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中药材种质资源收集 保存与评价利用现状
时间:2021-03-22 12:59 来源:未知 作者:管理员 点击:

王继永 ,郑司浩,曾燕,刘美娟,尚兴朴,王浩


 

[摘要]中药材种质资源是中药资源得以健康持续利用和发展的重要物质基础,对于中药材新品种选育、中药资源可持续利用及生物多样性保护等都具有重要意义。本研究综述了中药种质资源的收集、保存与评价利用等方面的研究进展,包括研究现状、技术方法、存在的问题与发展趋势、总结与展望等,为中药材种质资源的收集、保 存、评价利用以及更好地服务于中药资源产业发展提供参考。 


 

[关键词]中药材; 种质资源; 收集; 保存; 评价; 利用


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中药材种质资源是中药材遗传改良及新品种选育的物质基础,是稳步推进道地药材基地建设的根本保障,中药材种质资源的保护和高效利用可以大力推动中药质量提升和产业高质量发展。当前中药材种质资源的研究多集中于单一品种或部分区域的保存与评价利用,缺乏系统性研究与体系建设。本研究通过综述近年来中药材种质资源收集、保存与评价利用等方面的研究进展,结合国家中药材产业技术体系相关工作进展,阐明当前中药材种质资源存在的问题及发展趋势,为今后中药材种质资源的收集保存与综合利用提供参考依据。 

 

 


1 种质资源的概念

 

1.1 种质资源

种质资源是指携带生物遗传信息的载体,且具有实际或潜在利用价值。种质资源泛指一切可遗传的资源,是遗传材料的总称,主要分为植物、动 物、微生物等类别,其中植物种质资源数量较为丰富,包括农作物、林业、中药材等资源。 


 

 

 

1.2 农作物种质资源
作物种质资源是农业科技原始创新、现代种业发展的物质基础,是保障国家粮食安全、生物产业发展和生态文明建设的关键性战略资源,其研究与利用也是国家在农作物育种领域国际核心竞争力的重要体现。近些年发布的 《全国农作物种质资源保护与利用中长期发展规划( 2015—2030 年) 》,以及第三次全国农作物种质资源普查与收集行动等均表明国家对于农作物种质资源的重视。农作物种质资源的表现形态主要包括种子、器官、组织、细胞、染色体、基因和 DNA 片段信息等,材料类型主要包括野生近缘植物、育成品种、地方品种、品系、遗传材料等。农作物种质资源的收集、保存及应用等研究体系较为完备,国家级种质库及研究中心发展迅速。农作物种质资源评价与应用研究多集中于种质鉴定及遗传多样性研究,方法上多应用单核苷酸多态性( Single Nucleotide Polymorphisms,SNP) 等新一代分子标记、多种分子标记及基因组分析技术相结合的应用技术。农作物种质资源研究涵盖资源收集、保存保护、鉴定评价、基因挖掘、种质创新及共享利用等方面。

 

1.3 中药材种质资源
中药材种质资源是指具有实用或潜在实用价值的任何含有遗传功能的材料,可用于中药材保存与利用的一切遗传资源。中药材种质资源的表现形态主要包括活体材料( 种子、种苗等繁殖材料) 、离体材料( 悬浮细胞、原生质体、愈伤组织、分生组织、芽、花 粉、胚、器 官 等) 、药 材、植 物 标 本、 DNA 及片段信息、基因及基因组信息等,其中种子、种苗等活体繁殖材料是中药材种质资源的主要表现形态。中药材种质资源材料类型主要包括野生资源、常规栽培品种、驯化种、选育品种、地方品种、品系、特异繁殖材料等。中药材种质资源是中药材新品种选育及道地药材遗传改良的材料来源,是提高中药材质量和生产技术水平的物质基础,是中医药产业的源头,是提高中药产业国际地位、增强国际竞争力的重要战略资源。


2 中药材种质资源收集与保存

中药材种类复杂多样,目前对于中药材种质资源的研究多集中于单一品种或部分区域的中药材品种,缺乏中药材种质资源收集、保存及评价利用的相关行业标准与技术规范,缺乏相关的理论研究体系,更缺乏相关的法规和制度建设。中药材种质资源的研究、保护与利用需多借鉴农作物种质资源管理办法及相应的重点行动,以收集与保存为重点,以评价与利用为核心,以创新和挖掘为导向,完善各项技术标准与规范,建设中药材种质资源理论研究与评价体系,建立信息共享平台,加强优异种质资源深度挖掘,有计划有目标地开展中药材种质资源保护与利用研究工作。近些年关于中药材种子方面的研究越来越多,相关书籍如 《中国药用植物种子原色图鉴》《中药材种子种苗标准研究》等的出版,以及黄璐琦、李先恩等针对常用中药材种子种苗开展研究并发布 100多项团体标准。2005 年,中国中医科学院黄璐琦研究员团队启动国家自然科技资源平台项目 “药用植物种质资源标准化整理、整合及共享试点”项目,来自全国 20 多个省、市、自治区 50 多家单位 300余名科技人员参与该项目的研究。通过项目的实施,获取了丰富的药用植物种质资源,抢救和繁育了大批珍稀濒危资源。在此基础上构建了药用植物种质资源统一描述的标准体系,填补了药用植物种质资源系统收集、整理和数字化表达研究的空白,建立药用植物种质资源共享网络系统,初步实现药用植物种质资源信息与实物共享。

2.1 中药材种质资源收集

药材种质资源的收集根据表现形态及材料类型的不同而方法不同。中药材具有道地性的特点,因此中药材种质资源的收集与中药材资源分布密切相关。中药材种质资源收集方法根据表现形态及材料类型等进行分类,且包括初步整理与种质资源信息收集等中药材种质资源收集形式以实地收集为主,可根据实际条件情况选择委托收集或邮寄收集等形式

2. 1. 1 收集原则 中药材种质资源收集以加强种质资源保护促进种质资源合理利用为根本原则,收集数量应当以不影响原始居群的遗传完整性及其正常生长为标准。中药材种质资源每个收集点收集的数量和类型应具有代表性。中药材应根据物种的特点选择适合的表现形态及材料类型进行种质资源收集。禁止大量收集列入国家重点保护野生植物名录的野生种、濒危稀有种和保护区、保护地等的种质资源。针对具有特殊价值( 如生态价值) 的种质资源应根据当地该居群的生物量等条件综合考虑后进行收集工作。

2. 1. 2 收集方法 中药材种质资源的收集根据表现形态与材料类型分类不同而收集数量、时间及要求各不相同,详细收集数量与要求见表 1。种质资源的收集多以地理地域分类( 县乡等) 为收集单位,野生种质资源需考虑收集单位内居群的分布与数量等。种质资源收集的数量没有明确的限定,与资源分布与蕴藏量相结合,同时考虑收集样本的代表性。

 


2. 1. 3 信息收集 中药材种质资源收集后,需对每一份种质资源的信息进行收集与登记。建立悬挂或张贴标识,以及详细的资源信息表格,对收集的种质资源进行信息收集。信息收集主要包括资源编号、药材名称、植物名称、采集时间、采集地点( 详细到村,含 GPS 信息) 、采集数量、采集人等,对采集地的气候及土壤条件等信息进行简单记录,并对资源及生境进行多方位拍照。中药材种质资源实行统一的编号制度,同一收集点的不同类型种质资源代码不同以作区分,国家中药材产业技术体系遗传改良研究室种质资源收集与评价岗位对种质资源的编号规则为: 药材首字母缩写 + 收集省份首字母缩写 + 收集时间( 年月日) + 资源数量编号 + 种质资源类型代码进行编号,其中省份首字母缩写海南为HI、河北为HE、河南为 HA、陕西为 SN、澳门为MO、香港为HK; 样本类型代码中活体资源为 HT、腊叶标本LY、种子样本为 ZZ、药材样本为 YC、茎叶部位标本为 JY。如甘肃收集的甘草种子样本,可编号为 GCGS20191220001ZZ。 

 

2.2 中药材种质资源保存
中药材种质资源的保存也根据表现形态及材料类型的不同而条件不同。中药材种质资源的保存策略主要分为就地保护( In Situ) 、异地保存( Ex Situ)及信息库建设 3 种形式。

2. 2. 1 就地保护 就地保护是指不改变中药材原有的生态环境,建立自然保护地,对中药材种质资源进行原地保存,也叫原生境保存。就地保护的主要形式为建立自然保护区、森林公园、风景区、湿地公园等。中药材自然保护区有利于长期保存珍稀、濒危、特色的中药材野生种质资源,且适宜保存生长多年才结种子、种子寿命较短的种质资源。每个自然保护区分为核心区、缓冲区和实验区,以便开展相应的研究活动。据 《中国生态环境状况公报( 2018年) 统计数据显示,中国已建设不同类型自然保护区 2750 ,主要的中药材自然保护区包括长白山大兴安岭峨眉山西藏农架等自然保护区然而就地保护受到人力物力等因素的限制,只能保存相对有限的物种,而且由于缺 少 人 为 干 预,其保存的物种仍面临灭绝的风险

2. 2. 2 异地保存 异地保存是指将中药材种质资源迁移至自然生长环境之外进行保存与保护地保存的主要形式分为种质资源圃药用植物园种子低温保存库离体库( 包括试管苗保存等) 材库植物标本DNA 库等中药材种质资源圃及药用植物园是保存种苗等无性繁殖材料的主要保存形式种质资源圃多为研究单位或公司建设单品种或多类型物种的活体资源保存形式,是进行单品种研究或满足公司业务发展需求的重要实验材料药用植物园综合考虑种质资源保存以及观赏等需求,多以地区重点品种为主,按照科属或习性等进行多品种划分与建设质资源圃及药用植物园应建设应重点考虑经纬度及积温等生态气候因子数据,同时应定期对种质资源圃及药用植物园内种质资源进行无性繁殖扩繁或补充收集,以保证种质资源的数量与特征特性中药材种质资源低温保存库主要保存种子类资根据保存期限及贮藏环境分为超长期库长期中期库短期库普通种子库等,详细条件要求见表 2中药材种子资源按要求收集后,入库前对种子样本的净度及发芽率等进行测定,并按需求存入相应的保存库内

 

国家级植物低温种子库建设较为完善自美国国家种子贮藏实验室率先建立世界上第一座国家级现代化低温种子库以来,英国的千年种子库挪威斯瓦尔巴全球种子库相继建立我国 1986 年建成的国家种质库,以及 2002 年建成 国家农作物种质保存中心,也是属于低温种子保存库中药材低温种子库建设大多借鉴植物及农作物保存库的建设,但中药材具有道地性强栽培种类及品系繁资源分散等特点,因此其种子库建设任务及难度更大,专业性更强同时,在种质资源保存过程中,对中药材种质资源安全保存期生活力丧遗传变化等问题也需要针对性的基础与应用研究,相关标准制定工作也需配套建设

中药材离体种质资源的保存主要包括组织培养保存法( 试管苗保存法) 以及超低温保存法组织培养保存法是指对离体材料每隔一段时间( 常规时间为1 ~ 2 个月) 进行继代培养以保存种质资源,但组织培养保存法存在遗传材料变异的风险超低温保存法是指在- 150 ~ - 190 ℃ 的低温下保存种质资目前植物种质超低温保存技术成功冷冻保存的离体材料包括有种子原生质体花粉茎段茎尖( 根尖) 分生组织悬浮细胞愈伤组织体细胞胚合子胚花粉胚等超低温保存法应用于中药材种质资源保存还相对较少,关于预处理冻及解冻相关的条件还需要不断研究与摸索

中药材药材种质资源可作为提取样本 DNA 的原材料,也可用于后期种质资源的品质评价药材资源样本一般常温干燥保存,部分含糖类较高的药材种类需进行低温保存,防止生虫或霉变中药材种质资源标本库按照植物的科属进行分类保存,并定期检查标本情况,防止害虫菌类及鼠类等的侵害,做好防潮防虫杀菌等防护措施中药材种质资源DNA 库主要冷冻保存中药材 DNA 样本,可分为短期和长期 2 种保存形式,短期保存温度为 -20 ℃,可保 2 ~ 3 年,长期保存温度为 - 80 ℃ 以下,可长期保存。 

2. 2. 3 种质资源信息库 中药材种质资源信息库对于中药产业的可持续发展与利用具有重要意义物及农作物等种质资源信息管理系统在国内外各个国家已建设较为完备,国内一些单一品种域性及综合性的种质资源信息系统也相继建立与完刘伟等对中药种质资源信息系统的设计与技术方案进行构建,涵盖种质资源信息库文献基因库 3 个数据库,13 个功能模块,可实现数据管理及分析统计等功能当前中药材种质资源信息库建设重在前期数据的收集,包括种质资源收集时样本信息基因及基因组等数据信息以及相关的图片等类型信息,同时涉及数据标准化及相关的描述规范与标准

黄璐琦等借鉴农作物成功的经验,提出药用植物核心种质库构建的理论依据及研究方法,为加强和实现种质资源的有效管理及开发利用提供十分便利的条件和途径。 


 

2.3 中药材种质资源保存机构
中药材种质资源保存机构主要是指药用植物园低温保存库等比较系统常见的异地保存机构
 
2. 3. 1 药用植物园 据统计,我国已建设 13 个国家级专业药用植物园,约 35 家综合性植物园内设有药用植物园,其中高校及研究单位所属的药用植物园约 20 所,部分医药企业及高校已建设或计划建设一批药用植物园或特色草药园39-40代表性的药用植物园有北京药用植物园西双版纳南药园广西药用植物园重庆药用植物园海南兴隆南药园贵阳药用植物园等药用植物园现几乎分布于全国各省及自治区,已引种保存本土药用植物 7000 余种,约占全国药用植物资源的 63%,其中珍稀濒危物种约 200 多 41,逐步构建药用植物种质迁地保护技术体系,建立覆盖热带亚热带及温带的全国乃至世界规模最体系最完整的药用植物种质迁地保护平台42

2. 3. 2 中药材种质资源低温保存库 1993 年,我国第一座药用植物种质库由浙江省中药研究所建成完成,种质库库体净面积 200 m2,可贮藏 万份种质。 2004 年,广州中医药大学建立华南药用植物种质资源库,冷藏库可保存 800 种华南珍稀濒危和道地药用植物种质资源2006 年,中国医学科学院药用植物研究所建设并运行国家药用植物种质资源库,设置 个长期库( 保存年限 45 ~ 50 年) 个中期库( 保存年限 25 ~ 30 年) ,可保存 10 万份药用植物种质资源,截至 2016 年底已入库登记 193 个科 1017 属共计 万余份材料,收集种质资源 12 112 。 2014 年,国家基本药物所需中药材种质资源库( 国家南药基因资源库) 在海南依托中国医学科学院药用植物研究所海南分所建成并投入使用,是我国唯一国家级顽拗型药用植物专业种质库,具有液氮罐超低温保存室等可保存 20 万份顽拗型药用植物种植物离体材料DNA 材料的先进设施2017 年 12 月,国家中药种质资源库( 四川) 建设完成,主要保存第四次全国中药资源普查及西南地区道地药材种质资源样本,形成由长期库中期库短期库种质圃离体库及 DNA 库有机融合的多维种质资源保存体系,库容可收集 20 万份中药种质资源,保存期限 50 年,是目前国内规模最大的中药种质资源保存中心江苏泰州正在建设国家中药材种质资源库,负责重点收集长江中下游地区的重要中药材种质资源以及泰州市的特色中药品种。 


 

 


3 中药材种质资源评价

 

3.1 中药材种质资源鉴定
中药材种质资源鉴定是资源评价和利用的前提中药材种质资源鉴定方法与药用植物中药材及饮片等的鉴别方法相同,包括传统的性状鉴别显微鉴别薄层鉴别理化鉴别,以及现代分子生物学技术,如蛋白质电泳以及各种分子标记技术药资源是独具特色的植物资源,中药性状鉴别是体现中药的整体质量控制指标之一中药显微鉴别,特别是随着现代显微技术的发展,其在中药定定量及定位等方面均有突出的作用中药薄层鉴别以及理化鉴别均是利用中药化学成分差异及其性质进行鉴别,是中药特色鉴别方法随着分子生物学技术的发展,目前中药材物种间的鉴别基本可以实现,但同一物种不同地域或来源的种内鉴别仍是技术难点与研究热点

 

3.2 中药材种质资源评价体系
当前中药材种质资源评价体系研究仍处于初级阶段农作物种质资源评价指标相对较少,其指标信息规范处理数据标准制定及评价体系等基本完善中药材种质资源评价指标类型复杂多样,主要包括表型性状( 包含农艺性状等) 药材性状遗传特性及环境因素等部分,见表 3

 


通过对中药材种质资源的表型性状药材性状遗传特性及环境因素等数据进行汇总,同时进行数据标准化与结构化,建立系统的数据分析模型与评价模式,综合分析各指标数据的差异性与相关性,建立系统科学的中药材种质资源评价体系

 


中药材种质资源利用

 

药材种质资源利用是资源收集与保存工作的延续与导向中药材种质资源的利用主要表现在中药材新品种选育与种质创新中药材道地性研究以及系统发育关系研究等方面 

 

4.1 中药材种质资源与新品种选育
育种材料的选择是对原始繁殖材料所具有的目标性状特征个体或群体的选择,是对其表型性状材性状遗传差异以及生长环境等各方面进行综合评价育种工作是通过定向选择基因重组基因突变等实现植物某个或多个性状的改变,可见种质资源在育种工作中至关重要

原始育种材料决定育种的效果,种质资源收集与评价工作决定我们对育种材料的精准选择与运用中药材种质资源是中药材新品种选育的原始材料,蕴含着丰富的基因资源药用植物育种工作起步较晚,育种技术相对落后,而且在种质资源收集预评价方面不够重视从近些年药用植物育种成果来看,种质资源开发与利用对中药材新品种选育起着关键性作用中宁枸杞是第一个获得国家科技奖的中药材新品种,后续的吉林人参五味子重庆山银花等新品种均取得较好的成绩,包括金银花申请的林业新品种等浙江省中药材协会何伯伟等通过观察筛选生育期长抗干腐病抗灰霉病较高越夏种子贝母烂贝率低的植株,系统选育得到 浙贝 2 优良新品种; 中国中医科学院药用植物研究所魏建和课题组将在栽培群体中发现的雄性不育桔梗自交纯化,并与具有侧根少抗立枯病特性的桔梗单株进行杂交,得到具有优良特性的 中梗 1 是我国首个桔梗杂交系列新品种; 新疆农科院王兆木等53通过对比评价国内外红花种质资源的特性,采用新疆无刺红花含油率较低 ( 11% ~ 27% ) 的品种与国外引入的有刺黄花含油率较高 ( 35% ~ 45% ) 品种杂交,得到含油率不同且稳定的红花新品种 新红花 1”“新红花 2 ”“新红花 3 ”。这些优良品种的选育,皆取决于丰富的种质资源因此,加快中药材种质资源收集与评价利用工作,是保障育种工作顺利开展,育种成果丰富多彩的先决条件

 

4.2 中药材道地性研究
道地药材是指经过人们长期医疗实践证明是质量最好疗效最显著的中药材,具有地域性强态条件特殊种质优良疗效显著以及独特的栽培方法等特点中药材种质资源的收集与保存,是中药材道地性研究的物质基础中药材种质资源的评价分析为阐明中药材道地性的形成机制提供数据依通过深入挖掘中药材种质资源的生物学内在机制,并结合药效学药理学等的临床疗效实践基础,对中药材道地性的理论成因进行科学而合理的阐释。 

 

4.3 中药材种质资源
遗传多样性研究中药材种质资源遗传多样性研究为种质鉴定提供重要参考,为新品种选育提供丰富的遗传材料分基于现代分子生物学技术,如随机扩增多态性DNA 标 记 (Random Amplified Polymorphic DNA RAPD) 扩增片段长度多态性( Amplified FragmentLength PolymorphismAFLP) 简单重复序列标记( Simple Sequence RepeatSSR) 简单重复序列区间( Inter-Simple Sequence RepeatISSR) 目标起始密码 子 多 态 性 ( Start Codon Targeted polymorphism SCoT) 标记等的种质资源遗传多样性研究越来越受到重视中药材种质资源的收集与保存,为研究中药材种质资源遗传多样性的研究提供良好的基础条件同时,种质资源遗传多样性的研究对于分析药用植物亲缘关系,寻找可替代的中药材物种等均具有重要的理论意义。 


国家中药材产业技术体系相关工作进展
国家中药材产业技术体系为农业农村部现代农业产业技术体系 十三五期间新增的 4个传统特色类体系之一,标志着中药材首次进入现代农业产业技术体系本体系包括 25位岗位科学家和 27 综合试验站站长,首席科学家为黄璐琦院士遗传改良研究室是国家中药材产业技术体系 6 个功能研究室之一,主要从事中药材遗传改良技术研究与优良新品种选育工作,下设种质资源收集与评价种技术与方法药食同源品种定向选育根及根茎类药材果实与种子类药材全草类药材花类药种子种苗扩繁与生产技术8 个岗位其中 质资源收集与评价岗位的主要职责是: 制定中药材种质资源收集保存和评价标准,培养人才队伍,建设种质资源标准样品和遗传信息库; 同时,按照中药材生理生态学特性,分区域建设种质资源活体保存圃或者种质基因库网络,通过系统评价种质资源的遗传和经济价值,为中药材品种选育和防止品种灭绝提供源源不断的资源支持,为中药资源源头创新提供物质保障

5.1 种质资源收集与评价工作
国家中药材产业技术体系种质资源收集与评价岗位依托体系内覆盖全国 23 个省份中药材主产区的27 个综合试验站以及多位岗位科学家,对全国范围内的重点道地中药材进行种质资源收集近年来已累计收集中药材种质资源 430 余 份,具 体 包 括432  8575 株活体资源,185  78 161 g 种子样本, 83  78. 26 kg 药材样本,177  3081 份茎叶样本, 8  60 份植物标本遗传改良功能研究室在河北承德建立华北区资源圃,在云南昆明建立西南区资源圃,用于保存活体种质资源; 与深圳国家基因库国医学科学院药用植物研究所建立战略合作协议,用于保存中药材种子资源样本; 协助体系开发中药种质资源信息库,对中药材种质资源进行信息化管理遗传改良功能研究室对甘草黄芩金荞麦黄芪等重点品种开展种质资源评价研究,首次合作完成黄芩金荞麦全基因组测序工作,并对甘草黄芩金荞麦等各主产区样本进行重测序与全基因组性状关联分析,挖掘开发可快速鉴定产地的 SSR  SNP 技术

5.2 中药材新品种保护工作
1999 年我国加入国际植物新品种保护联盟,开始受理国内外植物新品种保护工作农业农村部和国家林业局分别管理农业植物和林业植物新品种保护工作农业部共颁布了 11批包括 193 个种属植物保护名录,其中 26 种为药用植物,且大多种属为药食两用或花类药材植物20172019 年药用植物品种保护授权量仅为 6 个,包括人参 3 三七 3个,不足总授权量的 0. 2% ,远远落后于农作物我国药用植物品种 特 异 性一致性和稳定性( DUS) 测试指南研制工作较为落后,2019 年国家中药材产业技术体系组织体系内专家成员开展药用植 DUS 测试指南的研制工作,填补我国药用植物测试指南的空缺目前甘草植物 DUS 测试指南已完成初稿,黄芩金荞麦半夏测试指南在农业农村部完成立项,见表 4贝母黄精地黄当归等药用植物也在有序开展

 


5.3 中药材新品种选育与推广工作

我国中药材新品种选育工作相对落后,近 300 栽培中药材中,绝大部分生产上使用的仍是自繁自用的种子种苗在植物长期栽培过程中,许多种子种苗的种性退化,导致中药材产量和质量严重下降中药材新品种选育方法多采用传统的育种方法,包括利用自然变异型杂交和后续选择产生新的变异型轮回选择单倍体育种等方法随着基因工程技术的发展,分子辅助标记育种利用与目标性状紧密连锁的 DNA 分子标记对目标性状进行间接选择,以在早代就能够对目标基因的转移进行准稳定的选择,获得目标基因型纯合遗传背景一致综合农艺性状优良的品系,这一技术在园艺作物上应用广泛,药用植物才刚刚起步


近年来,在国家大力支持下中药材品种选育工作取得较大的突破据不完全统计,已有北柴胡贝母丹参紫苏桔梗等药材优良品种近 280 其中,通过国家中医药管理局组织建设的28 个国家中药材种子种苗繁育基地建设项目支持,审定或登记中药材新品种 19 个,育有新品种的中药材中既有甘草柴胡桔梗等常用中药材,也有人参三七石斛等贵细中药材 2017 年国家中药材产业技术体系成立以来,遗传改良研究室 8 位岗位科学家致力于中药材新品种选育工 作,并取得了优异的成绩体 系 2017 2019 年已审定或登记 怀菊 3 ” “皖蒌 19  皖蒌 20 ” “密银花 1 ” “豫菊花 1  11个新品种,见表 5甘草黄芩金荞麦等品种已纯化出新品系,2020 年开展区域试验

 

由于中药材种植长期以来没有纳入大农业体系,也没有借鉴现代农业技术提高其生产管理水平,仍然延续传统的粗放经营模式,种植管理水平低下,种子种苗由群众自繁自留自引及相互串换,造成混杂退化抗病性差等表现十分严重,因此中药材优质品种推广利用尤为重要国家中药材产业技术体系遗传改良研究室 8 位岗位科学家将已有的药材新品种进行推广。“国甘 1 是中国中药有限公司经过几代人不懈努力的集体成果一代代科研人利用 集 团 选 育 方 法 培 育 的 甘 草 新 品 种 国 甘1 ,具有产量高抗性强种子结实率高等优良特性,目前已在甘肃内蒙古等地累计推广超过660 000 m2 ; 柴胡新品种 中柴 2 繁育和推广基地,实现良种规模化生产和推广,同时与山西四川黑龙江等地的 4 家中药材种植企业达成繁育和推广协议,累计推广面积超过 6 600 000 m2,有效地解决北柴胡生产上存在的种源混乱整齐度差产量低品质不稳定等问题; 浙贝母新品种 浙贝3 推广面积超过 5 280 000 m2,浙麦冬新品种浙麦冬 1 推广面积超过 990 000 m2。 



存在的问题与发展趋势

6.1 存在的问题
中药材种质资源收集保存与评价利用相关工作起步较晚,发展较慢,还未完全融入到现代农业产业技术工作中,目前还存在不少问题需要解决1) 中药种质资源收集与保存工作缺乏整体布局,基础研究薄弱: 中药材种质资源收集与保存工作具有地域性特点,已开展的工作较为分散,缺乏专业的中药材种质资源库( 圃) ,保存容量不足覆盖面不广,缺乏整体规划与合理布局,同时由于相关工作起步晚,保存技术和设备等较为落后,野生资源原生境保护与监测设施等亟待加强; 2) 特有种质资源消失风险加剧: 随着城镇化现代化工业化进程加速,气候变化环境污染外来物种入侵等因素影响,致使我国中药材种质资源本底不清地方品种和野生种等特有种质资源丧失严重,甚至消失( 如野生三七) 国务院发布 野生药材资源保护管理条例( 1987 年) ,只有 42 种中药材被收入,覆盖面相对较窄,实际濒危渐危的野生中药材资源数量远超出此范围; 3) 优异中药材种质资源和基因资源发掘利用工作滞后: 由于缺乏专业的表型精准鉴定和规模化基因发掘平台,且药用植物本草基因组学发展较晚,针对优良种质的基因挖掘与表型鉴定工作研究基础薄弱,难以满足品种选育对优异新种质和新基因的需求,资源优势尚未转化为经济优势,资源被挖掘利用工作还处于起步阶段

 


 

6.2 发展趋势

2020  2  11 日,国务院办公厅关于加强农业种质资源保护与利用的意见( 简称意见) 正式印发,此次 意见是中华人民共和国成立以来首个专门聚焦农业种质资源保护与利用的重要文件,将为种业创新撑起 保护伞”。《意见就加强农业种质资源保护与利用确立了 四大核心任务”。是通过开展系统收集保护,实现应保尽保二是通过搭建种质资源鉴定评价与基因发掘平台建立鉴定评价体系,强化鉴定评价三是通过创新保护机制确定保护单位开展农业种质资源登记建设全国统一的农业种质资源大数据平台,健全保护体系四是通过实施优异种质资源创制与应用行动建立国家农业种质资源共享利用交易平台等,推进多元化开发利用中药材种质资源作为特殊的 农业种质资源,也是中医药事业传承发展不可或缺的重要资源之一,属于意见 中所覆盖的 种质资源”。科技部农业农村部国家中医药管理局等主管部门需要在政策制定上更加重视,并需要在国家重点研发计划现代种业提升工程等专项中加大对中药材种质资源保护工作的支持力度,将中药材种质资源研究保护和开发利用工作纳入国家科技创新体系和现代种业创新体系另外,国家农业农村部国家中医药管理局等政府部门联合制定的 中药材种子管理办法也有望于近期颁布,中药材种质资源保护将成为办法的重要组成部分近年来,国务院先后出台一系列支持现代种业发展的政策文件,从法规政策和科研各方面对中药材种质资源收集保存评价和利用等方面进行全方位的推动。 

6.3 发展建议

为进一步加强中药材种质资源的保护和利用工作,建议加强以下四方面的工作1) 加强中药材种质资源的收集保存: 借助第四次全国中药资源普查的契机,全面普查系统收集我国中药材种质资源,重点引进作物起源中心和多样性中心的优异种质资对新收集的资源进行编目入库( 圃) 保存,对特异资源和重要无性繁殖作物种质资源通过试管苗超低温DNA 等方式进行复份保存; 2) 强化中药材种质资源的深度发掘: 建立高效完善的种质资源鉴定评价基因发掘与种质创新技术体系,规模化发掘控制药用植物次生代谢产量抗逆等性状的基因及其有利等位基因,并进行功能验证,创制优质高产广适适合机械化等目标性状突出和有育种价值的新种质; 3) 深化中药材种质资源的基础研究:开展药用植物起源与种质资源多样性研究,阐明野生种地方品种和育成品种的演化关系,以及地方品种和骨干亲本形成的遗传基础; 4) 加强中药材种质资源保护与管理: 选择大宗常用道地药材品种,特别是濒危野生中药品种在其原产地建立道地药材的原种场,实施道地药材的种源保护分区域建立中药材种质资源活体保存圃,建立国家中药材种质资源库和种子标准样品库,并建立相应的种质资源信息数据库,为种质资源管理提供支撑中药材种质资源是中药材品种选育的物质基础,是中药材产业源头的源头,是我国现代农业产业技术体系中中药材生产体系建设关键环节中药材种质资源与大农业品种的种质资源的特点和来源不同,中药材种类众多,大部分中药材种质来源于野生药材资源,遗传背景复杂,遗传特点各异,部分中药材资源濒临灭绝,所以中药材种质资源的收集存和评价显得尤为重要基于中药材物种层面的真伪鉴别和种以下不同品种的优劣评价都需要核心种质资源作为参照通过种质资源的收集保存和评价可以进一步保存挖掘改良中药材的遗传基因,为后期选育具备良好推广性能和产业化特质的优良品种提供信息和材料支持,把民族种业继承好展好利用好,做强做大民族种业,从源头上保障中医药的疗效,保障人民的用药安全

 


 

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