮石斛鉴定方法具有十分重要
的意义。 目前常用的药材鉴定方法有组织鉴定、显
微鉴定、光谱鉴定、色谱鉴定、分子生物学技术鉴定
等，就这些鉴定方法在铁皮石斛中的研究与应用进
行了探讨，以期为铁皮石斛的有效鉴定提供科学依
据。
1 组织鉴定
传统的石斛组织鉴定主要是根据其表型特征
进行鉴别。已有多篇关于石斛组织鉴定的报道 [13～16]，
但是关于铁皮石斛的报道较少，仅有的几篇文献主
要以茎、叶、花等器官的形态及组织学特征为研究
铁皮石斛的鉴定研究
张奇 1，2 段承俐 1，2
（1云南农业大学中药材研究所 云南省中药材规范化种植指导中心，昆明 650201；2云南农业大学农学与生物技术学院，昆明 650201）
摘 要： 综述了组织、显微、光谱、色谱及分子生物学技术等鉴定方法在铁皮石斛鉴定中的研究与应用，以期为铁
皮石斛的有效鉴定提供科学依据。
关键词： 铁皮石斛 鉴定方法 应用
Studies on the Authentication of Dendrobium officinale
Zhang Qi1，2 Duan Chengli1，2
（1Institute of Chinese Medicinal Materials of Yunnan Agricultural University，Yunnan Provincial Center for Chinese
Medicinal Material GAP Technology，Kunming 650201；2College of Agronomy and Biotechnology，Yunnan Agricultural
University，Kunming 650201）
Abstract： The studies on various method of authentication ofDendr bium o ficinale，including organoleptic tests，
microscopic examination，spectrometry，chromatography and molecular analysis，were summarized. Thus it can be able to
provide some scientific references for the effective authentication ofD. officinale.
Key words： Dendrobium officinale Authentication methods Applications
·技术与方法·
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2008年第 6期
对象 [17～19]。 研究结果显示铁皮石斛茎部色泽为黄绿
色，质地坚实易折断，表面呈螺旋状或弹簧状；且其
气微，味淡，嚼之有粘，汁多无渣；其花唇瓣反折，基
部有一个胼胝体；叶鞘具紫斑，鞘口张开，常留下一
个环状间隙。这些研究有助于辨别铁皮石斛类药材
的纯真度。 丁小余等对产于广西、贵州和云南 3 省
区的铁皮石斛主要居群形态结构进行了比较分析。
根据形态结构的差异 ， 铁皮石斛可分为 F 型和 H
型 ，F 型总体茎圆 、柔软 ，茎表皮具较丰富的蜡质 ，
节部常有黑褐色环状间隙， 当地也称为黑节草 ；H
型铁皮石斛则具有茎较长，质地较硬等特征。
2 显微鉴定
刘学平等 [20]对常见的 10 种商品石斛粉末进行
了显微鉴定研究，发现铁皮石斛的束鞘纤维呈长梭
形，茎表皮细胞表面观长条形、长多角形或类多角
形，纹孔稀少或不明显，草酸钙针晶多见。与金钗石
斛、黄草石斛、环草石斛和马鞭石斛基本薄壁组织
的对比研究发现， 铁皮石斛的外侧纤维群呈帽状，
草酸钙针晶束细胞多见于近表皮处，这 2 个特征明
显有别于其他 4 种石斛 [21]。 唐生斌和关克刚 [22]认为
铁皮石斛不同于伪品宽叶耳唇兰的 2 个显著特征：
一是中柱中部的薄壁细胞壁有链珠状增厚、 木化，
二是表皮细胞表面观垂周壁深波状弯曲。和严然等[23]
在铁皮石斛根的中部鞘中发现有通道细胞的存在。
丁小余等 [19]认为 F 型铁皮石斛的茎不具有下皮层，
横切面上维管束密度小，维管束内外侧纤维群不发
达，基本组织中含有丰富的多糖粘性成分 ，茎短且
柔软，具有粘性，是加工铁皮枫斗的优质材料；而 H
型的茎较长，具有发达厚壁的下皮层，横切面上维
管束数目多、维管束鞘纤维发达，基本组织中的多
糖成分少，因而茎杆较硬，粘性差，不适于铁皮枫斗
的加工。这些研究结果为铁皮石斛的鉴别提供了主
要的参考依据，对铁皮石斛的采收、加工、优质种源
的筛选以及大面积人工繁殖具有重要指导作用。
3 光谱鉴定
光谱鉴定中的红外光谱法和核磁共振法在铁
皮石斛的鉴定中均有应用。
3.1 红外光谱法
李兆奎等 [24]采用药材粉末加 KBr 直接压片法
测定铁皮石斛与几种常用混淆品粉末。红外光谱图
发现铁皮石斛红外光谱的吸收频率、吸收峰的峰形
和相对强度都和其它伪品之间存在较显著的差异，
尤其在 1 700cm-1～1 200cm-1 和 1 000cm-1～700cm-1
峰处的特征明显，因此该法可用于铁皮枫斗与其它
混淆品的快速鉴别。
3.2 核磁共振法
植物类中药的 1H-NMR 图谱与植物品种间存
在严格对应关系 [25]。秦海林和张建新 [26]于 2002 年首
次采用 1H-NMR 图谱研究环草石斛的 H-NMR 指纹
图谱。 张朝凤等 [27]在对环草石斛的特征提取物 1H-
NMR 的制定基础上 ，建立了铁皮石斛 、束花石斛 、
金钗石斛的氢核磁共振（1H-NMR）特征图谱。 研究
表明，用 FT-1HNMR（300MHz）技术测定得到的铁皮
石斛特征提取物（SCE-A）的 1HNMR 指纹图谱有很
好的重现性， 能够作为其基源鉴定的相对标准图
谱。
4 薄层色谱法（TLC）
目前 TLC 法是中药质量控制中应用最为广泛
的一种鉴别方法。 利用 TCL 法对铁皮石斛及某些
石斛类药材的鉴别结果表明，各种石斛药材之间的
薄层色谱行为区别明显，可作为药用石斛种间的鉴
别依据 [28]。 卢海先 [21]在显微鉴定的基础上 ，结合
TCL 法为金钗石斛、黄草石斛、环草石斛、铁皮石斛
和马鞭石斛这 5 种正品石斛的准确鉴定提供了可
靠的依据。
5 分子生物学鉴定
近年来， 随着分子生物学的快速发展，DNA 序
列的种间差异不仅被用于植物分子系统学研究，也
被广泛用于植物种间的差异鉴别，使生药的分子鉴
定成为可能。 目前随机扩增多态性 DNA（RAPD）、
简单重复序列间区 （ISSR）、rDNA 内转录间隔区序
列（ITS）等分子遗传标记技术已广泛应用于铁皮石
斛鉴定研究中。
5.1 随机扩增多态性 DNA
RAPD 是中药材中应用最广的一种分子标记方
法，它能准确地将铁皮石斛与其它的石斛属植物区
分开。 张铭等 [29]应用 RAPD 技术对石斛属 26 个种
和金石斛属的 1 个种进行基因组 DNA 多态性分
析。根据筛选到的 DNA 片段序列，将 Sanson18 引物
从 3 端延长到 20bp，得到了所要的特异性引物，应
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用该引物能方便快捷地鉴别出铁皮石斛。顾慧芬等[30]
以 RAPD 技术为基础，通过对铁皮石斛试管苗特征
片段 DNA 序列克隆和测定后，得到一特异性标记，
能将铁皮石斛组培苗有效地与其它石斛组培苗区
分开来。 以上研究表明，RAPD 技术是鉴定铁皮石
斛的一种有效方法，该法为铁皮石斛的鉴定、遗传
多样性研究和开发利用提供了新的技术支持。
5.2 简单重复序列间区（ISSR）
沈颖等 [31]首次将 ISSR-PCR 方法用于石斛的种
间鉴别。在采用的 10 条引物中，有 7 条能产生多态
性条带，其中的 2 条引物（UBC-807 和 UBC-864）均
可独立区分所有被测样品，能将铁皮石斛有效地与
其它种石斛区分开来，因此可作为石斛属种间鉴别
的方法之一。 由于铁皮石斛种内有很多变异类型，
其药用功效也不尽相同。 沈洁等 [32]通过引物和反应
体系的优化筛选， 建立了能有效鉴别铁皮石斛 10
个居群的稳定可靠的 ISSR 反应体系，为 ISSR 技术
在铁皮石斛中的进一步应用奠定了实验基础。
5.3 rDNA 内转录间隔区序列标记（ITS）
rDNA ITS 区的 DNA 序列已被广泛用于植物种
属间的分子系统学研究，目前在生药的种间鉴别上
也有较多应用。 自 Douzery 等 [33]于 1999 年对兰科植
物的 ITS 区序列进行了系统研究后，Lau 等 [34]对 16
种石斛内转录间隔区 ITS2 进行了 DNA 测序。 结果
表明，种间差异率平均达到 12.14%，与外类群及杂
质的差异率分别为 29.18%和 18.18%，而种内差异
率只有 1%， 因而认为 ITS2 可作为区分石斛种间、
石斛与外类群的分子标记。 在以上研究的基础上，
邵鹏柱等 [35]对 9 种石斛属及细叶石仙桃的植物进
行了 ITS2 序列的比较， 发现石斛属与细叶石仙桃
之间的序列差异平均为 19.1%，石斛属种间序列差
异平均为 10%，而种内的差异平均仅为 0.24%。 石
斛属种间 ITS2 序列的差异明显高于党参属的 1%
与人参属的 3%[36，37]。 因此，该序列可作为一种分子
标记用于石斛属药材的种间准确鉴别。 2002 年，丁
小余等 [38]完成了 21 种枫斗类石斛的 rDNA ITS 区
全序列测序工作，由于该序列能较好地反映石斛属
植物的种间差别且稳定性好，因此可以用于石斛属
植物及干品药材种间的鉴别。 同年，他们对 F 型和
H 型铁皮石斛的 rDNA 进行了测序，结果表明铁皮
石斛居群内部 rDNA ITS 区碱基序列有 2 个位点差
异，且变异分别发生在 ITS1 区及 5.8S 区内，认为 H
型居群的铁皮石斛是 F 型的变种。该结果为枫斗类
石斛原植物来源提供了分子学鉴定基础 [39]。 Ding 等 [40]
利用 rDNA ITS 序列存在的单核苷酸多态性（SNPs）
设计了两对等位基因特异引物 ， 结合 AS-PCR 方
法，可从 9 个不同位点的差异将来源不同的铁皮石
斛样品区分开， 并将来自 GSG 和 FSC 两个优质种
群的样品从 50 种枫斗商品中区分出来， 为铁皮石
斛的道地性研究和铁皮枫斗的质量控制奠定了基
础。
5.4 抑制差减杂交技术（SSH）
Li 等 [41，42]利用 SSH 技术从铁皮石斛 、迭鞘石
斛、密花石斛、金钗石斛、流苏石斛和黄草石斛等几
个近缘种的基因组 DNA 中筛选出各物种的特异性
探针，这些探针具有很高的筛选效率，可准确地检
测出各自的靶目标。实践证明多态性抑制差减杂交
技术是鉴别石斛属种间差异的一种精确有效的方
法。
6 结语
由于铁皮枫斗的市场需求量不断扩大，多年来
无节制的滥采滥挖，致使铁皮石斛的野生资源遭到
毁灭性破坏， 加上在自然条件下种子萌发率低，生
长缓慢，导致市场上的铁皮石斛缺口较大，产品良
莠不齐，伪品较多。因此，铁皮石斛的真伪鉴定及石
斛属不同个体鉴定的研究日益受到重视，建立有效
的铁皮石斛鉴定体系十分重要。除本文所述的主要
方法外，像 matK 基因序列、线粒体 nad 1 内含子序
列比较等已应用于其它药用石斛质量评价及真伪
鉴定的新兴技术将为铁皮石斛的鉴定研究提供新
的途径 [43，44]。 在准确鉴定铁皮石斛的基础上，深入
开展有效成分和药理作用的研究，建立一个铁皮石
斛化学质量控制标准体系，为推向国际市场打下坚
实的基础。
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