劉晶瑩

(沈陽師范大學,遼寧,沈陽,110034)

1 用于藥物植物的遺傳多樣性

遺傳多樣性是生物多樣性的基本組成部分,是生態(tài)多樣性和物種多樣性的基礎。通常被認為是種內不同群體間和一個群體內不同個體間遺傳變異的總和,它源于染色體和DNA的變異,是基因內的變化,亦稱基因多樣性。一個物種遺傳多樣性的大小與其自身的生存能力和競爭力密切相關,保護生物多樣性最終就是保護其遺傳多樣性。我國具有悠久的中藥材引種、栽培和馴化的歷史,除了原有的野生種,在長期自然選擇和人工選擇的作用下,為適應各種不同的自然條件和栽培制度以及醫(yī)學利用的需要,還培育并構建出形形色色、豐富多彩的大量的新型改良品種、農(nóng)家栽培品種及藥用植物類型。藥用植物在長期的生存競爭及自然界雙向選擇過程中與產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境建立了千絲萬縷的聯(lián)系,同一植物的種或品種在不同的生態(tài)條件下,次生代謝類型會有所變化,表現(xiàn)為形態(tài)的改變或有效成份的差異。

2 藥用植物種質資源

種質是親代通過生殖細胞或體細胞遺傳給后代的遺傳物質,同一物種的各種種質總稱為該物種的種質資源。種質資源具備一定的遺傳物質并表達一定的遺傳性狀,也稱為遺傳資源或基因資源。植物種質資源包括植物各類栽培種、野生和半野生種、近緣植物種以及人工創(chuàng)造的特殊種質材料等的全部基因遺產(chǎn),是物種進化、遺傳學研究及新品種培育的基因來源,它還可以為人類提供生產(chǎn)和生活資料,包括特殊營養(yǎng)品和藥品,是人類和生物賴以生存的基礎。藥用植物種質資源是指一切可用于藥物研究和開發(fā)的植物遺傳資源,是所有藥用植物物種和種下分類單位的總和。其研究內容包括:對藥用植物品種 (類型)進行考察與收集、鑒定與評價、保存和應用以及遺傳學基礎,起源和演化的研究。藥用植物種質資源是中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的源頭,對我國中醫(yī)藥的發(fā)展有著舉足輕重的作用。近年來,藥用植物不再局限于傳統(tǒng)的入藥治病,而廣泛應用于飲食、保健、化妝品、綠色農(nóng)藥、畜禽業(yè)等人類生活的各個方面。藥用植物種質資源作為一種生物資源,對保護生物多樣性和維持生態(tài)平衡有著積極的意義。

我國是“巨大生物多樣性國家”,素有“世界植物王國”之稱,是北半球生物多樣性最豐富的國家。我國的藥用植物數(shù)量雖然很多,但長期以來,我國的中藥業(yè)一直處于“吃資源”以換取低成本的生產(chǎn)方式。在我國現(xiàn)有的藥用植物中,臨床常用的有 700多種,其中 300多種以人工栽培為主,但栽培有一定規(guī)模的不到 200種,傳統(tǒng)中藥材生產(chǎn)原料的 70%～80%來自野生資源。由于對生物資源保護和可持續(xù)利用意識的薄弱,我國是世界上生物多樣性受破壞嚴重的國家之一。隨著人們對土地、森林的開發(fā)利用,生態(tài)環(huán)境惡化,野生藥用植物資源的貯量已逐年下降或趨于枯竭。部分常用中藥材和道地藥材的野生種質已趨于消失,少數(shù)物種瀕臨滅絕,某些種類已基本滅絕,常用藥材人參、三七的野生個體已很難發(fā)現(xiàn)。種質資源的保護就是物種遺傳多樣性或進化潛力的保護。豐富的遺傳多樣性是物種適應外界環(huán)境變化的物質基礎,種內遺傳多樣性或變異性愈豐富,物種對環(huán)境變化的適應能力愈大,進化的潛力也愈大。隨著中草藥逐步走向國際市場,對我國藥用植物資源的需求量會越來越大,野生藥材資源面臨的壓力日益沉重,若不注意合理開發(fā)利用,不重視野生藥材資源的馴化栽培和保護,對野生藥材的開發(fā)利用將使藥用植物資源很快被挖光、采絕,造成更多的物種滅絕。天然藥物生產(chǎn)將難以為繼,從而影響到天然藥用資源的安全、可持續(xù)發(fā)展和利用。具有中國特色并有著數(shù)千年研究與利用歷史的中藥藥用植物,其遺傳多樣性的研究與保護無疑是中國生物多樣性研究與保護的重點對象之一。就地保護、遷地保護和離體保存是藥用植物遺傳多樣性保護的最重要途徑。就地保護的最大優(yōu)點在于物種能在其自然生態(tài)中繼續(xù)不斷地進化,并能不斷適應變化了的環(huán)境條件,增加遺傳的多樣性。保護區(qū)是保護物種及其遺傳多樣性最好的場所,目前,亞洲最大的專業(yè)植物園——廣西藥用植物園已保存有藥用植物 3 000余種。然而,要把許多具有重要藥用價值的物種及遺傳資源全部都包括在保護區(qū)中是不現(xiàn)實的,而且保護區(qū)也并非絕對不受侵犯。因此有必要人工創(chuàng)造生境,保存稀有瀕危的種質,一旦自然界中因某些原因導致一些物種難以適應生存時,受到遷地保護的個體仍有可能恢復其自然界中應有的地位,不至于陷入滅絕的境地。植物組織培養(yǎng)是離體保存的最常用方法,可以在較小的區(qū)域中保存盡量多的種質。就地、遷地保護和離體保存三者相互補充,對不同的物種可采用不同方式并結合運用,盡可能多地、有效地保護每個物種的遺傳變異。

3 我國藥用植物遺傳多樣性研究進展

我國的土地廣闊,地形復雜,氣候多樣,因此我國藥用植物資源的分布具有明顯的地域性和種質多樣性。種質資源遺傳多樣性的研究是藥用植物資源研究的熱點,進行種質資源遺傳多樣性的研究將為藥用植物種質鑒定和育種打下基礎。檢測植物遺傳多樣性的方法隨著生物學,尤其是遺傳學和分子生物學的發(fā)展不斷得到提高和完善。從最初的表型變異到后來的染色體多態(tài)性、蛋白質多態(tài)性,最后發(fā)展到現(xiàn)在的DNA多態(tài)性。事實上,任何一種檢測遺傳多樣性的方法都存在各自的優(yōu)點和局限,但又都能從各自的角度提供有價值的信息,揭示遺傳物質的變異,幫助我們認識遺傳多樣性及其生物學意義。利用形態(tài)學或表型性狀來檢測遺傳變異是最古老也是最簡便易行的方法。

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