铁皮石斛 Dendrobium officinale Kimura etMigo以其味甘、质重、柔韧和粘性大等优良品质被人们加工成铁皮枫斗 ,视为药材珍品被销往国内外。《中国药典》亦规定铁皮石斛在烘软干燥后可加工成耳环石斛即铁皮枫斗 <1>。然而 ,通过对我国枫斗的主要加工基地——浙江省乐清市各枫斗加工场的调查以及野外追踪考察 ,我们发现并不是所有的铁皮石斛都适宜加工成枫斗 ,适宜加工成枫斗的铁皮石斛主要分布于广西、云南、贵州等省区 (浙江天台山有一定规模的人工栽培 ) ,其茎大多柔软、味甘、具粘性 ,鲜药材价格昂贵。不适宜加工成枫斗的铁皮石斛主要分布于广西环江、融江一带 ,其茎较长质硬、粘性小、不能被烘软 ,鲜药材价格便宜。关于铁皮石斛 ,前人曾对其结构解剖 <2 >、化学成分<3 > 、组织培养<4～ 7> 、栽培管理<4 ,8,9> 等多方面进行了研究。然而 ,有关不同分布地的铁皮石斛居群差异及其检验方法 ,《中国药典》<1> 及许多兰科植物相关文献对此并没有记载报道 <10～ 12 >。在铁皮石斛的人工繁殖过程中 ,由于所选铁皮石斛品种的质量直接关系到组培苗的品质 ,进而决定所获铁皮石斛药材能否加工成优质贵重的铁皮枫斗 ,因此 ,很有必要对铁皮石斛的居群差异进行比较研究 ,为指导铁皮枫斗的采收加工以及大面积人工繁殖提供理论根据。1 材料和方法1 .1 实验所用的铁皮石斛材料采自我国铁皮石斛主产区 :
云南广南、广西西林、天峨、环江、融江、贵州三都等地的原始森林 ,分别代表 6个自然居群 ,每个居群至少取 2个样本 ,详见表 1。作者根据铁皮石斛花序轴回折状弯曲 ,每个花序具 2～ 5朵花 ,药帽顶端深裂呈齿状等主要特征 ,鉴定了铁皮石斛原植物 ,并将铁皮石斛与细茎石斛 Dendrobium moniliforme、齿瓣石斛 D.devonianum等易混种区别开来。1 .2 光镜观察材料为冬季取自 1～ 2年生铁皮石斛茎基部节间及茎中部的节间。用 FAA固定 ,聚乙二醇 2 0 0 0包埋 ,AO切片机切片 ,切片厚度 1 5μm左右。 PAS染色法染色 ,0 lympus BH显微镜检视摄影。2 结果2 .1 铁皮石斛茎的形态及花部特征的居群差异 :铁皮石斛茎的形态及花部特征的居群差异见表 1。表 1 铁皮石斛茎的形态及花部特征的居群差异居群名称产地茎的长度 ( cm)茎中部直径 ( mm)花被颜色唇瓣色斑西林居群广西西林 5～ 30 3.6黄绿色鲜红色广南居群云南广南 5～ 30 4.8黄绿色鲜红色三都居群贵州三都 2 0～ 40 3.5黄绿色深红色天峨居群广西天峨 30～ 40 3.6黄绿色深红色环江居群广西环江 5 0～ 15 0 4.0淡紫红色深紫红色融江居群广西融江 15～ 6 0 4.0淡紫红色深紫红色2 .2 铁皮石斛茎的解剖结构的居群差异 :鉴于石斛属植物茎的基部和中部茎的节间结构较稳定 ,因此本文着重对各居群铁皮石斛茎的这两部分横切面进行了观察比较。铁皮石斛茎具有以下共同特点 :1 )表皮由一层细胞组成 ,细胞为砖形。表皮外具有一层较厚的角质层并含一定的蜡质 ,金黄色。 2 )有些居群的表皮细胞内具下皮层 ,下皮层细胞具有次生增厚的壁(图 1 - 5～ 7)。 3)表皮或下皮层内为基本组织和维管束 ,基本组织由薄壁细胞组成 ,其细胞内除具淀粉粒外 ,有些居群的个体还具丰富的多糖性粘液成分 ,PAS染色时呈樱桃红色。 4)维管束散生、外韧型 ,茎基部横切面上维管束的数目较为稳定。维管束具内侧纤维群和外侧纤维群 ,且相互连成环状纤维鞘 ,不同居群类型具有不同发达程度的纤维鞘 (图 1 - 1～ 8)。不同居群铁皮石斛茎节间的横切面除了具有以上共同的结构特征外 ,基部和中部节间还具有各自的解剖学特点。现将铁皮石斛各居群茎的基部和中部结构比较如下 ,详见表 2 ,3。3 讨论在铁皮枫斗的加工过程中 ,鲜药材茎上的叶片均被去除。较短的茎一般为当年生的 ,短而粗壮且粘性大 ,加工时茎不剪断 ,茎基部和不定根 (龙头 )以及茎尖 (凤尾 )均被保留 ,可加工成名贵的“龙头凤尾型”铁皮枫斗 ,在国际市场上价格在 30 0 0美元左右。对于较长的茎 ,无论是当年生的还是次年生的 ,加工时均需剪断。加工时 ,均需在灼热的无明火的木cu-角质层 E-表皮 H-下皮层 V-
维管束1-F型茎基部节间横切面 ,示维管束及薄壁组织 ;2 -F型 ,3-H型茎中部节间横切面 ,示维管束及薄壁组织 ;4-F型茎中部节间横切面 ,示无下皮层结构 ;5 -F型 ,7-H型茎基部节间横切面 ,示表皮及下皮 ;6 -H型茎中部节间横切面 ,示表皮及下皮 ;8-H型茎基部节间横切面 ,示维管束及薄壁组织。图 1 铁皮石斛茎的解剖结构炭上烘烤 ,温度保持在 70℃～ 80℃左右 ,缓缓烘软后 ,用手搓揉成螺旋形 ,再用稻草捆扎定型方能成铁表 2 铁皮石斛各居群茎基部横切面的解剖学特征组织结构特征西林居群广南居群三都居群天峨居群环江居群融江居群角质层厚 ( μm) 4～ 6 5～ 7 4～ 6 5～ 7 4～ 6 5～ 6表皮细胞 1层 ,壁厚 1层 ,壁厚 1层 ,壁厚 1层 ,壁厚 1层 ,壁厚 1层 ,壁厚下皮层细胞 ( μm) 1层 ,壁厚 1层 ,壁厚 1～ 2层 ,壁厚 1～ 2层 ,壁厚 3～ 4层 ,壁厚 3～ 4层 ,壁厚 3～ 4 3～ 4 6～ 7 6～ 7 6～ 7 6～ 7基本组织的内含物淀粉粒 ,多糖淀粉粒 ,多糖淀粉粒 ,多糖淀粉粒 ,多糖淀粉粒淀粉粒 类粘液 类粘液 类粘液 类粘液维管束的相对密度 9 911111919(个 /毫米 2 ) *维管束的总数 (个 ) * 48485 6 5 6 8484外侧纤维群细胞层数 2～ 3 2～ 3 2～ 3 2～ 3 3～ 43～ 4内侧纤维群细胞层数 2～ 3 2～ 3 2～ 3 2～ 3 3～ 43～ 4 *组数据为 10组样本的平均值 ,且 4舍 5入取整 ,下同。表 3 铁皮石斛各居群茎中部横切面的解剖学特征组织结构特征西林居群广南居群三都居群天峨居群环江居群融江居群角质层厚 ( μm) 5～ 7 5～ 7 5～ 7 5～ 7 5～ 6 5～ 6表皮细胞 1层 ,壁薄 1层 ,壁薄 1层 ,壁薄 1层 ,壁薄 1层 ,壁厚 1层 ,壁厚下皮层细胞 (μm)无无无或 1层无或 1层 2～ 3层、壁厚 2～ 3层、壁厚 壁厚 3～ 4 壁厚 3～ 4 6～ 7 6～ 7基本组织的内含物淀粉粒 ,多淀粉粒 ,多淀粉粒 ,多淀粉粒 ,多淀粉粒 ,少量淀粉粒 ,少量 糖类粘液 糖类粘液 糖类粘液 糖类粘液 多糖颗粒 多糖颗粒维管束的相对密度 6 6 9914 14(个 /毫米2 ) *维管束的总数 (个 ) * 5 2 5 2 6 5 6 5 96 96外侧纤维群细胞层数 2～ 3 2～ 3 2～ 3 2～ 3 3～ 43～ 4内侧纤维群细胞层数 2～ 3 2～ 3 2～ 3 2～ 3 3～ 43～ 4皮枫斗。因此 ,从铁皮枫斗的加工过程来看 ,衡量铁皮石斛优劣的一个重要标准是其茎能否容易被烘软加工成枫斗。有关铁皮石斛的最佳采收期 ,丁亚平等 <9>曾通过比较不同生长时期铁皮石斛的化学成分 ,并根据不同的药用目的确定了铁皮石斛的最佳采收期。但作者从枫斗加工的角度分析 ,用作加工枫斗的铁皮石斛的最佳采收期应为当年植株 ,这主要是由于铁皮石斛当年的植株含有丰富的多糖、质地柔软、且可选拔出经济价值极高的“龙头凤尾型”个体。根据铁皮石斛茎的形态结构和我国铁皮枫斗加工的具体情况 ,并结合 r DNA ITS序列的居群差异(另文发表 ) ,作者认为可将所收集到的 6个具有代表性的铁皮石斛居群分为二种类型 :( 1 ) F型铁皮石斛居群 :包括西林居群、广南居群、三都居群、天峨居群。 ( 2 ) H型铁皮石斛居群 :包括环江居群、融江居群。 F为“
枫斗 - Fergdou”的首字母 ,H为“硬的 -hard”的首字母。 F型铁皮石斛因其茎圆 ,叶鞘具紫斑 ,与节部常有一黑褐色的环状间隙 ,因而被人们称为黑节草。H型铁皮石斛的茎较长、质硬 ,不适合于加工成铁皮枫斗 ,民间称之为“硬铁皮”,仅煮水服用。关于铁皮石斛具有居群差异的现象 ,前人的研究中尚未见报道 <10～ 12 >。如上文所述 ,根据铁皮石斛形态结构的居群差异及铁皮枫斗加工的具体情况 ,广西、贵州、云南的铁皮石斛居群被划分为二种居群类型。在铁皮枫斗加工时 ,只有 F型居群的铁皮石斛适宜被烘软加工成铁皮枫斗 ,而 H型居群的铁皮石斛因其茎杆较硬不适宜加工成铁皮枫斗。在 F型铁皮石斛居群中 ,广西西林居群和云南广南居群因其茎的柔软性强且角质层中具有较丰富的蜡质 ,所加工成的铁皮枫斗因而具有一定光泽 ,被传统认为是 F型铁皮石斛居群中品质最优的居群。贵州三都居群和广西天峨居群的植株也用于加工成铁皮枫斗 ,但因其茎的柔软性及角质层中的蜡质较广西西林居群及云南广南居群少 ,所加工成的铁皮枫斗光泽稍差、价格较便宜。
铁皮石斛 F型居群与 H型居群在解剖结构方面表现出一定的差异 :F型茎的中部节间不具或只具 1～ 2层由厚壁细胞组成的下皮层、基本组织含有多糖 ,有些个体粘液丰富 ,横切面上维管束总数较少 ,维管束鞘纤维不发达 ;而 H型茎的中部节间具有由 3～ 4层厚壁细胞组成的下皮层、横切面上维管束总数较多 ,且维管束鞘纤维发达 ,粘性差。由于 H型茎具发达的厚壁的下皮层 ,且维管束的数目较多、维管束鞘纤维发达 ,故 H型的茎杆较硬 ,
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