我国药用植物育种的现状与发展前景

我国药用植物育种的现状与发展前景

日期：2009-05-27 作者：高山林来源：《中国农业信息》

摘要：药用植物是中医药事业的原材料，其质量的优劣直接影响中药系列产品的质量和疗效。药用植物的遗传育种工作对提高中药材的产量和质量起着十分关键的作用，是重要的应用基础研究领域。是真正实现我国GAP药材标准化生产的前提和基础。药用植物的遗传和品种改良在国内外均已引起了有关方面的重视。本文对目前药用植物遗传育种的现状和国内外已经取得的工作成果进行了综述，尤其对应用生物新技术进行药用植物育种的成果和今后的研究前景提出了展望和建议。

关键词：药用植物，遗传育种，中药现代化

中医药是我国民族医药的瑰宝，历史悠久,疗效确切,越来越受到世界各国的重视，目前，随着全球人民生活水平的提高和对回归大自然呼声的日益增长，人民对天然药物的向往和需求越来越强烈和迫切。加上目前大部分化学药物都具有一定的毒副作用，对人类的健康产生较大的潜在影响和威胁，而天然药物往往具有确切而稳定的疗效和保健功能，一般较少有毒副作用；因此各国政府和人民越来越多地把健康和保健寄托在天然药物上。近几年来，天然药物研究和开发的产品越来越多，产值正在快速增长。天然药物的原材料主要来自药用植物，因此深入进行药用植物的研究和开发将具有十分重要的意义。为了保证和不断提高药用植物的质量（尤其是有效化学成分的含量）和产量，药用植物的遗传研究和育种改良工作必将提到一个重要的议事日程：现就本人30年来从事药用植物遗传育种方面研究工作的体会、结合目前国内外药用植物遗传育种工作开展的情况和其应用发展前景，提出来进行商榷和探讨。

1 药用植物的特殊性和重要性

药用植物是一类具有特殊用途的经济植物，对人类健康具有重要的医疗和保健作用，尤其在我国，药用植物经过几千年的应用和发展，已经形成了具有悠久历史的传统中医药学，到目前为止，我国已报道应用的药用植物有11000种，中药材是我国药用植物的主要部分，有300多种，而常用的中药材有120多种，是我国中医药事业的原材料，其质量的优劣直接影响中药系列产品的质量和疗效。在中药材的研究和生产方面，药用植物的遗传育种工作是十分重要的应用基础研究。药用植物的品种改良工作在国外已引起了有关方面的重视，1983年联合国工业发展组织（UNIDO）在匈牙利召开的第二次世界药物生产研讨会上，各国专家一致呼吁：重视和加强药用植物的遗传改良工作。植物药在世界上需求量增长很快，而植物药主要分布在亚洲，非洲和拉丁美洲等地区的发展中国家，这些国家拥有极其丰富的药用植物资源，也是全人类的珍贵财产和宝库。因此,发展中国家有条件，也义不容辞地肩负着药用植物遗传资源

研究利用和品种改良工作。在药用植物品种改良方面，除了移植和应用农作物上传统应用的常规育种技术外，应积极应用现代生物技术和方法，进行诱发突变，多倍体育种，原生质体融合和重组DNA技术等，为此迫切需要建立药用植物遗传育种研究中心和重点实验室，组成世界范围的遗传改良合作网.1987年在西班牙召开了第三次世界药物生产讨论会上，专家们再次把药用植物遗传改良作为会议的专题之一进行了实质性的研讨，并建议尽快在第三世界建立药用植物遗传改良和生物技术中心。

药用植物的品种改良工作近几年也在国内也引起了有关部门和专家的重视，我国著名生药学家，院士徐国钧教授；著名药用植物学家，院士肖培根研究员都一致认为：药用植物资源的利用，正面临一场新的世界性技术革命，必然首先受到生物工程等先进技术飞跃发展的影响，科学家将会更多地采用染色体工程，细胞杂交技术，基因工程和组织培养等一系列生物技术先进手段，培育出许多疗效更好，毒副作用更小以及产量和质量都较目前传统生产药材高得多的中药材优良品种，在生产上推广应用，产生高的经济效益和更大的社会效益，造福于人类。

2 国内外药用植物遗传育种的现状和发展前景

植物药的研究和应用主要集中在亚洲，非洲和拉丁美洲等地区的发展中国家，这些国家具有应用药用植物的历史和民族习惯，同时大多拥有极其丰富的药用植物资源，是全人类的珍贵财产和宝库。因此在药用植物研究和开发上主要集中在日本、中国、印度、朝鲜、马来西亚、新加坡等东南亚以及非洲和拉丁美洲等地区。在药用植物遗传育种研究方面，根据目前的报道，主要集中在日本、中国和印度。日本十分重视药用植物的质量和品种改良工作，把药用植物的遗传研究、脱病毒技术和生物新技术育种作为药用植物研究工作的重要部分。日本育出的甘菊四倍体品种，其甘菊环酯含量是二倍体的1.2倍，花体积是二倍体的2.3倍，日本成功地进行了川芎茎尖脱毒培养，有效地解决了川芎易受病毒侵染造成大幅度减产的问题。我国中药材生产长期以来处于自由发展的状态,中药材的遗传育种和良种选育工作和各种农作物比，差距很大。尤其在药用植物有关性状和化学成分调控机理的遗传规律研究方面，几乎是空白。由于缺乏遗传基础研究工作，因此药用植物的育种工作不仅做得很少，而且主要停留在比较初步的阶段，主要移植和应用农作物上传统应用的常规育种技术，近十年来，随着生物技术的发展，药用植物的生物技术育种工作也取得了较大的进展，并且在生产上取得了较好的增产优质效果。

目前国内外药用植物育种和有关研究工作主要有以下四个方面

2.1 药用植物的系统选育工作

目前药用植物的大部分为野生，是一个自然形成的混杂群体，即使栽培品种也在长期的栽培过程中只种不选，产生了各种遗传变异类型，成为混杂的群体，因此采用农作物上传统应用的系统选育方法，往往可以取

得较好的效果。杭州药物试验场1968年从大田中根据单株形态的差异，从浙贝母中选出了“新岭一号”，其产量比原品种增加了11%。地黄品种内存在着各种变异类型，形成了6-8个不同的栽培品种，其中以“小黑英”产量最高（2）。蛔蒿采用单株选择，经过连续三年进行株选，最高含量达到5.8％，是最低含量的十倍之多。四川从栝楼品种中成功地选育出了长萼栝楼，其天花粉的产量比其他栝楼高十几倍。贵州铜仁县在吴茱萸品种中选育出了挥发油含量高和产量高的优良品种“米辣子”。1978年中国医学科学院药物研究所对各个省区引种在京的金荞麦进行了种内变异型的研究，发现“贵州１号”化学成分—缩合原色甙元含量比其他品种高近一倍。以上仅列举了部分药用植物系统选育工作所取得的成绩，其他在枳壳、木瓜、益母草、附子、人参、薯蓣等品种的选育工作都取得了较好的效果。

2.2 杂交育种工作

在农作物上杂交育种工作是十分有成效的育种方法。近20年来在世界掀起的绿色革命主要就是通过杂交育种培育出了水稻、小麦优良品种，取得了明显的增产效果，在药用植物上应用杂交育种同样是十分有成效的育种方法。江苏海门用薄荷的二个品系687和409杂交育成新品种“海香一号”，鲜草亩产3000公斤，精油薄荷脑含量可达85％以上。北京用地黄的不同品种杂交育成了“北京1号”和“北京2号“二个优良品种；大面积亩产平均鲜品700-1250公斤，高产田达到2000公斤，已经在北京大面积推广生产（7）。河南用金状元作父本，白状元作母本，育成了“金白一号”地黄新品种，有优质高产、抗逆早熟和块茎集中等优点，产量比当地金状元、狮子头、北京一号等都高。宁夏以圆果枸杞为父本，小麻叶枸杞为母本，杂交选育出了生长快，果实大、产量高和抗性好的大麻叶枸杞。我们中国药科大学遗传育种教研室采用河南金银花地方品种和山东金银花地方品种进行了杂交育种研究，经过鉴定和选育，获得了产量高，质量好的金银花杂交种，正在进行进一步选育，农艺性状鉴定和进行快速繁殖工作，以期尽快在生产上进行品比试验，示范和应用推广试验。

2.3 药用植物的人工诱变育种

药用植物的人工诱变育种也取得了较好的效果，山东用秋水仙碱处理牛膝萌芽种子，获得了染色体加倍的变异株，表现为根部肥大，木质化少，产量和质量显著提高，是一个优质高产的牛膝新品种。上海第二军医大学用秋水仙碱处理菘蓝萌芽种子和幼苗的顶端生长点，得到了四倍体植株，与二倍体植株相比，叶子宽大而厚实，茎杆粗壮。四倍体优良品种药材的产量比原品种提高25%，化学成分也有提高。目前正在生产中加速繁殖和大面积示范推广。北京用秋水仙碱处理薄荷的品种间杂种幼苗生长点，获得了多倍体，并选出了生长势强、茎杆粗壮，抗倒伏、叶片大和产量高的优良株系。陕西也对当归进行了诱导多倍体的工作，取得了成功。辽宁用快中子产生的ｒ射线照射廷胡索块茎、结果不但提高了保苗率和块茎繁殖率，而且还使当代和第二代产生了连续增产效应。此