铁皮石斛新品种‘青谷1号’的选育

杨丹 李昆华 王琳 李巧玉 岳健

摘 要 从云南多地收集的16份野生铁皮石斛材料中筛选出表现较好的1份材料，再通过自交在后代中筛选出优良单株，经过组培扩繁后种植3 a，对该品系的特异性、一致性和稳定性进行评价。结果表明：该品系的8个外观性状、4个数量性状和1个质量性状都有较高的特异性，其多糖含量高达47.65%，且该品系单株和群体的一致性和稳定性都较高。之后，该品系被命名为‘青谷1号，于2013年通过云南省林业厅园艺植物新品种注册登记办公室的认定。

关键词 ‘青谷1号铁皮石斛 ；选育 ；特异性 ；一致性 ；稳定性

中图分类号 S567.23 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.05.010

Abstract Superior individual‘Qinggu 1from the 16 wild Dendrobium officinale collected in Yunnan province was selected out through self hybrid. The distinctness， uniformity and stability of the line will be evaluated after planting 3 years. It turns out that 8 appearance traits， 4 quantitative traits and 1 qualitative trait of the line show high distinctness. The polysaccharide contents can reach 47.65%. The uniformity and stability of individual and population are high. This varitiy is called‘Qinggu 1， and indentified by New Plant Registration Office of Forestry Department of Yunnan Province in 2013.

Keywords Dendrobium officinale‘Qinggu 1； breeding； distinctness ； uniformity ； stability

铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimuraet Migo）属兰科多年生附生草本植物。在传统医学中，《道藏》将其列为中华九大仙草之首[1]，《本草纲目》称其有“强阴益精厚肠胃，补内绝不足，长肌肉，益智除惊，轻身延年”之功效[2]。现代医学研究表明，药用石斛有效成分主要是石斛多糖，石斛多糖具有较强的粘膜修复、抗肿瘤和增强免疫的功能[3]，其含量指标常被作为衡量铁皮石斛品质的一个重要标准。

铁皮石斛种子极小，无胚乳，自然繁殖率极低，加上人为过度采集和自然环境的破坏，目前我国野生铁皮石斛资源濒临灭绝，而随着铁皮石斛药用价值逐渐得到大众认可，市场需求量在不断增加[4]，人工种植铁皮石斛是满足市场需求的有效途径。然而自然条件下铁皮石斛为虫媒传粉，无法控制父本，这导致了后代之间基因异质，世代内一致性差、世代间稳定性差等问题。铁皮石斛良种选育能缓解上述问题，有利于铁皮石斛行业的持续发展。

目前已选育出一些铁皮石斛良种，如‘仙斛1号、‘仙斛2号、‘中科1号、‘森山1号等。然而这些良种大多适宜江浙一带栽种，且品种多数是全同胞或半同胞家系，即对特定亲本进行自交或杂交后，再用其蒴果繁殖形成下一代种苗群体[5]。此外，其外观形态并无消费者易于识别的形态特征。

本研究从云南多地收集的16份野生铁皮石斛材料中筛选出表现较好的1份材料，再通过自交在后代中筛选出优良单株，经过组培扩繁后种植3年，对该品系的特异性、一致性和稳定性进行了评价。之后该品系被取名为‘青谷1号，于2013年通过云南省林业厅园艺植物新品种注册登记办公室的认定。现把该品种的具体选育过程介绍如下。

1 材料与方法

1.1 材料

公司先后从云南文山、保山、思茅、西双版纳等地区收集到16份野生铁皮石斛种质，并进行栽培试种，从中筛选出整体表现较好的一份材料，编号为SW3。2007年，参照张志勇[6]的方法对SW3进行自交人工授粉，对所得的蒴果进行无菌播种，然后移栽至苗床，根据茎粗、根系、叶色等性状对后代进行单株选择，共选出8份材料。

1.2 方法

1.2.1 试验方法

2008年以茎段作为外植体对所选的8份材料进行无性扩繁，然后进行种植。用松树皮作为栽培基质，将基质在100 ℃下煮沸10 min，晾干备用。基质按粗细比为2∶1混合，厚度为8～12 cm，置于苗床上。大棚栽培郁闭度70%～80%，内设置微喷灌设施。苗床与地面距离为0.8 m，行距和株距设置为15 cm×15 cm。移栽后根据苗木的大小用公司配套的方法进行管理。

2010年对8份材料的株高、茎粗、生物量等方面进行评价，选出其中整体表现较好的1份材料，然后用上述同样的方法进行无性扩繁，并于2011～2013年在云南文山广南县进行大棚栽培试验，以近似品种‘软脚作为对照。采用裂区设计的方法，每个小区面积15 m2，每个处理6个重复。于每年的采收季节，每个小区随机抽取100个铁皮石斛植株，测量株高、直径和单株生物量并记录外观性状，对每个小区取10个植株作为混合样品进行多糖含量的测定，并对每个小区进行鲜品产量的统计。株高用软尺进行测量（1 mm），茎粗用游标卡尺测量（0.01 mm），生物量（茎秆鲜重）用分析天平称量（0.01 g），外观颜色用皇家园林比色卡进行颜色比对，石斛多糖含量参照2012版药典中的方法进行测定。

1.2.2 数据分析

外观性状用编码的方式进行特异性比较，由于铁皮石斛的外观性状编码在相关标准中没有相应的编码，因此以自己所编编码为主，性状描述及编码如表1。将数据整理成（平均值±标准差）（means±SD），用t检验对‘青谷1号和‘软脚品种进行数量性状的比较，‘青谷1号在同一年份内的一致性用众数和频数的算术平均值表示，不同年份间的一致性将每年的众数和频数作为独立样本进行LSD检验。

2 结果与分析

2.1 ‘青谷1号品种外观性状

图1为‘青谷1号和‘软脚品种部分器官的外观图片。‘青谷1号品种茎直立，圆柱形，丛生，布满紫色斑点，节间纵纹紫色，质硬而脆，易折断，断面纤维状，紫红色，嚼之有粘性。叶互生，矩圆状披针形或椭圆形。叶革质，顶端微钩状，新叶紫色，随着叶龄的增加紫色逐渐变淡；叶鞘膜质，具纵纹，完全包被茎秆。总状花序生于无叶的茎上部节上；花常3～5朵；萼片长1～2 cm，中央萼片长圆状披针形，两侧萼片长圆状三角形；侧生花瓣长圆形，与萼片等长，花被片黄绿色；唇瓣卵状披针形，先端渐尖或短渐尖，近上部中间向上鼓起，有紫色斑块，近下部中间有黄色脐抵体，花期3～6月。

2.2 ‘青谷1号品种质量及数量性状特异性

‘青谷1号与近似品种性状编码相同的表示二者该性状没有差异，反之则有差异。从表2可以看出，就所描述的8个性状而言，‘青谷1号和近似品种性状都存在差异。从图1可以看出，相对于近似品种，‘青谷1号的叶片颜色、茎秆及茎秆的切面颜色都有着易于识别的紫色，且从茎秆的纵切面观察可以看出，‘青谷1号的切面更为光滑，而近似品种有较明显的纤维状特征。

从表3可以看出，‘青谷1号与近似品种在株高、单株生物量、产量及多糖含量上差异显著，茎粗差异不显著。‘青谷1号与近似品种相比，株高高5～7 cm，单株生物量高3～4 g，产量高0.1～0.3 kg/m2，产量差异逐渐变大，造成此结果的原因除了株高的差异外，与品种的分蘖能力有很大的关系。铁皮石斛多糖含量的高低是测定其品质的一个重要参数，从表3可以看出，‘青谷1号的石斛多糖含量比近似品种高出近15%。

综上所述，‘青谷1号与近似品种相比，在数量性状及质量性状上都存在较大的差异，品种特异性非常明显。

2.3 ‘青谷1号品种数量及质量性状的一致性和稳定性

主要采用单株性状和群体性状作为‘青谷1号品种一致和稳定性的评价依据。根据UPOV的规定，对于无性繁殖和严格自花授粉的品种，当样本量为83～137时，异形株数量最大不超过3株[7]。本次试验每个小区的样本量为100，因此一致性的下线为97%。从表4可以看出，连续试种的3 a中，青谷1号的单株株高、茎粗和生物量的众数、频数均值都大于97%。而众数频数样本的LSD检验表明，该品种3 a的单株数量性状并没有显著差异。说明‘青谷1号的一致性不受栽培年限的影响。

从群体性状来说，产量和石斛多糖含量能直观反应铁皮石斛品种的整体品质。从图2可看出，‘青谷1号在试种的第2年和第3年产量显著高于第1年，而其单株生物量并无显著差异（表4），说明该品种分蘖能力在试种后2年有提高。石斛多糖含量（图3）在栽种3 a内并无显著差异，说明‘青谷1号多糖含量并不受栽种年限的影响，是一个较为稳定的性状。

3 讨论与结论

品种特异性是育种工作最重要的目标，也是DUS（distinctness、uniformity and stability）测试的关键。根据UPOV的规定，只要某一品种有一个性状不同于已知的相似品种，即可以判定其具有特异性。从外观性状上看，‘青谷1号与相似品种有8个性状都存在差异，数量性状株高、单株生物量和产量都存在显著差异，多糖含量显著高于近似品种。目前已经报道的铁皮石斛品种很少有品种特异性的分析，外观亦无易于鉴别的明显特征[8]。紫色是‘青谷1号最易于识别的外观特征，其茎秆表面和切面都呈紫色，因此，无论作为鲜品销售还是后期终端产品的加工，这都是其特异性的重要标志。对于已报道的优质铁皮石斛品种，如‘仙斛1号和‘桂斛1号石斛多糖含量分别为47.1%[9]和35.9%[10]，而‘青谷1号多糖含量最高可达47.65%。因此，‘青谷1号具有质量性状和数量性状明显的特异性。

品种的一致可以降低栽培管养及终端产品加工成本。对‘青谷1号进行一致性评价可以看出，‘青谷1号单株的外观性状、数量性状和多糖含量都比较稳定，异形株的概率仅1%。LSD检验结果表明，单株数量性状稳定性不会随着栽培年限的变化而变化，多糖含量的变化范围在0.1%内。但是，‘青谷1号的产量在栽培年限之间有显著的差异，第1年的产量显著低于第2年和第3年，此结果主要原因在于第1年栽种的‘青谷1号幼苗分蘖能力较差，产量主要来源于当年栽种的幼苗封顶后茎条的质量。栽种的第2年和第3年的产量主要依赖于植株的分蘖数量，分蘖能力越强，产量越高。综上所述，‘青谷1号各性状都具有较高的一致性。根据UPOV的规定，对于无性繁殖的植物材料，只要具有一致性，一般也认为其具有稳定性[11]。所以，‘青谷1号各性状也具有较高的稳定性。

根据品种特异性、一致性和稳定性评价的结果，不论从外观性状或是品质上看，‘青谷1号都是一个较为优良的铁皮石斛品种。较目前市面上的铁皮石斛品种而言，其外观有着消费者易于辨识和记忆的特征，茎秆嚼起来化渣性较好，粘度更大，这也是判断‘青谷1号品质较简易的方法。然而，目前所选择的8个外观性状、4个数量性状和1个质量性状只是评价‘青谷1号特异性、一致性和稳定性的部分指标，其余性状的评价可以采用分子标记的方法，从DNA水平上对其遗传的差异性做出评价[12]。

参考文献

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