全 文 ：收稿日期：２０１５－０３－２３
基金项目：湖北第二师范学院“植物抗癌活性物质提纯与应用湖北省重
点实验室”建设项目资助。
作者简介：李景蕻（１９６７—），男，博士，副教授，研究方向：植物学、微生
物学；Ｅ－ｍａｉｌ：１５５２７６０８２６７＠１２６．ｃｏｍ。
药用兰科植物组培苗菌根化技术在种苗生产中的应用
李景蕻，　张丽华
（湖北第二师范学院 化学与生命科学学院，　武汉４３０２０５）
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｉｓｓｕｅ　Ｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ
Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ　Ｏｒｃｈｉｄ　Ｐｌａｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｓｅｅｄｌｉｎｇ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ＬＩ　Ｊｉｎｇｈｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｌｉｈｕａ
摘　要：自然条件下，兰科植物繁殖系数极低，而组织培养的兰
科植物由于缺少与之相应的菌根真菌共生，存在着组培苗驯化
过程中成活率低、生长缓慢等问题。要促使兰科药用植物组培
苗菌根化，关键是采用组培技术与菌根技术相结合的方法，建
立组培苗菌根共生培养体系。这不仅是工厂化生产种苗的重
要方式，同时，也为保护和利用野生兰科药用植物资源提供一
种新的高效途径。
关键词：　药用；兰科植物；组织培养；菌根真菌
ＤＯＩ编码：　１０．１６５９０／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１—４７０５．２０１５．０８．１３３
中图分类号：　Ｓ　５６７　　　文献标志码：　Ａ
文章编号：　１００１—４７０５（２０１５）０８－０１３３－０２
兰科属于高等植物中分布最广、种类最多的一大
类，其中许多种是珍稀药用植物和名贵的花卉。全世
界兰科植物共有７００属２０　０００余种，中国有１７１属约
１　２４０种，主要分布于长江流域以南各省区［１］。其中兰
科药用植物是一个品种繁多，资源较丰富的大家族，计
８２属３４３种可供药用，许多种具有确切疗效。石斛属
（Ｄｅｎｄｒｏｂｉｕｍ）、白及［Ｂ．ｓｔｒｉａｔａ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｒｃｈｂｆ］、金
线莲［Ａｎｏｅｃｔｏｃｈｉｌｕｓ　ｒｏｘｂｕｒｇｈｉｉ （Ｗａｌ．）Ｌｉｎｄｌ．］、天
麻（Ｇａｓｔｒｏｄｉａ　ｅｌａｔａ　Ｂｌ．）、杜鹃兰［Ｃｒｅｍａｓｔｒａ　ａｐｐｅｎ－
ｄｉｃｕｌａｔａ （Ｄ．Ｄｏｎ．）Ｍａｋｉｎｏ］、石 仙 桃 （Ｐｈｏｌｉｄｏｔａ
ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ　Ｌｉｎｄｌ．）独 蒜 兰 ［Ｐｌｅｉｏｎｅ　ｂｕｌｂｏｃｏｄｉｏｉｄｅｓ
（Ｆｒａｎｃｈ．）Ｒｏｌｆｅ］、手参［Ｇｙｍｎａｄｅｎｉａ　ｃｏｎｏｐｓｅａ（Ｌ．）
Ｒ．Ｂｒ．］等都是国家重要的应用广泛的传统中药材，有
些为珍稀名贵药材，备受历代医家推崇［２－３］。例如石斛
具有滋阴清热、生津益胃、润肺止咳、明目强身等功效。
现代药理学研究表明，石斛还具有防衰老、抗肿瘤、扩
张血管及抗血小板凝集等作用，故石斛在临床上及中
药复方中被广泛应用［４］。
近年来，在兰科药用植物越来越受到重视的同时，
其生长环境也受到了毁灭性破坏，全国各地的野生药
用兰科植物均遭到乱采滥挖，不仅森林资源未能得到
保护，而且，使得野生兰科资源锐减，市场价格居高不
下，例如据金琰琰等２０１３年调查，铁皮石斛每千克价
格达到４万～５万元，许多有较高药用价值的种类已
濒临灭绝［２－３，５－６］。野生物种是育种的物质基础，种质资
源一经毁灭则不能再造，这将给全世界的植物和药物
研究造成巨大的损失。所以加强保护药用兰科植物已
迫在眉睫。为满足国内外不断扩大的市场需求和保护
濒危兰科药用植物资源，最为有效的途径是进行大规
模的人工繁殖。因为，兰科植物的自然繁殖系数很低，
繁殖周期又长，产量又低，其种子非常细小，无胚乳，胚
发育不完全，自然状态下很难萌发生长，必须借助于共
生的菌类供给生长所必需的营养物质才能萌发［７］。
目前，铁皮石斛、金线莲、杜鹃兰、独蒜兰等药用兰
科植物繁殖方法多采用组织培养（白及的栽培主要采
用分株繁殖，繁殖系数低，生长周期较长），而且组培技
术已经成熟，适宜进行大规模的商业化生产。但是在
组织培养繁殖中，组培苗的移栽及在移栽后的生长等
方面仍然存在许多问题。如组培苗驯化成活率低、移
栽成活率低、移栽后生长缓慢、开花延迟，花小甚至不
开花、产量低等，究其原因是野生兰科药用植物体内通
常有内生真菌存在，而组培苗兰根中往往缺乏内生菌，
不形成菌根结构，菌根真菌不能为兰苗的生长提供所
需的营养物质［８－１０］。自然界中兰科植物与真菌共生形
成菌根是一种普遍现象，这对于自然状态下兰科植物
完成正常的生活史具有不可替代的作用［１１－１３］。菌根真
菌（ｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｌ　ｆｕｎｇｉ）是一类能与植物根系形成互惠
共生体（菌根）的土壤微生物，其分布广泛，可侵染
９０％以上的陆生植物，是陆地生物圈内与高等植物根
系共生的主要成员［１４－１７］。绝大多数药用植物可形成菌
根，它影响寄主植物矿质营养吸收、碳氮循环、水分吸
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应用技术　　李景蕻 等：药用兰科植物组培苗菌根化技术在种苗生产中的应用
收、光合速率等，进而影响其生长发育、有效成分积累、
抗逆性［１８］。
要解决阻碍组培苗产业化发展的这一严重的“瓶
颈”问题，唯一途径是通过人工接种组培苗菌根技术，
让菌根真菌与兰科药用植物体有效共生并促进兰苗的
生长，可极大地促进植株中干物质的积累，提高无菌苗
的产量［１９］。而要使组培苗菌根化成功，其中有两个关
键技术：首先是植物组织培养，最重要的是不同种类植
物组培苗的最佳初代、继代、生根培养基和相应的激素
配比以及组培苗的炼苗和移栽试验。虽然目前，植物
组织培养技术已经成熟，一些兰科药用植物也开展了
组织培养工厂化育苗，但植物种类不同，其生长习性各
异，对养分的要求差异也很大。需要通过大量的试验
研究来筛选不同植物组培苗的培养基配方，方能使不
同植物组培苗达到最佳的生长效果，这需进一步试验
探讨适于不同种类植物组培苗生长的培养基配方及其
离体再生组织培养及育苗栽培技术。其次是人工接种
组培苗菌根化，从野生或栽培兰科植物的根部提取、分
离、纯化出有益菌根真菌，进行人工接种、拌菌生长促
使组培苗菌根化。其重点在于筛选出不同植物组培苗
的适宜菌根真菌，接种在不同植物组培苗根上与之形
成最佳共生关系的菌根。为此，先要进行野生兰科药
用植物根部有益共生真菌的分离、鉴定和纯化。从兰
科药用植物根茎及根段中分离到的真菌菌丝及孢子采
用形态特征鉴定法为主结合分子生物学技术鉴定到
种，将分离得到的内生真菌菌丝及孢子经表面消毒后，
进行纯培养；然后，利用纯化的菌根真菌接种于不同的
无菌组培苗上，以建立组培苗植物与内生真菌之间的
共生体系。同时，对组培苗植株和内生真菌微生物的
生长状况、接菌组培苗生长量与品质进行测定，并进一
步从植物微生态学、植物生理化学的角度检测组培苗
植株生理代谢状况。以此为依据，对所分离得到的真
菌菌株进行生物学筛选，最终筛选出影响兰科药用植
物组培苗生长量、品质的主导优势真菌，并确定组培苗
生长量和品质同步增长的高效优势组合菌种［１３，１８］。
通过菌根真菌对兰科植物生长的作用机理、菌根真菌
与寄主的专一性、侵染方式及侵染途径的研究，还能为
兰科药用植物组培苗种苗内生真菌菌剂产品的研究及
开发提供基础资料。
组培苗菌根化是促进兰科药用植物快速繁殖的重
要技术，将组培技术与菌根技术相结合应用于濒危兰
科药用植物的保育将成为一项关键的技术［１０，２０］。这
不仅为兰科药用植物规模化和产业化生产种苗提供科
学依据，而且对森林资源的保护和合理开发都具有重
要的现实意义。
参考文献：
［１］陈心启，吉占和．中国兰花全书［Ｍ］．北京：中国林业出版
社，１９９８：１－３．
［２］王旭红，余国奠．中国兰科药用植物［Ｊ］．中国野生植物资
源，１９９３（４）：２３－２９．
［３］龙琳．药用兰科植物的保护迫在眉睫［Ｊ］．中国绿色时报，
２００９／６／１．第３版．
［４］萧凤回，郭玉姣，王仕玉，等．云南主要药用石斛种植区域调
查及适宜性初步评价［Ｊ］．云南农业大学学报，２００８（４）：
４９８－５０５．
［５］杨友联，刘作易．兰科菌根真菌在兰科植物生长发育中的作
用与应用［Ｊ］．种子，２００５，２４（５）：５５－５８．
［６］金琰琰，方成武，杨启清，等．安徽野生铁皮石斛资源分布与
生态环境调查［Ｊ］．中国中药杂志，２０１３，３８（２３）：４　０２４－
４　０２７．
［７］李眸．兰之胚培养［Ｊ］．中国园艺（台），１９９０，３６（４）：２２３－２４４．
［８］陆玲丽，刘琴．关于兰花共生菌根的实践教学研究［Ｊ］．中国
校外教育，２０１２（５）：８３．
［９］吕梅，伍建榕，马焕成．春兰菌根的显微结构观察［Ａ］．西南
林学院学报，２００５，２５（２）：８－１１．
［１０］王瑞苓，胡虹，李树云．黄花杓兰与菌根真菌共生关系研究
［Ｊ］．云南植物研究，２００４，２６（４）：４４５－４５０．
［１１］吴应祥．中国兰花［Ｍ］．北京：中国林业出版社，２０００：１－６．
［１２］杨增宏，张启泰，冯志舟，等．兰花［Ｍ］．北京：中国世界语
出版社，１９９３．
［１３］董芳．几种兰科植物菌根真菌的筛选及种子萌发条件的研
究［Ｄ］．北京：北京林业大学，２００８（２）．
［１４］刘漪．１９９９－２００８年国际菌根真菌研究的文献计量分析
［Ｊ］．广东科技，２０１１，３（６）：２１．
［１５］Ｍｏｒｔｏｎ　Ｊ　Ｂ，Ｂｅｎｎｙ　Ｇ　Ｌ．Ｒｅｖｉｓｅｄ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｒｂｕｓｃｕｌａｒ　ｍｙｃｏｒ－
ｒｈｉｚａｌ　ｆｕｎｇｉ（Ｚｙｇｏｍ　ｙｃｅｔｅｓ）：ａ　ｎｅｗ　ｏｒｄｅｒ，Ｇｌｏｍａｌｅｓ，ｔｗｏ　ｎｅｗ　ｓｕｂｏｒ－
ｄｅｒｓ，Ｇｌｏｍｉｎｅａｅ　ａｎｄ　Ｇｉｇａｓｐｏｒｉｎｅａｅ，ａｎｄ　ｔｗｏ　ｆａｍｉｌｉｅｓ，Ａｃａｕｌｏｓｐｏｒａ－
ｃｅｓｅ　ａｎｄ　Ｇｉｇａｓｐｏｒａｃｅａｅ，ｗｉｔｈ　ａｎ　ｅｍｅｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｌｏｍａｃｅａｅ［Ｊ］．Ｍｙ－
ｃｏｔａｘｏｎ，１９９０，３７：４７１－４７９．
［１６］赵之伟．云南热带、亚热带蕨类植物根际土壤中的 ＶＡ菌
根真菌［Ｊ］．云南植物研究，１９９８，２０（２）：１８３－１９２．
［１７］Ｐｅｎｇ　ＪＹ，Ｈａｎ　Ｘ，Ｘｕ　ＬＮ，ｅｔ　ａｌ．Ｔｗｏ　ｎｅｗ　ｐｒｅｎｙｌａｔｅｄ　ｃｏｕｍａ－
ｒｉｎｓ　ｆｒｏｍ　Ｓｐｉｒａｎｔｈｅｓ　ｓｉｎｅｎｓｉｓ［Ｊ］．Ｊ　Ａｓｉａｎ　Ｎａｔ　Ｐｒｏｄ　Ｒｅｓ，
２００８，１０（３）：２５６－２５９．
［１８］程俐陶，刘作易，郭巧生，等．药用植物丛枝菌根研究进展
［Ｊ］．中草药，２００９，４０（１）：１５６－１６０．
［１９］陈晓梅，郭顺星．４种内生真菌对金钗石斛无菌苗生长及其
多糖和总生物碱含量的影响［Ｊ］．中国中药杂志，２００５，３０
（４）：２５３－２５６．
［２０］施继惠，李明．莲瓣兰菌根真菌的初步研究［Ｊ］．大理学院
学报，２００６，５（１０）：１５－１８．
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第３４卷　第８期　２０１５年８月　　　 　 　 　 　　　　种　子　（Ｓｅｅｄ）　　　　　 　　　　　　Ｖｏｌ．３４　Ｎｏ．８　Ａｕｇ．　２０１５