全 文 ：·技术研究 ·
正交试验优选环草石斛(D.loddigesiRolfe.)
组培苗壮苗生产工艺＊
吴明开 1 , 朱国胜 2, 3 , 毛堂芬 3 , 刘作易 2＊ , 金家兴 4 , 毛秀华 4
(1.安徽师范大学生命科学学院 , 安徽 芜湖 241000;2.贵州省农业生物技术重点试验室 , 贵州 贵阳
550006;3.贵州省农科院生物技术研究所 , 贵州 贵阳 550006;4.兴义市吉仁堂药业公司 , 贵州 兴义 562400)
摘　要:采取正交试验设计对环草石斛(DendrobiumloddigesiRolfe.)组培苗壮苗进行了优化生产工艺研究 , 以
培养基(A)、添加物马铃薯汁液(B)、激素 NAA(C)和 pH值(D)为因素 , 以环草石斛组培苗的株高(cm)、 茎粗
(cm)、叶片数 、叶面积(cm2)、根数 、根长(cm)、丛生芽数 、单株鲜重(g)等各个性状的增加值为考察指标 ,优选
环草石斛组培苗壮苗的生产工艺。 其中自己设计了一种改良培养基(WM), 结果显示 , 改良培养基 、添加物马铃
薯汁液 、激素 NAA和 pH值均对环草石斛组培苗壮苗产生显著影响 , 其影响程度为培养基 >pH>马铃薯汁液 >
NAA。由此正交试验筛选出环草石斛组培苗壮苗较优生产工艺为 A
3
B
3
C
3
D
2
, 即培养基 WM, 添加马铃薯汁液
200 g/L, NAA2 mg/L, pH值 5.6。优选出的壮苗工艺经济 , 简便 , 苗壮根多且长 , 适宜工厂化生产。
关键词:环草石斛;正交试验;壮苗;优选
中图分类号:Q945
文献标识码:A
文章编号:1007-7146(2008)02-0265-05
OptimizationtotheSeedlingGrowthofDendrobiumloddigesi
Rolfe.invitrobyOrthogonalDesign
WUMing-kai1 , ZHUGuo-sheng2, 3 , MAOTang-fen3 , LIUZuo-yi2＊ , JINJia-xing4 , MAOXiu-hua4
(1.CollegeofLifeScience, AnhuiNormalUniversity, Wuhu241000, Anhui, China;2.GuizhouKeyLaboratoryof
AgriculturalBiotechnology, Guiyang550006, Guizhou, China;3.BiotechnologyInstitute, GuizhouAcademyofAgricultural
Sciences, Guiyang550006, Guizhou, China;4.JiRenTangPharmaceuticalCo., Xingyi562400, Guizhou, China)
Abstract:OptimizationproductiontechniquestotheseedlinggrowthofDendrobiumloddigesiRolfe.invitrowasstud-
iedbyorthogonaldesignL9(34), andtheresultsshowedthatthebestseedlingtechnologywasA3B3C3D2 , namelywhich
wasWMmediumsupplementedwith200 mg/LpotatojuiceandNAA2 mg/LandthepH5.6.Theinfluenceoffactors
werehighlysignificant, andtheeficiencywasasfolows:Thistechnologyisworthyofmedium>pH>potatojuice>
NAA.Thistechnologyisinexpensive, simpleandefective, whichcanbeusedasexperimentalbasisofseedlinggrowth
ofDendrobiumloddigesiiRolfe.infactoryproduction.
Keywords:DendrobiumloddigesiRolfe.;orthogonaltest;seedlinggrowth;optimization
　　石斛是常用名贵中药材 , 为兰科 (Orchidaceae) 石斛属(DendrobiumSw.)多种植物的新鲜或干燥茎
第 17卷第 2期
2008年 4月 　　　　　　　　　　
激　光　生　物　学　报
ACTA　LASER　BIOLOGY　SINICA　　　　　　　　　　　Vol.17 No.2Apr.2008
＊ 收稿日期:2007-05-26;修回日期:2007-11-21
基金项目:贵州省中药现代化科技产业研究开发专项项目 [黔科合中药专字(2003)45号 ]
作者简介:吴明开(1970— ), 男 , 安徽枞阳人 , 在读博士研究生 , 研究方向为苔藓植物学 , 生物技术 。 (电话)0553-
3878702;(电子信箱)bywmk1999@163.com
＊通讯作者:(电子信箱)liuzuoyi@yahoo.com.cn
的统称 [ 1] 。环草石斛(DendrobiumloddigesiRolfe.),
别名美花石斛 、粉花石斛 、小黄草等 ,茎入药 ,为贵州
地道药材 [ 2] ,早在 《神农本草经 》中就有记载 ,并列为
上品 ,对西医感到很棘手的慢性萎缩性胃炎 、心脑疾
患 、防癌抗癌以及防老抗衰等方面 ,可能收到意外的
满意疗效 [ 3] 。环草石斛也为 《中国药典 》(2000版 )
收载 ,主要分布于贵州的兴义 、以及广西龙州等地
区 。由于其药用价值的开发逐渐深入和广泛利用 ,
需求量日益增多 ,长期乱采滥挖 ,加之人类活动的加
剧 ,大量采伐树木和环境污染 ,环草石斛赖以生存的
特异环境遭到破坏 ,导致环草石斛资源日趋枯竭 ,被
国家列为三级濒危保护药用植物 [ 2] 。为保护和综合
开发利用环草石斛资源 ,我们开展了环草石斛组培
快繁的研究。通过组培快繁途径培育的大量组培
苗 ,通过壮苗阶段成为成苗 ,才能出瓶到野外进行仿
生栽培 ,此阶段是从由实验室研究转化为工厂化大
规模生产的关键环节之一。本文通过正交设计来优
选环草石斛组培苗壮苗的生产工艺 ,从壮苗阶段寻
求环草石斛组培苗移栽成活技术的突破 ,为工厂化
大规模生产提供技术参考。
表 1　改良培养基(WM)的化合物成分(mg/L)
Tab.1　Thecompositionofself-controlculturemedium
化合物成分
Compounds NH4NO3 KNO3 KH2PO4 MgSO4 CaCl2
化合物质量(mg)
Massofcompounds 1 650 1 900 170 370 330
1　材料与方法
1.1　试验材料
环草石斛种子无菌萌发初代培养 50天后 ,经过在
1 /2MS培养基上的 60天的继代培养 ,选取 3叶 , 2 ～ 4
根生长状况基本一致的幼苗 ,见图 1-10。
1.2　试验方法
正交试验设计:以培养基(A)、添加物马铃薯汁液
(B)、激素 NAA(C)和 pH值(D)为因素 ,采用 L9(34)
正交试验的方法 (表 2), 以环草石斛组培苗的株高
(cm)、茎粗(cm)、叶片数 、叶面积(cm2)、根数 、根长
(cm)、丛生芽数 、单株鲜重 (g)等各个性状的增加值
为考察指标 ,优选环草石斛组培苗壮苗的生产工艺。
其中自己设计了一种改良培养基(WM),基本成分见
表 1。每处理 12瓶 ,每瓶苗 5株。
表 2　环草石斛组培苗壮苗正交试验因素水平表
L9(34)
Tab.2　ThedesignformoforthogonaltestL9(34)
水平
Level
因素 Factor
A培养基
Culturemedium
B马铃薯汁液
Potatojuice(g/L)
C
NAA(mg/L)
D
pH
1 MS 0 0 5.0
2 1/2 MS 100 1.0 5.6
3 WM 200 2.0 6.2
2　结果与分析
从 2004-11-19转接到 2005-04-04出瓶 ,出瓶前
有照片(见图版 1-9),每处理取 10瓶 ,前后两次测量
并记录环草石斛组培苗的每株的株高 (cm)、茎粗
(cm)、叶片数 、叶面积 (cm2 )、根数 、根长 (cm)、丛
生芽数 、单株鲜重 (g),求差 ,计算平均值结果见表
3。本试验所用的数据处理的正交设计的直观分析
是在 Excel上自编程序进行处理 。
266　　　　　　　　　　　　　　激　光　生　物　学　报　　　　　　　　　　　第 17卷
267第 2期　　　　　　吴明开等:正交试验优选环草石斛(D.loddigesiiRolfe.)组培苗壮苗生产工艺　　　　　
表 3　环草石斛组培苗壮苗培养正交试验结果
Tab.3　ResultsoforthogonaldesignL9(34)
试验号
Testmark
株高
Plantheight
(cm)
茎粗
Stemwidth
(cm)
叶片数
Leafnumber
叶面积
Leafarea
(cm2)
根数
Rootnumber
根长
Rootlength
(cm)
丛生芽数
Shootnumber
鲜重
Freshweight
(g)
1 2.25 0.00 0.08 0.96 3.78 0.3 1.04 0.51
2 4.57 0.03 1.02 1.69 2.35 3.73 0.65 0.83
3 2.91 0.03 0.82 0.97 2.33 2.78 0.96 0.73
4 3.31 0.04 0.2 1.69 2.35 2.34 1.05 1.01
5 3.19 0.08 1.01 1.15 1.65 0.87 0.94 0.57
6 4.39 0.1 1.64 1.98 4.83 0.96 0.78 1.03
7 4.91 0.14 1.47 1.93 4.61 3.75 1.48 1.26
8 2.17 0.06 0.34 0.78 3.4 1.73 0.95 0.61
9 2.81 0.11 0.42 1.16 2.74 4.42 1.12 0.53
平均数 3.39 0.06 0.78 1.37 3.12 2.32 1.00 0.79
标准差 0.95 0.04 0.52 0.43 1.04 1.38 0.22 0.25
极大值 4.91 0.14 1.64 1.98 4.83 4.42 1.48 1.26
极小值 2.17 0 0.08 0.78 1.65 0.3 0.65 0.51
极差 2.74 0.14 1.56 1.2 3.18 4.12 0.83 0.75
变异系数
cv(%) 28.0 65.2 67.5 31.4 33.4 59.3 21.9 31.7
268　　　　　　　　　　　　　　激　光　生　物　学　报　　　　　　　　　　　第 17卷
表 4　环草石斛组培苗多性状的综合评分
Tab.4　Comprehensivescoreofmulti-characterofseedling
试验号
Testmark
因素　Factor
A B C D
各性状值之和
Sumofcharacters
1 1 1 1 1 9.92
2 1 2 2 2 16.87
3 1 3 3 3 14.53
4 2 1 2 3 15.99
5 2 2 3 1 14.46
6 2 3 1 2 21.71
7 3 1 3 2 26.55
8 3 2 1 3 18.04
9 3 3 2 1 22.31
1水平评分和 Sumofscoresinlevel 41.32 52.46 49.67 46.69 总和
2水平评分和 Sumofscoresinlevel 52.16 49.37 55.17 65.13 Total
3水平评分和 Sumofscoresinlevel 66.90 58.55 55.54 48.56 160.38
极差 R 25.58 9.18 5.87 18.44
优选 Optimalselection A3B3C3D2
表 5　方差分析结果
Tab.5　Resultsofvarianceanalysis
变异来源
Sourceofvariance
平方和
Squaresum
自由度
Freedom
均方
MeansquareF值
A 912.67 2 456.34 12.09＊＊
B 1514.18 2 757.09 20.06＊＊
C 1720.22 2 860.11 22.79＊＊
D 1125.83 2 562.92 14.91＊＊
误差 3058.07 81
注:＊＊表示极显著 。
Note:＊＊ Denoteextremelyremarkable, P<0.01.
3　结论与讨论
从正交试验结果可看出 ,培养基 、添加物马铃薯
汁液 、激素 NAA和 pH均对环草石斛组培苗壮苗产
生显著影响 ,其影响程度依次为 A>D>B>C,即培
养基 >pH>马铃薯汁液 >NAA。环草石斛组培苗壮
苗较优工艺路线是:A3B3C3D2 ,即 WM,马铃薯汁液
200 g/L, NAA2 mg/L, pH值 5.6。这与先前环草石
斛单因子壮苗试验的结果比较一致 [ 5] 。
在药用石斛组培苗研究中 ,普遍存在苗的质量
不高 ,在实验室培养时间长 ,移栽成活率低 ,很难满
足工厂化生产的要求 [ 4] 。从试验结果看培养基对壮
苗的影响最大 ,设计的改良培养基 WM比一般在药
用石斛组培苗壮苗中常用的培养基的壮苗效果更
好 [ 1, 5] ,不需要在培养基中加入微量元素 、有机物 、铁
盐 ,用本地井水配制 ,只需要经过一次培养 ,苗壮根
多且长 ,缩短了在实验室的培养时间 ,大大节约了物
力和人力 ,降低生产成本 。同时简化培养方法是在
锻炼环草石斛组培苗的壮苗阶段开始适应 ,其日后
要面临的生长环境 ,有利于提高移栽存活率 ,为实现
环草石斛工厂化生产以及对其资源保护提供技术保
证 。
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