李敏,趙文吉,敬勇,張德林
(1.成都中醫(yī)藥大學 中藥材標準化教育部重點實驗室,中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用省部共建國家重點實驗室, 四川 成都 611137;2.四川省草原科學研究院,四川 成都 610097)
·中藥農(nóng)業(yè)·
“十二五”川產(chǎn)道地藥材種質(zhì)資源和優(yōu)良品種選育研究△
李敏,趙文吉2,敬勇1,張德林1
(1.成都中醫(yī)藥大學 中藥材標準化教育部重點實驗室,中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用省部共建國家重點實驗室, 四川 成都 611137;2.四川省草原科學研究院,四川 成都 610097)
川產(chǎn)道地藥材作為傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)中藥材,開展優(yōu)質(zhì)品種選育及推廣應用對四川中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。本文結(jié)合近年來的科研工作,對四川省“十二五”以來川產(chǎn)道地藥材優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源整理、新品種選育及成果應用等方面的主要成就進行了梳理總結(jié)?!笆濉逼陂g收集中藥材(菌類)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源800余份,經(jīng)過整理、鑒定、發(fā)掘了一批重要的育種新材料;采用引種馴化、選擇育種等方法育成新品種35個,對促進四川省中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了一定的貢獻;分析了當前川產(chǎn)道地藥材新品種選育存在的不足,并提出了建議措施,以期進一步促進川產(chǎn)道地藥材產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
川產(chǎn)道地藥材;種質(zhì)資源;藥用植物新品種;品種選育
道地藥材是我國傳統(tǒng)醫(yī)藥的重要組成部分,川產(chǎn)道地藥材更是產(chǎn)于四川獨特地理環(huán)境和人文背景下的精品,在國內(nèi)外極負盛名,是公認的傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)中藥材,在中醫(yī)界更有“無川藥不成方”之說[1-2]。四川省地勢復雜,氣候多樣,得天獨厚的地理氣候條件孕育了豐富的中藥材資源,素有“中藥之庫”之美譽。據(jù)第三次全國資源普查表明,全國中藥材品種共有12 807種,四川有4354種,占全國33.99%,其中四川道地藥材達49種[3]。隨著中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,人工栽培必將成為常用大宗藥材生產(chǎn)的主流,四川省人工栽培藥材的種類也越來越多,栽培面積不斷擴大,藥材產(chǎn)量在全國名列前茅,因此開展中藥材新品種選育及推廣應用、產(chǎn)業(yè)化示范基地建設(shè)對中藥材產(chǎn)地生產(chǎn)及道地藥材品牌建設(shè)具有重要的意義。
藥用植物種質(zhì)資源指一切可用于藥物開發(fā)的植物遺傳資源,是所有藥用植物物種的總和[4]。種質(zhì)資源評價是優(yōu)良藥用植物品種的獲得以及資源有效利用的基礎(chǔ),中藥材品質(zhì)的優(yōu)良性、均一性、穩(wěn)定性和可控性是保證中藥生產(chǎn)和中成藥療效的首要環(huán)節(jié),優(yōu)良品種是生產(chǎn)優(yōu)良藥材的基礎(chǔ),只有經(jīng)過選育的良種才能實現(xiàn)品種的生物學性狀整齊、遺傳基因穩(wěn)定、產(chǎn)量穩(wěn)定、藥用成分含量高,穩(wěn)定可控的目的[5-8]。因此開展中藥材育種研究是實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化與產(chǎn)業(yè)化的客觀要求。
2.1 川產(chǎn)道地藥材種質(zhì)資源收集、整理與評價
種質(zhì)資源是育種研究的物質(zhì)基礎(chǔ),育種工作的成敗和育種成果的水平,在一定程度上取決于種質(zhì)資源的收集、整理、保存、研究和利用情況?!笆濉币詠恚リP(guān)組累計收集中藥材種質(zhì)資源800余份,其中金銀花、柴胡、波棱瓜、大黃、獨一味、瓜蔞等種子果實類、全草類、根莖類、花類特色中藥種質(zhì)資源163份;秦艽、紅景天、重樓等瀕危中藥材種質(zhì)資源186份;川半夏、川附子、川白芷、川芎、川麥冬等川產(chǎn)道地中藥種質(zhì)資源249份;收集和引進靈芝、云芝、羊肚菌、猴頭菌、蛹蟲草等菌類藥材種質(zhì)資源37屬215份。詳見表1。
在川產(chǎn)道地藥材和優(yōu)勢特色藥材的資源收集、整理過程中,運用農(nóng)藝學、分子技術(shù)、現(xiàn)代分析技術(shù)等技術(shù)篩選、鑒定了具有特色的新材料7份:其中皂苷類活性成分含量高、產(chǎn)量高的重樓新材料“YDCL03”;產(chǎn)量高、揮發(fā)油和姜黃素含量高的川郁金穩(wěn)定性新材料“JH5”;浸出物、多糖含量高和生物轉(zhuǎn)化率高的云芝新材料“云芝2號”;產(chǎn)量高的灰氈毛忍冬穩(wěn)定性新材料“CY01”;抗高溫、抗倒伏的川半夏新材料“BX-03”;產(chǎn)量高、抗逆性強、生物堿含量高的附子新材料“Hac02133-5”;粗莖秦艽四倍體新材料“QJDBT-1”。
表1 川產(chǎn)道地藥材種質(zhì)資源收集情況
2.2 川產(chǎn)道地藥材優(yōu)良品種選育情況
“十二五”以來,針對24個川產(chǎn)道地、特色(菌類)藥材,累計選育出具有突破性的新品種35個。由表2可見,選育出2個品種以上的藥材有川芎、附子、丹參、蓬莪術(shù)、石斛、柴胡、天麻、靈芝、云芝;對多基原藥材柴胡進行了選育,柴胡2個品種“川紅柴1號”、“川北柴1號”分別來自狹葉柴胡BupleurumscorzonerifoliumWilld.、柴胡B.chinenseDC.。在選育新品種的同時,各選育單位對新品種的生長發(fā)育特性、繁育方法、水肥管理、田間管理、病蟲害防治等栽培技術(shù)進行了研究,建立了相關(guān)配套栽培技術(shù),為四川省道地藥材和特色優(yōu)勢藥材新品種選育、示范推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了扎實的基礎(chǔ)。
表2 “十二五”以來四川省選育中藥材新品種情況一覽表
表2(續(xù))
“十二五”期間,川產(chǎn)道地藥材新品種選育在延續(xù)“十一五”工作的基礎(chǔ)上,加強新品種選育工作,同時推進新品種示范推廣應用。川麥冬、川芎、川附子、川白芷等川產(chǎn)道地藥材新品種累計推廣應用超過20 000 hm2。新品種選育轉(zhuǎn)化成效豐碩,通過示范推廣累計獲得經(jīng)濟效益超過10億元。詳見表3。
表3 “十二五”期間育成新品種推廣應用情況
四川省新品種選育工作走在全國前列,從管理體系上四川省種子站已將其納入到非主要農(nóng)作物中,并成立了農(nóng)作物品種審定委員會藥用植物專業(yè)委員會,制定了藥用植物品種審定標準,從2006年開始,四川省科技廳將川產(chǎn)道地藥材(菌類藥材)的新品種選育工作納入“省農(nóng)作物育種攻關(guān)項目”,給予專項經(jīng)費支持。四川省中藥材新品種選育工作經(jīng)歷了從無到有、品種由少變多的過程,科技成果顯著,但相較于傳統(tǒng)農(nóng)作物育種而言,依然存在較大差距,多重因素制約著川產(chǎn)道地藥材新品種選育進程。
4.1 政府支持力度尚待加強
中藥材品種選育起步較晚,在“十一五”之前尚未得到國家集中資助,四川省從“十一五”開始對川產(chǎn)道地藥材的品種選育提供經(jīng)費支持。政府對主要農(nóng)作物的新品種選育不僅有穩(wěn)定的政策支持,還有后補助、科技成果轉(zhuǎn)化資金等激勵措施,而中藥材新品種選育專項經(jīng)費支持占整個農(nóng)作物新品種經(jīng)費的很少一部分,有限的經(jīng)費支持要分配到眾多的中藥材品種,支撐力度還遠遠不夠。
4.2 企業(yè)參與度不高,推廣應用滯后
目前四川省已成功選育川產(chǎn)道地藥材新品種近50個,而僅有十余家企業(yè)參與了新品種的選育工作,這些企業(yè)大都以中藥材生產(chǎn)為主,缺乏專業(yè)全面的新品種選育體系,品種選育參與度低。在育成的川產(chǎn)道地新品種中,僅有川麥冬、川附子、川芎、川瓜蔞等少數(shù)幾個新品種推廣面積可達上萬畝,其它新品種推廣工作相對滯后,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化應用率較低,對選育成果造成極大的浪費。一方面由于企業(yè)實力及資金投入有限,新品種推廣區(qū)域窄、應用面積小、效益低;另一方面由于缺乏專業(yè)的中藥材種業(yè)公司,良種繁育基地匱乏,商業(yè)化制種過程緩慢,種子種苗標準化建設(shè)滯后。
4.3 基礎(chǔ)薄弱,技術(shù)落后,成果影響力低
川產(chǎn)道地藥材新品種選育工作剛剛起步,基礎(chǔ)薄弱,力量分散,尚未形成完整的育種體系,新品種的選育工作主要集中在中醫(yī)藥大學、農(nóng)業(yè)大學、省級科研院所,具有雄厚實力及尖端人才的單位還十分缺乏。
道地藥材品種選育的技術(shù)創(chuàng)新水平較低。目前以常規(guī)系統(tǒng)選育方法為主,誘變育種、雜交育種、倍性育種、分子育種等較新的育種方法和手段使用較少,僅部分品種材料選育有初步的運用。
道地藥材新品種選育主要以提高藥材品質(zhì)或產(chǎn)量為重要育種目標,四川省“十二五”期間育成的35個新品種,其中32個新品種以豐產(chǎn)性為新品種主要特性,其特性單一,僅川麥冬2號(豐產(chǎn)性,塊根水浸出物、總皂苷含量高)、川科斛2號(豐產(chǎn)性,總多糖含量高)、南銀1號(豐產(chǎn)性,綠原酸含量高)3個新品種具有豐產(chǎn)性、內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)的雙重特性;所選新品種中,尚無抗性突出的新品種,僅在種質(zhì)資源的鑒定與評價研究工作開展了相關(guān)工作。
目前,國家高度重視中醫(yī)藥的發(fā)展,中藥材育種工作遇到了極佳的發(fā)展機會。四川省中藥材種質(zhì)資源評價、育種理論與創(chuàng)新技術(shù)等方面的研究為加快推進川產(chǎn)道地藥材新品種選育及推廣應用奠定了良好的基礎(chǔ),在已取得成績的基礎(chǔ)上,努力借鑒國內(nèi)外主要作物的育種經(jīng)驗及技術(shù),促進中藥材育種工作有較大的發(fā)展。
5.1 加強優(yōu)良種質(zhì)資源的研究與利用
四川省地勢復雜,不同緯度、海拔、地形等影響,形成了極為復雜的多樣性生態(tài)環(huán)境,蘊藏著十分豐富而獨特的川產(chǎn)道地藥材優(yōu)良種質(zhì)資源,進一步廣泛地收集和利用優(yōu)良種質(zhì)資源,對種質(zhì)材料作深入、創(chuàng)新研究,培育可控性更好、抗性更強、品質(zhì)更優(yōu)的中藥材新品種。
5.2 積極開展中藥材育種基礎(chǔ)理論與育種技術(shù)研究
新品種選育方法很多,主要育種方法有選擇育種、雜交育種、誘變育種等,近年分子標記輔助育種也開始應用?,F(xiàn)階段可以重點開展選擇育種;基礎(chǔ)條件較好的單位可開展雜交育種;次生代謝途徑研究較為清晰的中藥材,可開展性狀的分子標記、遺傳圖譜構(gòu)建、品質(zhì)性狀遺傳定位等的研究,為分子標記輔助育種、分子設(shè)計育種奠定育種[9]。
5.3 增強中藥材育種的人才隊伍建設(shè)
育種工作是一項周期長、難度大的系統(tǒng)工程,涉及遺傳學、育種學、栽培學、分子生物學等多門學科[10]。因此,整合科技資源,組建攻關(guān)團隊,鼓勵科研院校、中藥企事業(yè)單位聯(lián)合攻關(guān),將中藥材育種工作推向一個新的更高的階段。
5.4加快重要道地藥材品種選育、區(qū)域化良種試驗基地建設(shè)
中藥材品種選育在人才技術(shù)培養(yǎng)、資金保障、基地建設(shè)、品種鑒定、良種推廣等諸多環(huán)節(jié)都缺少有序性[8],要重點支持品種選育及區(qū)域化良種區(qū)試基地的建立,以利于中藥材新品種選育與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。加強中藥材種子種苗標準化進程,大力扶持專業(yè)型的中藥材種業(yè)公司,將品種選育成果更好的推廣應用。
優(yōu)良的種子、種苗是提高中藥材質(zhì)量的基礎(chǔ),沒有穩(wěn)定整齊的品種,就難以保證藥材質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定,中藥材種子種苗標準化的關(guān)鍵是選育優(yōu)良品種。發(fā)展壯大川產(chǎn)道地藥材,開展新品種選育與推廣應用工作,是政府、科研院所、企業(yè)的一項長期的任務(wù),需要長期、持續(xù)、穩(wěn)定的投入和支持,隨著道地藥材新品種的逐步擴大應用,以及與良種相配套規(guī)范化栽培技術(shù)的推廣,川產(chǎn)道地藥材產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀必將發(fā)生重大變化。
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ResearchonGermplasmResourcesandVarietyBreedingofSichuanGeoherbsunder“The12thFive-YearPlan”
LIMin,ZHAOWenji2,JINGYong1,ZHANGDelin1
(1.KeyLaboratoryofStandardizationofChineseHerbalMedicine,StateKeyLaboratoryBreedingBaseofSystematicResearch,DevelopmentandUtilizationofChineseMedicineResources,MinistryofEducation,CollegeofPharmacy,ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu611137,China;2.SichuanAcademyofGrasslandScience,Chengdu610097,China)
It is great significant to carry out high quality variety breeding and application in Sichuan industrialization of Traditional Chinese Medicine.According to the recent research work,the main achievement of Sichuan geoherbs germplasm resource arrangement,breeding of new varieties and application have been summarized.More than 800 Chinese herbal medicine and fungi germplasm resources were collected,a number of important new breeding materials were organized and explored,and 35 new varieties were bred,which have made important contribution to promoting the development of Traditional Chinese Medicine industry in Sichuan province.The shortcomings of the new variety selection were analyzed,and some suggestions were put forward,in order to further promote the development of geoherbs industry in Sichuan.
Sichuan geoherbs;germplasm resource;new varieties of medicinal plants;variety breeding
四川省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目(15NZ0007);國家中藥標準化行動項目(ZYBZH-Y-SC-40);國家中藥標準化行動項目(ZYBZH-Y-SC-42);2015年度中醫(yī)藥行業(yè)科研專項(201507002)
] 李敏,教授,研究方向:中藥品種、質(zhì)量及資源研究;Tel:13980038316,E-mail:028limin@163.com
10.13313/j.issn.1673-4890.2017.6.014
2016-11-21)
*[