浅议铁皮石斛种苗工厂化组培生产与驯化移栽技术

丁长春

（文山学院 生物资源开发研究中心，云南 文山 663000）

铁皮石斛是名贵中药材，近年来在全国各地种植规模日益扩大，云南作为原产地，是最佳种植区域之一。开展铁皮石斛人工种植形成了巨大的种苗市场需求，应用组织培养技术专门生产铁皮石斛种苗的组培工厂如雨后春笋般建立起来，这是目前解决铁皮石斛种苗缺口的主要途径，扦插技术乃至共生培养技术仅能够作为补充方式或潜在的手段。在近年来开展铁皮石斛种苗工厂化组培快繁生产的过程中，在技术层面遇到了工艺流程建立与优化、种源筛选、分化率、污染、玻璃化、畸形苗、移栽成活率等一系列的问题，笔者在努力解决这些问题的过程中积累了一定的经验。作为铁皮石斛种苗工厂化生产中的关键控制点，这些问题的解决是生产质优价廉的种苗的基础，是继续进行规模化人工种植的基础。本文以生产实践为基础，对这些问题进行了探讨，旨在为正在兴起的文山铁皮石斛组培产业提供参考。

1 铁皮石斛种苗工厂化组培快繁中存在的主要问题

1.1 工艺流程的建立与优化

完整的铁皮石斛组培工厂由组培快繁车间、试管苗移栽车间以及大苗培育车间组成。其中组培快繁车间由培养基制备室、清洗室、消毒室、净化工作室、培养室、温室等组成，还需要种质库、病毒鉴定室等配套设施。铁皮石斛种苗组培的工艺流程由技术路线决定，在实际生产中，要在最短时间内，用最低的成本生产出最优的种苗。首先，与使用茎段、叶片、根等外植体相比较，使用种子作为外植体具有易于获得、数量大、无菌系容易建立的优点。因此，在繁殖材料的来源问题上，绝大多数组培工厂都应用蒴果内的种子作为外植体，进行组培生产。

在工艺流程优化的过程中，成本与品质是始终要考虑的核心问题。成本控制方面：在铁皮石斛组培生产的过程中，人工和电费是主要的流动成本，占直接生产成本的60%以上。完善的技术培训和科学合理的计件工资制度是降低人工成本的有效途径，还可以通过合理布局组培工厂的空间，采用流水线设计，减少不必要的人力浪费。吸收其他植物工厂化育苗的成功技术和经验也有助于降低人工成本，比如穴盘育苗技术。在传统的组培生产过程中，组培苗在1000～3000 lx的人工光照下培养，并使用空调来控制培养室温度，使其保持25 ℃的恒温，雨季还配有除湿机等设备，这是组培室电量消耗大的主要原因，一个年产50万瓶的组培室为此要支付数十万元的电费。实践证明，将生根苗放入温室大棚利用自然光进行培养，可以将电的消耗减少60%以上，且苗的生长势和成活率都得到显著提高。品质提升方面：要建立组培苗质量标准，并在入库环节加强监督和控制。当然，完整的工艺流程的建立和优化还应当包括后面阐述的关于种质资源、污染控制、质量控制、驯化等问题。

在实际生产中建立的铁皮石斛种苗工厂化组培技术流程为：建立种质库→种质评价与筛选（枫斗型、加工型、鲜食型）→亲本选配→人工授粉→种胚培养（室内）→原球茎增殖培养（室内）→芽体分化培养（室内）→壮苗生根培养（室内约30 d，室外约90 d）→温室穴盘移栽→定植（苗床、苗盘、盆栽均可）→采收。

1.2 种质库的建立

铁皮石斛种质资源是对其开展育种工作和其农业生产成败的关键，应当利用各种可能的途径收集尽可能多的种质资源，建立种质库。在经过农艺性状评价和生药质量评价后，再根据育种目标，选择最佳亲本组合，然后进行种质创制。目前，云南省通过鉴定的铁皮石斛栽培品种极少，还有很多工作需要做。在种质收集方面，我们已经收集一批多糖含量、化渣性、直立性、萌蘖性、生长速度等方面特异的种质，为新种质创制奠定了物质基础。

1.3 分化率的控制

在铁皮石斛种苗组培快繁的过程中，母种质量的优劣直接决定了产能的大小和生产效率，获得尽可能多的分化苗是进行生根培养的基础。因此，在种胚无菌培养体系建立以后，在最短的时间内获得最多的分化苗是生产流程中的关键控制点之一。要获得尽可能多的分化苗，可以选的途径有加大种胚的培养基数、分化培养基的优化、及时淘汰劣质原球茎等。另外，好的杂交组合是确保分化率的物质基础，必须加以重视。

1.4 污染率的控制

污染率的高低直接决定了铁皮石斛组培苗的生产成本，污染率高的组培工厂（室）在市场竞争中将难以生存。在组培生产实践中遇到的污染包括细菌污染、真菌污染和螨虫污染3种情况。细菌污染发生的原因有母瓶带菌、培养基灭菌不彻底、操作人员违规操作等；真菌污染的原因有环境卫生不洁净、超净工作台性能、培养瓶形式等；螨虫污染则是由于其体表带有真菌孢子和细菌，喜欢进入多水的培养瓶内所致。从生产过程来看，从培养基配制到无菌接种到培养室环境各个环节都有发生污染的可能，因此，必须建立科学的无菌意识，并在生产过程中严格实施各种防治措施。无菌意识的建立需要进行员工培训，而无菌意识的维持则需要建立完善的规章制度。

1.5 玻璃化的控制

植物组织培养过程中，茎、叶呈透明或半透明水浸状的培养物称为玻璃化苗。玻璃化大大降低了试管苗有效增殖系数，严重影响了试管苗质量，造成人、财、物的极大浪费，必须对其加以控制。在铁皮石斛组培生产过程中，导致玻璃化的原因主要有高温、高湿、弱光照、超量使用细胞分裂素等。为降低玻璃化苗出现的几率，可采取的措施有控制培养室温度（低于28 ℃）并保持培养室各个高度和角落都均匀、使用带有透气孔的培养容器、提高光照强度（不低于1500 lx）、尽量使用自然光、避免使用高浓度的细胞分裂素等。此外，继代次数过多，也是导致玻璃化出现的原因之一。

1.6 畸形苗的控制

玻璃化苗是畸形苗的一种，但在铁皮石斛种胚培养过程中，还会出现玻璃化以外的畸形苗现象，表现特征是生长缓慢、不会长根、茎节增粗、叶片黄化等。铁皮石斛组培畸形苗出现的原因不明，可能的原因有使用了影响试管苗生长发育的化学成分、杂交亲本亲和性等，有待进一步深入研究。

2 铁皮石斛组培生根苗的驯化移栽

将组培分化苗植入生根培养基，先在室内培养20～30 d，待其新根萌动后即可移入自然光照条件下的大棚或温室，继续培养驯化培养，直至达到出瓶标准（茎高5 cm以上、叶面展开、根长3 cm以上），再进行移栽。移栽前的驯化有利有弊，利在于降低了电能耗、提高试管苗的生长势和后期移栽成活率，弊则在于由于大棚温室温差比较大，环境洁净程度有限，可能会增加污染的机会。总体而言，利大于弊。可以通过给大棚温室增加必要的控温设施（如水帘、强制通风）、改善地面洁净度等措施降低污染发生的机会。

经过自然光驯化的种苗即可出瓶移栽。目前，文山地区乃至云南省普遍采取苗床定植的方式。实际上采用育苗盘或穴盘进行工厂化育苗在蔬菜、花卉等行业已经有许多的成功案例。采用育苗盘或穴盘进行移栽具有集约化程度高、移栽效率高、劳动强度低、种植成本低、便于管理和销售等多方面的优势。

移栽定植后15 d内是管理的关键阶段，首先，要对种苗和基质消毒处理，可以采用广谱杀菌剂如多菌灵、百菌清等；其次，要注意保湿，可采取增加空气湿度、叶面喷雾等方式避免种苗脱水；第三，光照强度控制在6000 lx以下，避免强光照导致高温，使植株水分蒸腾速度加快而脱水。当然，在管理过程中还应注意保持适当通风、及时施肥。在15 d以后，新根萌动，即可进入常规管理。