鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件

鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授野生資源基本枯竭:(1)長(zhǎng)期以來(lái)巨大的市場(chǎng)需求引起采挖過(guò)量;(2)自身繁殖能力差;(3)生存的自然環(huán)境破壞。20世紀(jì)90年代以來(lái)，浙江省率先攻克了人工栽培技術(shù)難題，在鐵皮石斛品種選育、組織培養(yǎng)、設(shè)施栽培、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面已經(jīng)取得重要進(jìn)展，種質(zhì)資源收集、化學(xué)成分提取分離、多糖含量測(cè)定等方面也取得了明顯的進(jìn)展。

2010年浙江種植面積8000多畝（占全國(guó)的90%以上），鐵皮石斛藥品與保健品有30多個(gè)，銷售額超過(guò)10億元，并引領(lǐng)全國(guó)鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。野生資源基本枯竭:(1)長(zhǎng)期以來(lái)巨大的市場(chǎng)需求引起采挖過(guò)量;影響優(yōu)質(zhì)藥材的關(guān)鍵因素

（藥材道地性的內(nèi)涵）遺傳學(xué)上有一個(gè)基本概念：表型值＝基因型值＋環(huán)境值對(duì)于藥用植物，表型值最重要的就是藥材的質(zhì)量，藥材的質(zhì)量是品種與環(huán)境共同作用的結(jié)果。多數(shù)情況下品種與環(huán)境還存在交互作用。品種－－藥材道地性之源產(chǎn)地環(huán)境－－是優(yōu)良品種基因表達(dá)的基礎(chǔ)。采收（年齡與季節(jié)）也顯著影響藥材質(zhì)量。（以蘋果為例說(shuō)明藥材道地性的內(nèi)涵）影響優(yōu)質(zhì)藥材的關(guān)鍵因素

（藥材道地性的內(nèi)涵）遺傳學(xué)上有一個(gè)基一、品種一、品種在20世紀(jì)，世界農(nóng)業(yè)糧食增產(chǎn)的平均科技貢獻(xiàn)率在70%以上，其中：優(yōu)良品種科技貢獻(xiàn)率33%，占1/3；應(yīng)用化肥、農(nóng)藥、薄膜等化學(xué)合成品占45%；改進(jìn)灌溉技術(shù)及擴(kuò)大灌溉面積占22%。藥用植物栽培品種不同與藥材商品學(xué)上品種

藥用植物栽培品種包涵五個(gè)屬性：

（1）特異性：本品種有一個(gè)或多個(gè)不同于其它品種的形態(tài)、生理、化學(xué)、分子等特征與特性；（2）一致性：同品種內(nèi)個(gè)體間植株性狀和產(chǎn)品主要經(jīng)濟(jì)性狀的整齊一致；（3）穩(wěn)定性：繁殖和生產(chǎn)過(guò)程中，特異性和一致性保持不變。（4）地域性；（5）時(shí)效性。

當(dāng)然品種也不同于物種在20世紀(jì)，世界農(nóng)業(yè)糧食增產(chǎn)的平均科技貢獻(xiàn)率在70%以上，其紫皮石斛（云南主要栽培種）紫皮石斛（云南主要栽培種）鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件云南種質(zhì)云南種質(zhì)浙江種質(zhì)浙江種質(zhì)種質(zhì)資源種質(zhì)資源完成了鐵皮石斛主產(chǎn)區(qū)浙江、云南、貴州、廣西、湖南、安徽、江西等7省20余縣市種質(zhì)資源（包括鐵皮石斛種源、類型、農(nóng)家品種、品種）220余份，在浙江農(nóng)林大學(xué)、杭州天廚蓮花生物科技有限公司、杭州浙靈生物科技有限公司建立了種質(zhì)資源庫(kù)。

完成了鐵皮石斛主產(chǎn)區(qū)浙江、云南、貴州、廣西、湖南、安徽、江西采用DNA分子標(biāo)記對(duì)來(lái)自全國(guó)設(shè)施栽培骨干基地15個(gè)居群的105個(gè)鐵皮石斛樣品和3個(gè)紫皮石斛樣品進(jìn)行遺傳從樣性研究。通過(guò)聚類分析，可將15個(gè)人工栽培居群的鐵皮石斛分為3類，鐵皮石斛與紫皮石斛存在明顯差異；分子標(biāo)記與形態(tài)特征、多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在一定的相關(guān)性；鐵皮石斛栽培品種具有豐富的遺傳多樣性。研究成果已經(jīng)被國(guó)家一級(jí)刊物《中草藥》錄用鐵皮石斛遺傳多樣性采用DNA分子標(biāo)記對(duì)來(lái)自全國(guó)設(shè)施栽培骨干基地15個(gè)居群的10鐵皮石斛15個(gè)居群UPGMA聚類圖鐵皮石斛15個(gè)居群UPGMA聚類圖種質(zhì)間形態(tài)特征與農(nóng)藝性狀的差異在浙江農(nóng)林大學(xué)智能溫室鐵皮石斛種質(zhì)資源庫(kù)內(nèi)定期觀察不同種質(zhì)、不同生理年齡鐵皮石斛莖、葉、花的形態(tài)特征。對(duì)義烏、桐廬、臨安、天臺(tái)、建德等浙江主產(chǎn)區(qū)11個(gè)種質(zhì)每個(gè)種質(zhì)隨機(jī)選取25個(gè)2年生萌條，用直尺和游標(biāo)卡尺分別測(cè)量萌條的長(zhǎng)度、萌條中部直徑與莖節(jié)長(zhǎng)等指標(biāo)。種質(zhì)間形態(tài)特征與農(nóng)藝性狀的差異在浙江農(nóng)林大學(xué)智能溫室鐵皮石斛鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件種質(zhì)鐵皮石斛多糖含量

以苯酚-硫酸比色法測(cè)定鐵皮石斛多糖含量，研究成果已經(jīng)在國(guó)家一級(jí)刊物《中國(guó)中藥雜志》2010年第4期發(fā)表。

種質(zhì)鐵皮石斛多糖含量以苯酚-硫酸比色法測(cè)定鐵皮石斛多種質(zhì)對(duì)鐵皮石斛總生物堿含量的影響以酸性染料比色法測(cè)定鐵皮石斛總生物堿含量研究成果已經(jīng)被國(guó)家一級(jí)刊物《中國(guó)中藥雜志》錄用。

種質(zhì)對(duì)鐵皮石斛總生物堿含量的影響以酸性染料比色法測(cè)定鐵鐵皮石斛金屬元素含量鐵皮石斛金屬元素含量鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件引種馴化在種質(zhì)資源收集的基礎(chǔ)上，種質(zhì)資源的引種馴化、評(píng)價(jià)與利用取得了突破。浙江省農(nóng)業(yè)廳先后認(rèn)定了馴化成功的‘森山1號(hào)’（浙江森宇實(shí)業(yè)有限公司選育）、‘仙斛1號(hào)’（金華壽仙谷藥業(yè)有限公司選育）、‘天斛1號(hào)’（杭州天目山藥業(yè)股份有限公司選育）3個(gè)品種。引種馴化在種質(zhì)資源收集的基礎(chǔ)上，種質(zhì)資源的引種馴化、評(píng)價(jià)與利森山1號(hào)新品種抗寒性好抗病性強(qiáng)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)森山1號(hào)新品種仙斛1號(hào)新品種抗寒性較好抗病性強(qiáng)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)多糖含量特別高仙斛1號(hào)新品種‘鮮食１號(hào)’（暫定名）抗寒性較好抗病性強(qiáng)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)多糖含量高化渣性好（適合鮮食）‘鮮食１號(hào)’（暫定名）雜交育種鐵皮石斛自花基本不育，長(zhǎng)期以來(lái)人工雜交一直不理想，自然結(jié)實(shí)主要依靠昆蟲(chóng)傳播授粉，結(jié)實(shí)率很低。自然結(jié)實(shí)率低導(dǎo)致資源瀕臨滅絕；昆蟲(chóng)傳播授粉因父本無(wú)法控制，導(dǎo)致目前栽培的鐵皮石斛品系復(fù)雜，品種內(nèi)一致性差，世代之間遺傳穩(wěn)定性差等問(wèn)題。2008年以前每個(gè)果實(shí)單價(jià)在200元以上，而且為半同胞子代。浙江省已經(jīng)認(rèn)定鐵皮石斛新品種3個(gè)品種均為半同胞子代。雜交育種鐵皮石斛自花基本不育，長(zhǎng)期以來(lái)人工雜交一直不理想，自近年來(lái)，我們課題組突破了人工授粉技術(shù)，先后培育出一批全同胞F1代，并正在進(jìn)行子代測(cè)定，初步結(jié)果表明雜交后代能夠有效地解決鐵皮石斛種植過(guò)程中高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)之間的矛盾，優(yōu)良子代可溶性多糖可達(dá)干重的40%以上，品系內(nèi)一致性好，遺傳穩(wěn)定。質(zhì)量、產(chǎn)量、抗性多目標(biāo)育種，有性制種（雜交F1代）、無(wú)性擴(kuò)繁（組織培養(yǎng)）等良種選育理論與實(shí)踐取得了突破。近年來(lái)，我們課題組突破了人工授粉技術(shù)，先后培育出一批全同胞F雜交育種雜交育種鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件在森山1號(hào)基礎(chǔ)上選育的森山2號(hào)森山2號(hào)新品種抗寒性好抗病性強(qiáng)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)在森山1號(hào)基礎(chǔ)上選育的森山2號(hào)森山2號(hào)新品種選育的“黑節(jié)系列鐵皮石斛”‘鮮食１號(hào)’（暫定名）抗寒性較好抗病性強(qiáng)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)多糖含量高化渣性好（適合鮮食）選育的“黑節(jié)系列鐵皮石斛”‘鮮食１號(hào)’（暫定名）二、繁育（組織培養(yǎng)）二、繁育（組織培養(yǎng)）組織培養(yǎng)技術(shù)鐵皮石斛人工設(shè)施栽培種植密度大，1hm2需苗木150萬(wàn)株，而在自然條件下繁殖率很低，傳統(tǒng)的分株、扦插等方式的繁殖率極低，難以滿足規(guī)?；a(chǎn)的需要。利用組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖試管苗是解決鐵皮石斛種苗的有效途徑?？萍既藛T先后在外植體類型、培養(yǎng)基、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、添加劑以及光照、溫度、pH等環(huán)境條控制等方面進(jìn)行了大量研究，并取得了突破，現(xiàn)有設(shè)施栽培基地苗木均源自組培工廠。組織培養(yǎng)技術(shù)鐵皮石斛人工設(shè)施栽培種植密度大，1hm2需苗木1外植體的選擇

在植物組織培養(yǎng)中，外植體的選擇是十分關(guān)鍵的因素，不同的取材部位和時(shí)期，培養(yǎng)的結(jié)果也不一樣。鐵皮石斛莖段、根尖、種子均能誘導(dǎo)出原球莖與無(wú)菌叢生芽，并培育出試管苗與再生植株。其中種子在無(wú)菌條件下培養(yǎng)，萌芽率顯著提高，并誘導(dǎo)出原球莖，培育出試管苗，目前規(guī)?；M培生產(chǎn)基地外植體主要是種子。外植體的選擇在植物組織培養(yǎng)中，外植體的選擇是十分關(guān)鍵的因素培養(yǎng)基

用于石斛類的植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基有MS，KC，N6，B5，SH，1/2B5，1/2N6，1/2SH，1/2MS等。其中MS、1/2MS和改良MS培養(yǎng)基目前在鐵皮石斛組培中使用最多，1/2MS培養(yǎng)基用于種子萌發(fā)和試管苗生根，MS與改良MS培養(yǎng)基用于原球莖增殖和叢芽促成，B5培養(yǎng)基用于壯苗的培養(yǎng)。培養(yǎng)基用于石斛類的植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基有MS，KC，N6，1/2MS培養(yǎng)基用于種子萌發(fā)1/2MS培養(yǎng)基用于種子萌發(fā)MS與改良MS培養(yǎng)基用于原球莖增殖和叢芽促成MS與改良MS培養(yǎng)基用于原球莖增殖和叢芽促成B5培養(yǎng)基用于壯苗的培養(yǎng)B5培養(yǎng)基用于壯苗的培養(yǎng)鐵皮石斛苗木工廠化組培車間鐵皮石斛苗木工廠化組培車間LED在鐵皮石斛組織培養(yǎng)中的應(yīng)用國(guó)家發(fā)明專利（200910154225.1）鐵皮石斛培育專用的LED光源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光強(qiáng)、光質(zhì)、光周期的智能化調(diào)控，能耗降低70%，空間利用率提高50%。LED在鐵皮石斛組織培養(yǎng)中的應(yīng)用鐵皮石斛培育專用的LED光源鐵皮石斛苗木工廠化組培車間鐵皮石斛苗木工廠化組培車間煉苗車間煉苗車間煉苗車間煉苗車間三、栽培技術(shù)栽培環(huán)境（遮陽(yáng)、噴水）栽培密度（叢栽）三、栽培技術(shù)栽培環(huán)境（遮陽(yáng)、噴水）設(shè)施栽培基地（浙江森山1號(hào)）設(shè)施栽培基地（浙江森山1號(hào)）設(shè)施栽培基地（浙江森山1號(hào)）設(shè)施栽培基地（浙江森山1號(hào)）設(shè)施栽培基地（浙江仙斛1號(hào)）設(shè)施栽培基地（浙江仙斛1號(hào)）設(shè)施栽培基地（浙江鮮食1號(hào)）設(shè)施栽培基地（浙江鮮食1號(hào)）設(shè)施栽培基地（云南）設(shè)施栽培基地（云南）簡(jiǎn)易設(shè)施栽培基地（云南）簡(jiǎn)易設(shè)施栽培基地（云南）簡(jiǎn)易栽培（云南）簡(jiǎn)易栽培（云南）仿生栽培（安徽）仿生栽培（安徽）栽培基質(zhì)（木屑）栽培基質(zhì)（木屑）栽培基質(zhì)（樹(shù)皮）栽培基質(zhì)（樹(shù)皮）栽培基質(zhì)（樹(shù)皮＋河卵石＋有機(jī)肥）栽培基質(zhì)（樹(shù)皮＋河卵石＋有機(jī)肥）栽培基質(zhì)（木屑＋樹(shù)皮）栽培基質(zhì)（木屑＋樹(shù)皮）栽培基質(zhì)（樹(shù)干）栽培基質(zhì)（椰子殼）栽培基質(zhì)（石頭）栽培基質(zhì)（樹(shù)干）栽培基質(zhì)（椰子殼）栽培基質(zhì)（石頭）四、質(zhì)量控制技術(shù)四、質(zhì)量控制技術(shù)

HPLC指紋圖譜四種石斛樣品（鐵皮、紫皮、金釵、腫節(jié)）HPLC圖譜（全圖）

HPLC指紋圖譜四種石斛樣品（鐵皮、紫皮、金釵、腫節(jié)）HP采用柱前衍生、水解等手段分析單糖組分，以甘露糖和葡萄糖的比例（3~8）評(píng)價(jià)鐵皮石斛的質(zhì)量鐵皮石斛單糖組分齒瓣石斛單糖組分甘露糖甘露糖葡萄糖葡萄糖單糖組分辨別是不是鐵皮石斛采用柱前衍生、水解等手段分析單糖組分，以甘露糖和葡萄糖的比例樣品總多糖含量%甘露糖峰面積葡萄糖峰面積兩種種糖相對(duì)峰面積010230.925570634391199226.11020236.033674714052076887.06030237.5457124425166825603.42050225.633178650872004384.41060231.6745804939110114264.16070221.983548642252151836.80080241.3563674819195146893.26090232.1160364865281634995.59紫皮16.42部分鐵皮石斛樣品的單糖組分樣品總多糖含量%甘露糖峰面積葡萄糖峰面積兩種種糖相對(duì)峰面積0鐵皮石斛生理年齡的辨別不同生理年齡鐵皮石斛形態(tài)上存在明顯差異：一年生萌條5節(jié)以上均有葉片，并無(wú)黃化現(xiàn)象，萌蘗無(wú)花（果）柄殘留，頂芽尚存。二年生萌條中下部葉片通常在秋冬季節(jié)脫落或黃化，中上部可見(jiàn)花（果）柄，頂芽退化。三年生以上萌條葉片基本脫落，萌蘗節(jié)上多見(jiàn)花（果）柄。鐵皮石斛生理年齡的辨別鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件種質(zhì)與采收年齡對(duì)鐵皮石斛多糖含量的影響

種質(zhì)與采收年齡對(duì)鐵皮石斛多糖含量的影響種質(zhì)與采收年齡對(duì)鐵皮石斛總生物堿含量的影響以酸性染料比色法測(cè)定鐵皮石斛總生物堿含量研究成果已經(jīng)被國(guó)家一級(jí)刊物《中國(guó)中藥雜志》錄用。

種質(zhì)與采收年齡對(duì)鐵皮石斛總生物堿含量的影響以酸性染料比開(kāi)花對(duì)鐵皮石斛藥材質(zhì)量的影響對(duì)鐵皮石斛的總多糖含量研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，開(kāi)花前、摘除花蕾至花期結(jié)束和自然開(kāi)花至花期結(jié)束3個(gè)2年生鐵皮石斛樣品多糖含量分別是32.6%、37.1%和28.1%，甘露糖與葡萄糖的峰面積比值分別為2.7、3.9和4.9。開(kāi)花顯著地影響鐵皮石斛多糖的含量，對(duì)鐵皮石斛中總多糖的組分也有顯著地影響。開(kāi)花對(duì)鐵皮石斛藥材質(zhì)量的影響對(duì)鐵皮石斛的總多糖含量研究過(guò)程中鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件鐵皮石斛什么時(shí)候采收最好？4年生以上？全草整株？精準(zhǔn)采收產(chǎn)量增加50%，多糖含量提高1/3，成本降低50%。鐵皮石斛什么時(shí)候采收最好？鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件鐵皮石斛資源培育與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展-司教授匯課件野生鐵皮石斛比栽培好？高山鐵皮石斛好？云南好還是浙江好？野生鐵皮石斛比栽培好？不同產(chǎn)地鐵皮石斛質(zhì)量比較AU0.0000.0100.020Minutes0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.0055.0060.0065.00浙江產(chǎn)鐵皮石斛指紋圖譜云南產(chǎn)鐵皮石斛指紋圖譜0.030浙江是鐵皮石斛道地產(chǎn)區(qū)不同產(chǎn)地鐵皮石斛質(zhì)量比較AU0.0000.0100.020M合作企業(yè)浙江森宇藥業(yè)有限公司是國(guó)內(nèi)鐵皮石斛生產(chǎn)的骨干企業(yè)，在職員工2100余人，占地10000萬(wàn)㎡，建筑面積1萬(wàn)㎡,擁有國(guó)際先進(jìn)水平的智能化溫、光、濕度控制組培車間，自建鐵皮石斛基地1050畝，年產(chǎn)值3億元。合作企業(yè)浙江森宇藥業(yè)有限公司是國(guó)內(nèi)鐵皮石斛生產(chǎn)的骨干企業(yè)，在合作企業(yè)杭州天廚蓮花生物有限公司2006年公司榮獲浙江省農(nóng)產(chǎn)品十佳優(yōu)秀企業(yè)（品牌），出產(chǎn)的鐵皮石斛被評(píng)為浙江農(nóng)業(yè)博覽會(huì)金獎(jiǎng)。鮮品銷售居杭州市第一。合作企業(yè)杭州天廚蓮花生物有限公司2006年公司榮獲浙江省農(nóng)產(chǎn)其他合作企業(yè)浙江健綠鐵皮石斛有限公司浙江正企鐵皮石斛有限公司浙江幸福生物科技有限公司浙江佳誠(chéng)生物科技