铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)是兰科石斛属多年生的名贵中药材，多糖是其主要药效成分之一。本论文围绕铁皮石斛多糖代谢开展研究，取得以下结果:　　(1)检测了298份来源于全国11个省份不同铁皮石斛样品的多糖含量，结果发现，其中222份铁皮石斛茎多糖的含量在16.4％～51.9％间，平均为32.2％，63份铁皮石斛叶多糖的含量在6.2％～18.0％间，平均为11.7％，3份铁皮石斛花多糖的平均含量为12.3％，3份铁皮石斛根多糖的平均含量为5.9％，表明不同种质、不同部位、不同产地的铁皮石斛多糖含量均存在差异。　　(2)对三个铁皮石斛种质T6、T601、T29茎中多糖含量的检测结果表明，瓶苗移栽后的9个月至第二年3、4月，茎中多糖不断增加;开花后茎中多糖含量迅速下降，至第二年10月左右，茎中多糖含量再次回升，表明铁皮石斛中多糖含量与铁皮石斛的生长时期密切相关。同时发现，多糖含量与甘露糖、淀粉含量呈显著正相关，与赖氨酸、锌元素、毛兰素含量呈正相关，与茎的含水量、醇溶性浸出物和粗纤维含量呈负相关。　　(3)基于本课题转录组数据，克隆分析了铁皮石斛UDP-葡萄糖-4-差向异构酶(DoUGE)、半乳甘露聚糖半乳糖基转移酶(DoGalT)基因、GDP-甘露糖转运蛋白家族基因(DoGONST1、DoGONST3、DoGONST4)、甘露聚糖酶(DoMAN)。其中DoUGE在茎中特异性表达，且在不同品种中的表达丰度与多糖含量存在正相关（R2=0.94;p＜0.01）关系。在营养生长阶段，DoGalT在茎中表达量最高，但在生殖生长阶段，花中表达量最高。转基因拟南芥分析结果发现DoUGE和DoGalT不仅与水溶性多糖合成有关，还能响应盐胁迫和干旱胁迫;DoGONST1、DoGONST3、DoGONST4的表达量与其茎中多糖含量相一致，在拟南芥中超表达的结果表明，DoGONST1可以大幅度增加水溶性多糖含量，DoGONST3通过增加多糖中的甘露糖含量，促进转基因植株中的多糖含量升高，DoGONST4通过增加多糖中的葡萄糖含量，促进转基因植株中的多糖含量升高，表明DoGONST1、DoGONST3、DoGONST4参与了多糖的合成。DoMAN在营养生长到生殖生长的转变期明显上调表达，与其甘露聚糖含量存在显著负相关关系。过表达DoMAN能够加快拟南芥种子的萌发，推测与其启动子区域存在的赤霉素调控元件相关。　　采用RACE技术克隆得到铁皮石斛DoMYB3基因，其ORF为966bp，编码321个氨基酸，属于R2R3-MYB蛋白，与苯丙烷代谢合成的MYB蛋白聚为一类。DoMYB3在不同组织表达存在明显差异，在MeJA和低温4℃中表现出上调表达，推测DoMYB3可能参与了植物生长发育和逆境响应过程。　　(4)对4月份采收的T29和T601茎中多糖的结构进行了分析，发现T29的水溶多糖为O-乙酰葡萄甘露聚糖，分子量为115.8kDa，甘露糖和葡萄糖摩尔比为6.7∶1，主要含有β-(1→4)-D-Manp和β-(1→4)-D-Glcp以及少量的β-(1→6)-D-Manp，体外对DPPH自由基的清除能力达到71.8％。T601的水溶多糖为O-乙酰葡萄甘露聚糖，分子量为60.2kDa，甘露糖和葡萄糖摩尔比为4.3∶1，主要含有β-(1→4)-D-Manp、β-(1→4)-D-Glcp和O-乙酰基，表明不同种质中多糖结构不完全一样。铁皮石斛茎中酸性多糖的组分为葡萄糖、甘露糖、半乳糖和鼠李糖，与中性多糖组分不同，并具有对DPPH自由基更强的清除能力。