细叶石斛(Dendrobium hancockii Rolfe),是兰科石斛属(Dendrobium)多年生草本植物,不仅具有较高的药用价值,能滋阴生津、润肺明目,是加工成黄草药材的主要来源之一,而且花姿玲珑可爱,具有较高的观赏价值。近年来细叶石斛因其具有较高的药用价值和经济价值而遭到采挖,再加上环境因素的制约,其资源大大减少。为保护利用这一药材和满足市场的需求,本论文开展了以下三个方面的研究:(1)细叶石斛组织培养体系的建立及生物反应器的应用。在本研究中,我们对细叶石斛种子萌发、原球茎增殖分化、生根壮苗各个阶段的培养基进行了优化,得出在种子萌发阶段的最适培养基为:MS+0.5mg/LNAA+1.5mg/L6-BA,并附加蔗糖30.0 g/L、琼脂7.2 g/L;在原球茎增殖分化阶段的最适培养基为:1/2MS+0.5 mg/LNAA+2.0 mg/L6-BA 并附加蔗糖 30.0 g/L、琼脂 7.2 g/L、蛋白胨1 g/L;在壮苗生根阶段最适培养基为:1/2MS+100 g/L马铃薯提取液+40.0 g/L香蕉提取液+1.5g/L蛋白胨,并附加蔗糖30.0g/L、琼脂7.2g/L、活性炭1.5g/L。另外,我们还利用生物反应器对细叶石斛进行了组织培养,发现,在生物反应器下培养的细叶石斛比在固体培养基中的细叶石斛生成的生物量显著增加,而且植株更加健壮,根系更加发达,解决了固体培养基中组培苗叶子发黄的现象。(2)细叶石斛叶绿体基因组的测序及分析。在本研究中,我们对叶绿体基因组进行了测序、拼接、注释及其结构的分析,发现,细叶石斛的叶绿体基因组大小为152,071 bp,是环形DNA双链,分为四个结构部分:一个大的单拷贝区(LSC),长度为85,004 bp;一个小的单拷贝区(SSC),长度为14,485 bp;两个反向重复区(IRA和IRB),长度为26,291 bp。GC含量为37.8%。细叶石斛叶绿体基因组中共有129个基因,19个重复基因位于重复区,其中110个不重复基因中包含了 69个蛋白编码基因,30个转运RNA基因、4个核糖体RNA基因和7个假基因。并对细叶石斛与其他石斛属植物的叶绿体基因组进行了比对,筛选出了变异度较高的序列,为后续的物种鉴定奠定了基础;此外,还对细叶石斛的系统进化关系进行了研究,得出细叶石斛为石斛属植物的基部类群;细叶石斛叶绿体基因组序列的获得,对完善石斛属叶绿体基因组信息,进行石斛属系统发育、物种鉴定的研究有较大的意义。(3)细叶石斛及其黄草制品的鉴定研究。在本研究中,我们建立了一种基于RTARMS-PCR技术快速鉴别细叶石斛及其黄草类药材的方法,此技术将实时荧光定量PCR方法与突变扩增阻滞体系技术相结合,可以准确、灵敏、方便地对细叶石斛及其47种黄草药材的混淆品进行鉴别。我们基于叶绿体基因组中变异度较高的片段设计了 ARMS特异性引物,并筛选出BT2-BT4、CP4-CP5、LU5-LU6这三对引物。此方法可以准确有效、快速地将细叶石斛及其黄草类制品从混淆品中鉴定出来。本实验通过对细叶石斛进行了组织培养体系的优化,并运用生物反应器技术对细叶石斛进行高效的繁殖;同时,对细叶石斛的叶绿体基因组进行了测序、拼接和分析,为细叶石斛的系统进化、物种亲缘关系分析以及物种鉴定奠定了基础;并对细叶石斛加工生成的黄草药材进行鉴别,对规范市场上黄草药材资源有一定的意义。