我国石斛栽培专利技术综述

牛晓丹 宋增锋

摘要：近年来，随着石斛人工栽培技术研发、推广，我国石斛栽培技术不仅得到了一定的发展，并基于知识产权保护意识，研发者积极针对相关技术进行了专利申请和保护。本文对我国石斛栽培专利技术的申请量、技术分支演化进行了相关分析得出，我国石斛栽培技术通过组织培养、温室培育、移栽扩繁栽培技术已经实现了石斛的工厂化大规模种植，解决了石斛野生资源近于枯竭的难题。且我国石斛栽培技术还进一步在石斛优良品种选育、试管苗、共生菌根选育、有机栽培、仿生栽培及设备智能化领域有了长足的发展。

关键词：石斛;人工栽培;专利技术;CNABS

中图分类号：S567 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）24-0053-03

A Survey on Patent Technologies Related to Dendrobium Cultivation of China

NIU Xiaodan  SONG Zengfeng

（Patent Examination Cooperation Beijing Center of the Patent Office，CNIPA，Beijing 100160）

Abstract： Recently， as the researching and applying of artificial cultivation， the technologies on Dendrobium cultivation have been developed. In order to protect the related cultivation technologies， researchers chose to file a patent application. The number of patent applications on Dendrobium cultivation are counted， while the technology evolution of Dendrobium cultivation has been analyzed. The problemof large scale Dendrobium cultivation has been solved with tissue culture， green-house planting and industrial cultivation， while Dendrobium species resources are nearly to be exhausted. Now Dendrobium cultivation in China tends to diversified development， such as new species growing， tube seedling， mycorrhizal fungi， organic planting， bionic cultivation and the application of intelligent facility.

Key words： Dendrobium， cultivation，  patent technology，  CNABS

石斛屬兰科石斛属多年生草本植物，全球约1 400多种，我国约74种2个变种，主要分布于亚洲至大洋洲的热带[1]。石斛属多个品种具有较高药用价值，近10年来，随着野生石斛资源的枯竭，石斛人工栽培技术快速发展，关于石斛栽培的专利申请量也快速增加。为了使生产者了解石斛栽培专利技术发展过程和发展趋势，为其生产技术研究和创新提供参考，进一步推动石斛栽培技术的研发、推广和应用。本文基于CNABS专利数据库，对我国石斛栽培专利技术进行了梳理和相关分析。

1 专利申请量与分析

根据CNABS数据库检索统计，截至2018年12月31日，我国石斛栽培专利申请量为2 340件，其中2008年之前的总申请量仅为55件，而2008至2018年的总申请为2 285件，占总申请量的97.6%。从2008年开始，我国石斛栽培专利申请量逐年增加，2012年申请量达到101件，2013年增加到203件，而2015年则增加到455件。可见，近几年来，随着石斛药用价值开发趋热，石斛栽培技术得到了快速的发展，涉及石斛栽培技术创新越来越多，包括栽培设备的更新或改进，栽培品种数量扩大，共生菌种研发与接种应用，栽培基质的多样化等多项热点领域。基于以上研发热点，石斛栽培可挖掘专利技术越来越多，持续数年保持较高的专利申请量。

2 主要申请专利技术分支

2.1 栽培模式

2.1.1 组织培养。石斛栽培种类常见有铁皮石斛、霍山石斛、齿瓣石斛、束花石斛、鼓槌石斛、晶帽石斛等，其中铁皮石斛、霍山石斛、金钗石斛较为珍贵，是我国传统名贵中药[1]。石斛生长条件要求较为苛刻，自然条件下生长较为缓慢，为了解决该问题进行了石斛试管苗快速繁殖试验研究[2]，从此石斛组织培养快繁成为人工石斛栽培的重要技术，相应地石斛组织培养也开始了专利申请，如2002年申请的CN1402971A金钗石斛的快速繁殖方法，2003年申请的CN1401223A石斛茎尖培养，2005年申请的CN1656884A石斛原球茎无激素培养，2008年申请的CN101213940A石斛种子、茎尖及幼茎培养，2009年申请的CN101558740A石斛胚状体液体培养，2011年申请的CN102369881A铁皮石斛腋芽培养。且随着组培技术的发展，石斛快速繁殖技术也在培养基配方、生长调控、炼苗、移栽成活等环节进行了不同程度的技术改进，如2015年申请的CN105010140A在石斛培养基中加入稀土元素以促进试管苗生物量增加、根系粗壮，2016年申请的CN107347635A将石斛胚状体悬浮培养与人工光源等环境调控因子相结合提高培养质量，2017年申请的CN109418158A确定了铁皮石斛组培外植体最适宜种龄和最适宜培养基配方以优化原球茎培养体系。

2.1.2 工厂化栽培设备。通过组织培养获得的石斛试管苗需要通过移入培养容器进行大规模培育，因而专门使用于石斛培养的栽培容器及相关设备专利技术也适应栽培需求而得到不断改进和提升[3]，如2004年申请的CN1593099A石斛集约化栽培用墙体，2006年申请的CN101091432A带活动式种植横槽的石斛种植架，2009年申请的CN20144086I石斛组培苗离地种植装置，2010年申请的CN201797828U石斛立体种植架、CN201898773U石斛栽培床装置，2011年申请的CN202503965U基于物联网技术的铁皮石斛生产柜，2012年申请的CN102893828A铁皮石斛工厂化组培育苗技术的全自然采光厂房、CN102972269A铁皮石斛气雾栽培设备，2013年申请的CN203416654U基于LED照明的铁皮石斛智能化培育系统，2014年申请的CN204362682U铁皮石斛栽培车间移动加肥系统，2016年申请的CN206212899U铁皮石斛智能种植系统，2018年申请的CN208798489U持续加湿空气的铁皮石斛培育盒体。

2.1.3 树干栽培。随着温室大棚及田间规模化栽培技术的发展，同时也开发出了树干培养的仿生态栽培模式，由于该栽培模式依附活体树干资源，栽培环境更贴近石斛原生环境，有利于石斛苗成活和栽培[4]。近年来基于该领域研究的专利技术也得到了一定的持续发展，如2005年申请的CN1748455A石斛树干栽培方法，2010年申请的CN201928763U橡胶树石斛附生栽培，2011年申请的CN102499038A铁皮石斛树培方法，2012年申请的CN102986407A铁皮石斛的杉木树培方法，2014年申请的CN204317127U生态树石斛栽培装置，2016年申请的CN106069652A在茶树上直接播种齿瓣石斛种子培育种苗的方法，2017年申请的CN206879684U铁皮石斛的活树俯身栽培装置。

2.1.4 有机营养栽培。随着有机无公害栽培、富营养栽培技术的发展，为了提高石斛品质，也出现了石斛富硒、富锌及提高石斛中多糖、石斛碱的栽培技术，如早期2005年申请的CN1762207A在铁皮石斛组织培养阶段的培养基中加入亚硒酸钠以得到富硒铁皮石斛，2015年申请的CN104855256A将铁皮石斛苗栽种在苗床上，撒布富硒有机质作为表肥，以获得有机富硒铁皮石斛，再如2016年申请的CN108371014A提高石斛碱含量的铁皮石斛栽培方法，2017年申请的CN109418157A提高铁皮石斛原球茎多糖含量的培养方法，2018年申请的CN108739247A自然富硒铁皮石斛栽培方法。

2.2 栽培管理

2.2.1 遗传育种与新品种栽培。随着生物科技的发展，通过遗传育种方式获得高经济效益的石斛品种用于栽培，是提高石斛品质、产量等各指标的重要途径之一。基于石斛，特别是药用石斛的高价值，石斛遗传育种也成为近年石斛栽培的重要研究方向，如2007年申请的CN101124888A通过含有Oryzalin和秋水仙碱的培养基对二倍体铁皮石斛种子进行诱变获得四倍体铁皮石斛，以较大幅度地提高铁皮石斛药材产量，2009年申请的CN101536668A通过杂交授粉获得铁皮石斛优良杂交品種，2012年申请的CN103535274A通过含有秋水仙碱的培养基对二倍体铁皮石斛原球茎进行诱变获得四倍体铁皮石斛，2014年申请的CN104429916A利用倍增染色体的配子杂交育种培育出优质三倍体霍山石斛。另外，随着栽培技术的提高，可进行人工栽培的石斛品种也越来越多，不同品种栽培方法的专利申请也增加了，如麝香石斛、紫苑石斛、串珠石斛、玫瑰石斛等栽培技术也均有相应专利技术申请。

2.2.2 栽培基质。石斛在自然界中主要生长在石崖上，人工栽培则需要在基质上生长，为了提高石斛苗成活率和促进其生长，石斛培养基质配方也在不断地更新和替换，整体向资源多元化利用，尤其是农业废弃物再利用方向发展，如早期1999年申请的CN1284260A采用建筑碎石、沙子作为主要石斛栽培基质成分，2005年申请的CN1692696A采用青石、腐殖土、苔藓配制环草石斛的移栽基质，2008年申请的CN101352140A采用松木屑、松树皮、泥炭制作石斛的三层栽种基质，2010年申请的CN101836575A采用松树皮、浒苔段、珍珠岩制作石斛栽培基质，2013年申请的CN104412893A采用烟杆腐殖质、生物有机肥和疏松物配制石斛栽培基质，2015年申请的CN105104129A采用油茶果壳、油茶粕为主要成分配制石斛栽培基质，2016年申请的CN105850684A采用干稻草、甘蔗叶、蚕沙、米糠、改性生物炭等多种成分配制铁皮石斛种植基质，2017年申请的CN107864824A采用洋槐树木屑、玉米芯粉、椰子壳为主要成分配制铁皮石斛栽培基质，2018年申请的CN108925400A采用堆腐处理过的油茶果壳、马尾松木屑、板栗果壳、山核桃果壳为主要成分制备石斛栽培基质。

2.2.3 菌根菌接种共生。石斛为兰科植物，具有能与真菌形成菌根结构的生长特点，石斛在自然界中生长时，根系往往与真菌形成菌根结构共生，菌根的形成对石斛的成活及生长能够起到较大的影响。因而，如果在人工种植石斛过程中实现菌根真菌接种，保证菌根结构形成，成为石斛栽培研究的另一个重要领域[5]。由于石斛生长自然环境破坏较大，其共生真菌的分离、提纯及回接技术前期发展较慢，2010年以后随着微生物技术的发展，该项技术的研究趋于稳定与成熟，出现了一定量的专利技术，如早期2002年申请的CN1433669A、2005年申请的CN1961652A均将分离出的石斛小菇、紫箕小菇、兰小菇、开唇兰小菇4种外生真菌用于石斛栽培，实现了石斛菌根菌栽培，2010年申请的CN101921718A采用鞘氨醇单胞菌作为内生菌接种石斛，促进石斛组培苗的生长，2011年申请的CN102154122A则采用瘤菌根真菌接种环草石斛生长，2014年申请的CN104351255A采用变栖克雷伯菌接种石斛，对石斛有显著促生长效果，2017年申请的CN107460133A采用深色有隔内生真菌HS40内生真菌接种铁皮石斛，可显著促进铁皮石斛的生长和发育，2018年申请的CN109136156A采用固体复合菌剂接种铁皮石斛，提高了铁皮石斛茎干重及石斛多糖含量。

3 结语

通过以上统计与分析可以看出，现有石斛栽培技术在组培试管苗、移栽、人工基质规模化栽培的基础上，同时在优良品种遗传育种、试管苗培养技术、栽培设备、菌根真菌选育及应用、有机富营养栽培、仿生附生栽培多个方向进一步深入发展，呈现多元化的发展趋势。优良品种遗传育种在原有石斛品种的基础上通过基因诱变选育出具有更高抗逆性、经济栽培价值的新品种，试管苗培养技术也逐步攻克各类继代培养难题并分化出直接组培提取药用成分的培育方式，栽培设备则根据田间栽培、立体栽培、仿生附生栽培需求不断创新，外生菌根真菌和内生菌根真菌在石斛栽培的应用更加广泛，对于促进石斛生长起到积极的影响，有机富营养栽培则是进一步提高了石斛的药用价值。可见，石斛栽培专利技术已经实现了多元化、多需求的发展，且随着发展过程中技术问题的不断产生，还将会研发出更多的相关专利技术。

参考文献：

[1] 李国昌，黄云兰.石斛无公害栽培技术[J].中国花卉园艺，2015（14）：34-35.

[2] 邓云贵.铁皮石斛种苗繁育及栽培技术[J].农业与技术，2018，38（24）：145.

[3] 肖光辉.提高设施利用率的石斛栽培技术[J].农业科技通讯，2017（5）：232-235.

[4] 张子燕，石海英，白音.石斛仿野生栽培模式研究[J].韶关学院学报·自然科学，2016，37（8）：56-58.

[5] 陈晓梅，闫浩利，田丽霞，等.菌根栽培铁皮石斛的研究[J].中国药学杂志，2017，52（13）：1120-1125.