铁皮石斛的居群研究

(1)铁皮石斛植物形态结构的差异
丁小余等研究了铁皮石斛居群形态结构的差异及F型、H型居群rDNA ITS区序列差异。
铁皮石斛Dendrobium officinale Kimura et Migo,是石斛的一种,以其味甘、质重、柔韧和黏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。然而,通过对我国枫斗的主要加工基地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,其茎大多柔软、味甘、具黏性,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、黏性小、不能被烘软,鲜药材价格便宜。
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rDNA ITS序列的居群差异,可将所收集到的6个具有代表性的铁皮石斛居群分为2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:包括环江居翠、融江居群。
F为“枫斗——Fengdou”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。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2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秆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,有些个体黏液丰富,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,黏性差。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型的茎秆较硬,不易被烘软加下成枫斗;而F型铁皮石斛居群的植株因其茎秆柔软可被加下成铁皮枫斗。
优质的铁皮枫斗味甘富黏性,被传统认为是枫斗药材的上乘品质特征。经过观察,铁皮石斛的黏性成分属基本组织细胞中的多糖类成分。前人通过研究认为,石斛多糖具有显著的养阴生津功效。F型居群铁皮石斛的茎秆粗壮柔软,细胞含有丰富的黏性多糖成分,因此,由它加工成的铁皮枫斗具增强人体免疫功能、防癌抗癌、恢复嗓音等显著功效,价格昂贵。H型铁皮石斛,虽不适宜加工成铁皮枫斗,但因其细胞中山含有一定的淀粉及少量多糖成分而被民间煮水饮服,具有一定的功效且价格便宜,在开发利用时应予以重视。根据药农经验将所谓的质地较软的铁皮石斛称之为软脚;质地较硬的称之为硬脚。

(2)铁皮石斛F型和H型居群rDNA ITS碱基序列的差异
运用PCR直接测序法对广西、贵州,云南铁皮石斛主要居群的rDNA ITS区(包括ITSl,5.8SrDNA,ITS2)碱基序列进行了序列测定。
从铁皮石斛6个居群类型的rDNA ITS序列中,我们发现属于F型居群的西林居群、广南居群、三部居群、天峨居群均具有相同的碱基序列,属于H型居群的环江群、融江居群也具有相同的碱基序列。但是,F型与H型居群植株的ITS区域(含5.8S)内有两个碱基位点的差异。第1个碱基变异位点发生在ITSl区的第168个碱基位点(自5’端起),F型居群该位点的碱基为T,而H型居群的为A。第2个碱基变异位点发生在5.8S区的第4个碱基位点,F型民群的碱基为C,而H型居群的为T。
共测定了我国云南、广西、贵州铁皮石斛6个居群12个样品的ITS及5.8SrDNA序列,所测定的碱基序列在F型或H型居群内部没有差异,但在F型和H型居群间却有着显著而又稳定的差别。
运用rDNA ITS区的碱基序列并不在于揭示各铁皮石斛各居群间的差异,而是为了寻找F型和H型居群间差异的分子标记,因此,F型和H型居群间存在的rDNA ITS区碱基序列差别,为鉴别枫斗型铁皮石斛居群和非枫斗型铁皮石斛居群提供了可靠的分子标记。




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