药材石斛GAP产业化关键技术

药材石斛GAP产业化关键技术中山大学中药资源保护与标准化生产研究中心主任、研究员

蒋林博士石斛基地滇西梁河云南浙江乐清石斛基地广东番禺云南安徽霍山广西石斛上树石斛花石斛上架林下石斛石板石斛石斛与树皮石斛花枫斗成品铁皮石斛是药典记录加工枫斗的惟一来源，是石斛类药材中一个较为著名的商品，常被视为价格昂贵的极品。国内市场供应紧缺，国际市场每公斤干品价已达1000美元以上。1中药材GAP产业化的内涵

药用植物

种植加工规范化

种植基地化

规模化

质量

严格标准

安全有效稳定可控

药材生产组织化

集约化

产品商品化

品牌化

产业链+2中药材GAP产业化研究思路中药材GAP产业化品种质量下游产品的综合开发龙头企业2.1品种品种道地性大宗性可持续性市场需求市场需求药材生产市场临床疗效道地性道地性分布和适宜范围诸药所生皆有境界用药必依土地，所以治十得九地产南北相殊，药力大小悬隔药效中药药性理论当时初用之始,必有所产之地,此乃本生之土,故气厚而力全。以后移种他方,则地气移而力薄矣成分含量产量？大宗性大宗性需求量大规模生产可持续性可持续性市场需求种植环境过大过小大规模垦荒环境破坏2.2质量药材质量大面积种植生产过程农药残留重金属稳定指标成分2.3下游产品的综合开发中成药提取物饮片加工下游产品药用植物生产规范化、基地化和规模化健康产品保健品生产第一车间政府引导，龙头企业带动市场基地农户++政府企业资源优势商品优势经济优势中药材经营产业化制药种植贸易药材GAP基地关键技术（一）中药材生产基地自然环境条件（二）中药材种质标准及评价现程（SOP）（三）种子育苗及移栽操作规程（SOP）（四）施肥、灌溉及田间管理操作规程（SOP）（五）中药材采收、产地加工操作规程（SOP）（六）包装、储存、运输的操作规程（SOP）

药用植物资源

药用植物资源实地考察标本采集传统中药南药民族药生产基地自然环境条件

本草考证

种植基地选择

各地样品

成分分析

质量分析野生的铁皮石斛大多分布在东亚、东南亚及澳大利亚等国家和地区。在我国，铁皮石斛野生于秦岭和长江流域以南海拔500-1000米的岩溶峰谷，气候高温高湿地区，常生于悬崖陡辟、阴凉、潮湿的岩石缝隙之中。在我国的具体分布情况：《中国植物志》中提到分布江西、广西（西林、隆林、乐业）、广东（潮州、湛江市和韶关）、贵州（兴义、安龙、兴仁）、云南（罗平、师宗、文山、保山、瑞丽、德宏、景洪、普耳）等地。《中药大辞典》则记述,除上述省份外,还分布于安徽（霍山）、浙江（乐清、丽水、天台山、天目山、建德、义乌、金华）、陕西、河南、福建、湖北（老河口、神农架）等地。石斛是我国古文献中最早记载的兰科植物之一。2000年以前《神农本草经》中就有记载。我国规模化生产石斛时间较短，主要从20世纪90年代初才开始，虽然起步晚，但发展速度很快。至今，在广东、昆明、福建等地均有一定规模的生产基地。石斛的组织培养自1960年法国人Gmorel利用石斛基尖组织培养无病毒植株的无性繁殖技术创立以来，其研究逐步走向深入化。近年来，组培的最佳条件，包括光、温、培养基配方以及如何选用外植体、选用激素等取得了长足进展。还获得了转基因石斛植株。我国石斛组织培养研究起步较晚，直到1984年，徐云鹏等才首次报道获得霍山石斛试管苗。此后又利用铁皮石斛、束花石斛、兜唇石斛的茎尖、叶尖或种胚获得了再生植株。到现在为止，铁皮石斛的组织培养已在浙江、安徽、上海、广州、四川、重庆、云南、江苏等得到成功，不少单位都可以规模化地得到铁皮石斛的组培苗

生产基地自然环境条件生产基地环境

地形地貌气候条件土壤类型土壤环境大气环境水质中药材种质资源

种质的规定种子保存种质资源收集同地种植性状观察种质鉴定亲缘关系生物学质间分化品质差异品质评价杂交实验产量抗病性药学新品种种质纯化优化正交实验品种改良选育种质保存品种培育复壮石斛的来源2000年版中国药典：本品为兰科植物环草石斛DendrobiumloddigesiiRolfe.、马鞭石斛DendrobiumfimbriatumHook.Var.OculatumHook.、黄草石斛DendrobiumchrysanthumWall.、铁皮石斛Dendrobiumcandidum.Wall.ExLindl.或金钗石斛DendrobiumnobileLindl的新鲜或干燥茎。

全年均可采收，鲜用者除去根及泥沙；干用者采收后，除去杂质，用开水略烫或烘软，再边搓边烘晒，至叶鞘搓净，干燥。

铁皮石斛剪去部分须根后，边炒边扭成螺旋形或弹簧状，烘干，习称“耳环石斛”。石斛的来源2005年版中国药典：本品为兰科植物金钗石斛DendrobiumnobileLindl.、铁皮石斛DendrobiumcandidumWall.exLindl.或马鞭石斛DendrobiumfimbriatumHook.var.oculatumHook.及其近似种的新鲜或干燥茎。全年均可采收，鲜用者除去根及泥沙；干用者采收后，除去杂质，用开水略烫或烘软，再边搓边烘晒，至叶鞘搓净，干燥。铁皮石斛剪去部分须根后，边炒边扭成螺旋形或弹簧状，烘干，习称“铁皮枫斗（耳环石斛）”。

石斛的来源石斛主要分布在北纬15°31′至南纬25°12′之间的热带及亚热带地区。但在我国则主要分布于北纬30°以南地区，北纬30°～35°之间也有少量的分布。我国有76种石斛。石斛的来源长瓜石斛D.chameleon台湾细叶石斛D.hancockil广西,云南,河南,甘肃,陕西昌江石斛D.changjiangense海南罗河石斛D.lohohense广东、湖北、四川翅梗石斛D.trigonopus云南束花石斛D.chrysanthum广西、云南、贵州、西藏刀叶石斛D.terminale广东构唇石斛D.moschatum云南、贵州等华石斛D.sinense海南、香港迭鞘石斛D.chryseum台湾、海南等海南石斛D.hainanense云南流苏石斛D.fimbriatum广西、云南、贵州喉红石斛D.christyantum广东、海南、广西曲轴石斛D.gibsorii广西、云南梳唇石斛D.strongylanthum海南、云南石斛的来源樱花石斛D.moulmeinense云南小黄花石斛D.jenkinsii云南黄花石斛D.dixanthum云南聚石斛D.lindleyi广东、海南、广西金耳石斛D.hookerianum台湾、西藏具槽石斛D.sulcatum云南疏花石斛D.henryi广西、湖南、云南鼓槌石斛D.chrysotoxum云南尖刀唇石斛D.heterocarpum云南球花石斛D.thysiflorum广西、云南短棒石斛D.capiuipes云南密花石斛D.densiflorum海南、广西、西藏苏瓣石斛D.harveyanum云南矮石斛D.bellatulum云南长苏石斛D.brymerianum云南石斛的来源长距石斛D.longicornu广西、云南、西藏串珠石斛D.faleoneri台湾、广西、湖北高山石斛D.infundiulum云南红花石斛D.miyakei台湾黑毛石斛D.wiuiamsonii海南、广西大苞鞘石斛D.wardianum云南超萼石斛D.cariniferum云南棒节石斛D.findlayanum云南云南木斛D.crumenatum台湾杯鞘石斛D.gratiosissimum云南燕石斛D.equitans台湾肿节石斛D.pendulum云南铁叶石斛D.pseudotenellum云南金钗石斛D.nobile台湾、四川、海南、湖北等景洪石斛D.exile云南石斛的来源矩唇石斛D.linawianum台湾、广西剑叶石斛D.acinaciform福建、广西、云南玫瑰石斛D.crepidatum云南、贵州反瓣石斛D.ellipsophyllum云南喇叭唇石斛D.lituiflorum广西竹枝石斛D.salccense海南、云南紫瓣石斛D.parishii云南、贵州菱唇石斛D.leptocladum台湾美花石斛D.loddigesii海南、广东、贵州等地双花石斛D.furcatopedicellatum台湾齿瓣石斛D.devonianum广西、贵州、西藏小花石斛D.somai台湾晶帽石斛D.crystaclinum云南草葶草石斛D.porphyrochilum广东、台湾广东石斛D.wilsonii福建、云南等地石斛的来源草石斛D.compactum云南唇石斛D.aphyllum广西、云南、贵州勐海石斛D.minutiflorum云南报春石斛D.primulinum云南藏南石斛D.monticola西藏细茎石斛D.moniliforme浙江、甘肃等地卵唇石斛D.eriiflorum西藏霍山石斛D.huoshanense安徽西畴石斛D.xichouense云南铁皮石斛D.officinale安徽、浙江、云南、四川重唇石斛D.hercoglossum江西、广东、湖南黄花石斛D.tosaense台湾、江西钩状石斛D.adumcum广东、海南等曲茎石斛D.flexicaule湖北、四川叉唇石斛D.stuposum云南昭觉石斛D.zhaojuuens四川A.去掉唇瓣与药帽;B.未去唇瓣和药帽铁皮石斛的花铁皮石斛果实和种子中药材种质资源

繁殖材料采集种子果实成熟度

采集时间

种子预处理

种子质量标准

育苗及移栽

育苗及移栽育苗

种苗移栽

大田准备

组织培养技术种子萌发1、基本培养基铁皮石斛种子在N6,改良N6,MS,1/MS,SH、KS、VW、KundsonC,1/2N6,White等培上均可萌发。2、激素在培养基中添加一定浓度的NAA可促进种子的萌发，浓度以012～0.5mg·L21最适合胚的萌发和生长,过高起抑制作用。2,4-D对胚的萌发起抑制作用。6-BA对胚萌发后的生长起抑制作用。KT、IAA对胚萌发和成苗的影响不大,当浓度超过1mg·L-1时,对胚萌发和成苗起抑制作用。ABA有抑制种子萌发和抑制植物生长的作用,3、天然添加物在培养基中添加适量的马铃薯汁、香蕉汁、椰乳可促进铁皮石斛种胚的萌发。4、炭源在组培过程中适当添加活性炭,可以吸附代谢过程中产生的废弃物,防止组织褐变,并刺激胚胎的发生与生根,可加入2%蔗糖。在改良N6+NAA0.2mg·L21的最适培养基上,发现以白糖、片糖为炭源时,胚萌发和成苗的效果比蔗糖好,这可能是白糖、片糖中含有适合胚萌发和成苗的矿质元素。原球茎增殖1、基本培养基铁皮石斛原球茎增殖可以1/2MS,MS等作为基本培养基。1/2MS是原球茎增殖的适宜培养基。2、激素适宜的NAA、KT、62BA浓度对原球茎的增殖起促进作用。唐桂香等以1/2MS为基本培养基,发现BA1.0mg·L21和NAA0.1mg·L21有利于原球茎诱导增殖。蒋林等研究表明,1/2MS+NAA1.0mg·L21+KT0.2mg·L21比较适合原球茎的增殖。蒋波等以1/2MS为基本培养基,添加BA2.0mg·L21+NAA015mg·L21或62BA3.0mg·L21+NAA0.5mg·L21的激素,原球茎的增殖系数较大。陈兆贵等认为原球茎增殖以MS+NAA1.0mg·L21+62BA1.0mg·L21+KT1.0mg·L21为最佳,35d增殖倍数达到5倍。3、天然添加物椰子汁、苹果汁[对原球茎的增殖有较好的效果，但香蕉汁对原球茎的增殖有抑制作用。原球茎增殖时最好不添加任何天然提取物。4、炭源添加活性炭能使原球茎的增殖量显著增加，这可能是活性炭吸附了某种不利于原球茎增殖的物质,蔗糖浓度0.5%～0.3%。原球茎在蔗糖（3%）中生长最快，葡萄糖中其次,而乳糖中最慢。原球茎分化1、基本培养基铁皮石斛原球茎分化可以1/2MS，MS等作为基本培养基。2、激素培养基中添加BA和NAA后可加快原球茎分化的进程。3、天然添加物土豆汁、马铃薯提取液能有效促进原球茎的分化,香蕉汁对原球茎的分化有抑制作用。4、炭源培养基中加入活性炭能促进原球茎的分化。生根与壮苗1、基本培养基铁皮石斛试管苗生根壮苗常用的基本培养基有1/2MS、MS、B5，N6等。2、激素在基本培养基中添加NAA、IAA、IBA等激素有助于试管苗生根壮苗。3、天然添加物在基本培养基中加入香蕉汁、马铃薯汁、荸荠汁、绿豆芽汁、苹果汁、椰子乳等能促进铁皮石斛幼苗的生长和根系的发育，香蕉汁的促进作用最为显著。4、炭源铁皮石斛在生根培养时加入活性炭有利于试管苗的生长，能使根系长得更加粗。添加活性炭有助于提高试管苗的成活率,但对苗的根数和根长影响小。非试管快繁技术

植物非试管克隆新技术,集成了现代工厂化育苗、无土育苗、营养液育苗、计算机自动控制等国内国际先进的育苗技术，通过光合作用合成大量的营养物质和内源激素促成植物的生根基因表达，已实现植物的生根。是一种效率高、速度快、成本低、易操作的现代化育苗新技术。非试管快繁技术

1、繁育基地的选择基地要选择空旷平整且阳光充足之处。2、育苗基质的选择基质是繁殖材料生根的场地,而生根的地下条件，必须要能保持相当的湿度和通透性。所以育苗的基质最好是选择无菌、透气好、沥水好的珍珠岩。3、繁殖材料的选择、制作取材、材料处理：植物非试管繁殖的材料可以是生长健壮不带病虫害的枝条、地下块茎、鳞茎,也可以是试管组培的丛生苗和植物的叶片等。将上述材料用锋利的工具将枝段下切口切成马耳形,上切口为平剪。地下块茎一般可削成小块。准备好这些材料以后,再用、等生长素类物质进行生根诱导。非试管快繁技术

4、快繁材料的苗床繁殖将处理好的材料,移栽在快繁苗床。先用木棍在珍珠岩上打孔，将材料入孔一厘米进行固定。5、苗木移栽植入苗床的材料一般经历细胞活化期、愈伤期、炼苗期后即可移栽。一般的繁殖材料经过5到20天生根诱导,形成大量的吸收根系后即可移栽至大田或营养钵中,作为成品出瞥或大田种植。非试管快繁技术

石斛茎节平放快繁将枝条切成数段，每段一个节,两端切口紧挨节口但不伤芽，两端浸沾黄泥浆，800倍多菌灵溶液处理，赤霉素浸泡1小时，茎节平放置于木屑基质，进行催根或催芽。培养基质保持湿度。石斛茎节处有新根或新根新茎一起萌发，快繁成功率达95%以上，有些茎段上每个节位均有新根芽萌发。

土壤肥力的综合评价土样采集分析方法有效钙,镁,铜,锌,铁,锰

全氮全磷全钾有效氮有效磷有效硫有效硼有效钾综合评价修正的内梅罗(Nemoro)

综合肥力系数药用植物生长发育与需肥特性药用植物生长发育与需肥特性叶花果枝有效钙,镁,铜,锌,铁,锰

全氮全磷全钾有效氮有效磷有效硫有效硼有效钾基地土壤养分测定

土样采集浇水：石斛栽植后期空气湿度过小要经常浇水保湿，可用喷雾器以喷雾的形式浇水。追肥：石斛生长季节应注意追肥，可用腐熟的花生鼓、菜籽饼、过磷酸钙等加入河泥等混合物撒在根部，此外尚可用0.05%～0.1%磷酸二氢钾进行根外追肥。整枝：每年春天发新芽前，结合采收老茎将丛内的枯茎剪除，并除去病茎、弱茎以及病者根，栽种6～8a后视丛蔸生长情况翻蔸重新分枝繁殖。田间管理病原菌生物学特性病原菌生物学特性

田间观察形态病症危害病斑

发病率病菌分离纯化培养菌丝生产孢子萌发温度湿度pH值菌落形态颜色孢子形态分生孢子盘分生孢子梗分生孢子炭疽病的室内药剂毒力测定室内药剂毒力的测定

灭菌培养基含药培养基深见顺一方法测定

不同的化学药剂炭疽病的生物与化学防治化学农药

组培苗生物农药药前发病率药后病情指数防治效果产量增产率药害级数病虫害防治石斛黑斑病为害叶片使叶片枯萎，3～5月发生。防治方法：可用50％的多菌灵l000倍液喷雾l～2次。石斛炭疽病为害叶片及茎枝，受害叶片出现褐色或灰色病斑，l～5月均有发生。防治方法：用70％甲基托布津1000倍液喷雾2～3次。石斛菲盾蚧寄生于植株叶片边缘或背面，吸食汁液，5月下旬为孵化盛期。防治方法：可用生物农药海正灭虫灵4000倍液喷雾杀灭或集中有盾壳老枝集中烧毁。不同地点与采收期的有效成分动态实验

时间a时间b时间c时间d时间e时间f时间g时间h药用植物有效成分产地A产地B产地C产地D产地E生物量石斛的采收与加工采收加工1采收每年春末萌芽前采收，采收时剪下3a生以上的茎枝，留下嫩茎让其继续生长。2加工因品种和商品药材不同，有两种方法：①将采回的茎株洗尽泥沙，去掉叶片及须根，分出单茎株，放入85℃的热水中烫l～2min，捞起，摊在竹席或水泥场上暴晒，晒至5成干时，用手搓去鞘膜质，再摊晒，并注意常翻动，至足干即可。②也可将洗尽的石斛放入沸水中浸烫5min，捞出晾干，置竹席上暴晒，每天翻动2~3次，晒至身软时，边晒边搓，反复多次至去净残存叶鞘，然后晒至足干即可。石斛的加工依据商品规格,大致有西枫斗、吊兰枫斗和黄草等。石斛的加工方法1西枫斗西枫斗即选用霍山石斛、美花石斛、细茎石斛、广东石斛等鲜全草,除去叶片及膜质叶鞘,留下2～3条须根(龙头)及完整的茎顶端(凤尾)置铜锅内,在盖了灰的炭火上(保持80℃左右)缓缓烘软后,手工搓揉使成螺旋形,再入锅内(降温至50℃左右)烘烤,反复操作至干后不变形为度。注意避免高温烤,以免影响成品质量。西枫斗一般可见1～4个旋纹,长1～1.5cm,直径约3mm。以色黄绿、龙头凤尾齐全、长短粗细均匀、味甘淡或微苦而回甜者为佳。铁皮石斛立体高产栽培技术利用专墙墙体作为石斛附生的载体，其方案是：1、采用墙体高度为2100mm，（该高度是根据一般人体高度，在管理操作时较为理想的高度）；2、墙体厚度为12mm墙的技术方案为准，在4000-5000mm墙长度间设砖柱一个以用来稳固墙的坚固耐用度；3、在墙体上均布设有公称尺寸为30-50mm的孔洞；4、石斛组培苗驯化时根部包有苔鲜（驯化时未使用苔鲜包根），苗株经苔鲜包根后，将石斛健壮且优质苗株定植于立体墙的正反两面的孔洞中；5、墙体顶部设置滴灌装置，以滴灌的方式保持墙体湿润；6、在墙体上方，设置以延续连接的方法形成以遮阳网，遮光率为75%，实施对整个石斛种植基地光照强度的控制；7、种植墙与种植墙之间的相隔距离1500-1700mm；石斛立体栽培的技术优势：1、石斛定植在立体墙上，就好比石斛依附生长在大树上，无论是多雨的季节，雨水自墙面流失而不会造成由于雨水量过多积水导致石斛烂根，当遇烈日当空时节由于种植墙顶上方设置了滴灌技术，形成了墙体永久性湿润。种植墙上方只设有“铁皮石斛”需要的遮阳网以控制光照强度，不设塑料大棚，这样能使“药用”石斛更多地置身于大自然中接受阳光和雨露，使人工种植的“药用”铁皮石斛近于天然。2、采用本技术将石斛定植在立体墙上种植，当我们给于石斛喷施液体肥料时，整个石斛种植墙表面也同时接受吸收肥料物质，并使种植墙体很快生长出苔鲜等寄生植物，久而久之便形成和达到石斛与其它寄生植物共生的目的，到一定的时间后整个墙面就长满了石斛的根，达到并满足了该植物气生根依附草本生长的原理。3、“铁皮石斛”立体种植有利于通风，减少病害，有利于虫害防治。4、采用立体种植方案，是平面种植的3.5倍；例如：采用平面种植方案，一亩土地的有效种植面积为约420-450m2；而采用立体种植方案它的有效种植面积为1599m2；如按平面的有效栽种面积450m2计算，立体种植的有效面积正好是平面的3.5倍；立体种植可定植“铁皮石斛”苗株数为7.03多万株。5、立体种植与平面种植之间的成本分析；采用平面种植需建设的塑料大棚，种植基质成本及种苗成本等费用，每亩的成本大约为6万元/亩左右。立体种植成本包括种苗及其它费用全部约为12-13.5万元/亩，但立体种植是平面种植的3.5倍，将以13.5万元/亩的立体种植费用计,平分摊等于：13.5÷3.5=3.85714万元。从这样的数字中我们可以得出明显的结论，石斛立体种植在成本上与平面种植相比较，立体种植成本低于平面种植。。中药材质量标准建立药材考察

市场品种

有效物质的积累、变化规律

资源分布

植物来源

有效成分

药材鉴别

重金属和农药残留物

主产地

道地药材

基源鉴定

加工方法

产地,采收期有效组分有效部位

指标性成分质量标准草案及起草说明理化

色谱经验显微ororor质量控制的研究（一）铁皮石斛药材HPLC指纹图谱研究

1指纹图谱色谱条件及药材提取方法的确定色谱条件:色谱柱为KromasilKR100-5C18(250mm×4.6mm,5μm)；流动相为乙腈(A)20.4%磷酸溶液(B)进行线性梯度洗脱，0～5min3%A～10%A，5～12min10%A～15%A，12～25min15%A～22%A，25～40min22%A～35%A，40～50min35%A～55%A，50～60min55%A～60%A，体积流量：1.0mL/min；检测波长270nm；柱温30℃；运行时间为60min。供试品溶液的制备:取铁皮石斛药材，50℃干燥4h，粉碎，过60目筛。取药材粉末1g，精密称定，置于索氏提取器中，加甲醇50mL水浴回流4h，提取液挥去部分溶剂，冷却，加甲醇定容至10mL，用0.45μm微孔滤膜滤过，滤液作为供试品溶液。测定法：精密吸取供试品溶液10μL,注入高效液相色谱仪,记录60min的色谱图,梯度平衡时间10min。铁皮石斛药材的典型指纹图谱见图。

铁皮石斛共有模式的建立10批铁皮石斛药材高效液相指纹图谱的建立:以铁皮石斛地道产地云南思茅石膏井镇所产药材为重点研究品种,于此地收集10批药材。具体图谱如下。10批铁皮石斛药材相似度的比较：将10批药材的色谱数据导入《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》2004年A版相似度软件，考察色谱峰相似度的一致性，进行相似度的评价。具体数据见表