素有“救命仙草”之称的铁皮石斛,是一种昂贵的中草药。作为人工种植产量最大的省份,铁皮石斛一直存在品系复杂、品质低下、栽培困难等问题。如今,浙江大学实验农场的研究人员,像水稻育种一样选育出6个优质高产的铁皮石斛杂交新品系,即将投入产业化生产。
铁皮石斛是《中华人民共和国药典》中被收载的5种石斛属植物之一,近年来大量与石斛有关的中成药品和保健品被相继开发,野生的石斛属植物被过度采集,其资源已濒临灭绝,被国家列为重点保护的药用植物之一。从全国范围来看,我省已成为铁皮石斛人工种植产量最大的省份,一些研究机构和有关公司也已经掌握了铁皮石斛的人工繁育和种植技术。但新繁育的铁皮石斛存在品系复杂、品质低下、栽培困难等问题,导致人工种植技术难推广,生产成本难下降。如何实现铁皮石斛的大规模、高品质的人工繁育,已经成为制约整个行业发展的“瓶颈”。
针对这一发展的“瓶颈”问题,浙江大学实验农场从2003年始成立项目组开展专题研究,着重从铁皮石斛种质资源利用和遗传改良研究方面入手。“利用杂交育种技术和人工诱变技术改良铁皮石斛的遗传性状,是全球首次在铁皮石斛生产中进行杂交优势利用研究。”浙大实验农场实验室负责人说,“这跟杂交水稻的育种是一个道理,远亲繁殖后代要优于近亲繁殖。也许来自野生的‘父母’品质并不高,但是他们一结合,生下的‘孩子’可能表现优异。”据悉,铁皮石斛有“软脚”和“硬脚”之分,“软脚”的品质好而产量低,“硬脚”反之。通过“软脚”和“硬脚”杂交,就能得到优质高产的新品系。
此外,该场还利用人工方法模拟出铁皮石斛的自然生长环境,构建铁皮石斛的高产优质人工种栽体系,主要解决铁皮石斛种植技术中高产与优质之间的矛盾,如通过研究铁皮石斛可溶性多糖含量与铁皮石斛抗旱性之间的关系,人工模拟铁皮石斛的生长环境,控制石斛的生长速度,通过环境协迫作用致使石斛细胞内可溶性多糖合成启动,从而提高铁皮石斛的品质水平。目前公认铁皮石斛的主要有效成分是可溶性多糖。实验农场目前选育的6个品系,可溶性多糖含量接近或优于野生水平,最高可达干重的40%以上,而已知对照样品最高不超过25%。
据了解,这项科研成果每年可为我省铁皮石斛产业提供生产用种果5000个以上,用此可生产高品质种苗5000多万株。这项技术的推广应用可基本缓解目前我省铁皮石斛生产所用种质资源混乱、品质良莠不齐的现状,提高铁皮石斛产业整体经济效益。