摘要:本文基于当前中药材种质资源建设的现状与市场对高质量中药材的需求,分析借鉴农林业种质资源和中药材产销基地建设的做法、经验及启示,提出制度先行,加强规划,科学分工,以市场需求大宗中药材品种为重点,以物种为基本单元,采取种质资源收集与品质鉴定和良种繁育同步等措施,为加快中药材种质资源建设与开发利用提供参考。
关键词:中药材;种质资源;开发利用
中图分类号:R282.1 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2015)06-0005-04
中药材质量主要包括传统的商品性状要求、现代的有效成分含量及组成比例等,与其种质资源等有很大关系。中药材种质资源通指具体物种,包括野生种、近缘野生种、栽培种和特殊遗传材料在内的所有可利用的携带遗传物质的活体材料,如种子、植株、根、茎、胚芽、细胞甚至是DNA片段[1]。长期以来,道地药材因资源的过度采集而导致严重枯竭,有的品种甚至已发展到濒危程度。因此,加强中药材种质资源建设与开发利用,已成当务之急。
1 我国中药材种质资源建设现状
1.1 中药材种质资源库建设刚起步
2008年,中国医学科学院药用植物研究所建设运行的国家药用植物种质资源库,是一个药用植物种质资源离体保护平台,设有1个保存45~50年的长期库、2个保存25~30年的中期库,可保存10万份药用植物种质;该所还建于北京、云南、海南和广西等4个世界最大规模迁地保护药用植物园,分布区域有热带、亚热带和温带主要气候区,总面积达333.33 hm2[2]。广州中医药大学建设的华南药用植物种质资源库,主要涉及中药资源生产性保护和迁地保护基地、中药资源室内保存和种质资源数据库。其中,室内种质资源冷藏库可保存800种华南珍稀、濒危和道地药用种质资源[3]。2006年,四川省(川委发〔2006〕22号)提出了建立川产道地药材种质资源库和种质基因库,以加强川贝母、冬虫夏草、羌活等珍稀濒危道地药材的保护,并建立中药种质资源保护区和10~15个川产道地药材原产地保护区。2011年,山东农业大学在济南长清区马山镇建成有桔梗、地黄、板蓝根、丹参等760多种的中药材种质资源库,其双泉庄中药材示范基地有360余种中药材成功存活,其中本地中药材占80%以上[4]。2004年,云南省建成目前世界上最齐全的重楼种质资源库收集保存有迄今已报道的24种野生重楼中的23种,还发现和命名了3个新品种;另建成的云南地道中药材种质资源库储备有200多个中药材品种,实验种植了白及、白芍、三七、红豆杉、当归和黄芪等30多种中药材[5]。
1.2 对大宗品种的种质资源研究与开发日趋重视
郭氏等[6]对连翘不同产地的生态环境和生长特性、产销和使用情况进行了系统调查和物种鉴定,并建立了连翘种质资源圃。侯氏[7]对不同产地川芎种质资源的品质进行了包括品种及种质资源、产地、形态组织学、化学成分研究与质量评价、药理作用、不同产地产销及使用情况、栽培及生长特性等研究,并建立了川芎种质资源圃。丹参种质资源方面,有报道开展了种质资源遗传变异、不同种质比较和优良品种选育研究[8]。值得注意的是,科技部科技基础性工作专项2015年度项目申报指南已发布了“常用道地药材及其产区的特征、标准及数字化”项目(国科发基〔2014〕140号)。
1.3 中药材种质资源建设存在的主要问题
1.3.1 新品种选育工作比较薄弱 魏氏[9]调查统计了62种中药材新品种选育和应用情况,其中有15种(24.2%)选育出新品种并经种子管理部门认定,且选育新品种大面积推广仅10%左右;而中药材育种采用最多的仍为传统的选择育种方法(82.1%),多倍体育种和杂交育种分别占10.4%和3.7%,主要应用于有性繁殖为主的多年生药材。这表明,与农林物种选育种比较,科研与生产经营衔接不够,种质资源相关工作仍停留在基础研究和理论上。
1.3.2 缺少统筹规划和建设标准规范,责任主体不明确 目前,全国尚无中药材种质资源建设的总体规划和布局,已经或正在规划建设的项目中,建设目标、收集品种数量、功能(具有种质资源收集保存、旅游资源开发和科学普及等功能)、面积及投资规模等过大,主要依靠财政投入,财力难以支撑,实施难度大,投入产出效果不明显,目标难以实现。此外,中药材种质资源建设标准规范制定滞后。原国家食品药品监督管理局在2002年6月1日颁布实施的《中药材生产质量管理规范(试行)》(GAP)除“第三章第七条对养殖、栽培或野生采集的药用动植物,应准确鉴定其次物种,包括亚种、变种或品种,记录其中文名及学名”外,对种质资源没有提出更多的内在要求。2003年9月19日发布的《〈中药材生产质量管理规范〉(试行)认证检查评定标准说明》(国食药监安〔2003〕251号)虽列有100多条文,但对中药材种质资源质量管理的关键问题也没有明确到位。还有历年来,乃至近年开展的全国中药资源第四次普查,仅偏重于普查资源数量,缺少对资源的品质(质量)考查评价。其实,从某种意义上看,作者个人认为拥有资源数量虽然少但质量(品质)高,比拥有资源数量多而质量(品质)低下更为重要。
1.3.3 珍稀濒危道地中药材保护亟待有效措施 对地道中药药材珍稀品种保护的最终目的是为了更好的开发利用,这样才能体现保护的价值。但目前对地道中药药材珍稀品种的保护主要采取禁采、禁挖等强制性措施,有令难行,有禁难止,效果欠佳[10]。
2 农林业种质资源和中药材产销基地建设情况
2.1 制度建设
根据现行《中华人民共和国种子法》,我国在农作物和林业等领域初步建立了有关种质资源建设管理办法,如《林木种质资源管理办法》(2007年9月8日国家林业局令第22号公布,自2007年11月1日起施行),该办法适用于从事林木种质资源收集、整理、鉴定、登记、保存、交流、利用和管理等活动,明确林木种质资源是指林木遗传多样性资源和选育新品种的基础材料,包括森林植物的栽培种、野生种的繁殖材料,以及利用上述繁殖材料人工创造的遗传材料;明确林木种质资源的形态,包括植株、苗、果实、籽粒、根、茎、叶、芽、花、花粉、组织、细胞和DNA、DNA片段及基因等。2011年颁布的《热带作物种质资源圃管理办法(试行)》明确了橡胶树、木薯、剑麻、香蕉、荔枝、龙眼、芒果、菠萝、番木瓜、咖啡、澳洲坚果、椰子、胡椒和南药等品种种质资源建设要求。
2.2 依托企业资源优势,以物种命名建设种质资源库
企业拥有的资源是种质资源建设的良好基础。国家林业局(办发字〔2009〕273号)公布的第一批国家林木种质资源库均以物种命名,如河北省遵化市魏进河林场国家板栗、江苏省泗洪县陈圩林场国家杨树、浙江省金华市国际山茶物种园国家山茶花及宁夏回族自治区中宁县国家枸杞种质资源库等13个种质资源库。据2014年8月广西优异茶树品种研究院提供的数据,该院(属广西八桂凌云茶业有限公司)从2012年开始,围绕产业发展建设广西优异茶树种质资源库,收集了区内外大批量茶树种质资源品种,选育出了一批有性系优良品种和特异株系品种,该种质资源库建设已经列入2014年广西科学研究与技术开发科研条件建设与开发利用研究专项(课题)计划。
2.3 依托种质资源库建设,建立良种繁育基地
2012年2月7日,国家林业局发布了第二批国家重点林木良种基地共95处。其中,河北省遵化市魏进河林场以国家板栗种质资源库建设为基础,建立国家板栗良种基地,在建设过程中根据树种不同生物特性、试验目的和培育目标等,将试验林、示范林、采穗圃、种质资源圃及繁育圃进行科学搭配,合理布局,降低管理成本,节约土地资源,被免重复建设,有利于资源的科学合理使用,目前采穗圃发展到5.91 hm2,品种对比园34.23 hm2,示范林产品0.05 hm2,良种繁育圃25.46 hm2,引进优良品种8个,资源圃已有品种达到116个,培育优质苗木50万株[11]。
2.4 开展中药材优良品种野生变人工和引种试种示范,带动当地中药材产业发展
20世纪70-80年代初期,广西曾成功对水半夏、山栀子(栀子Gardenia jasminoides Ellis)、水栀子(G.radicans Thunb.)、郁金(广郁金)、山柰、茶辣、使君子、草豆蔻及金银花等进行野生变人工种植研究与产业化示范,同时从区外引进地黄、牛膝、白芍、白术、麦冬、杜仲、茯苓、泽泻和枳壳等品种试种并获得成功,示范面积各约7 hm2[12]。近年来,南宁千金种子中草药有限公司从内蒙古赤峰市引进桔梗在桂林地区种植,由于南方年积温和平均温度比北方高,1年的桔梗其皂苷D(C57H92O28)最低含量0.19%,平均含量0.25%,大大超过2010年版《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)规定不得少于0.10%标准要求,产量相当于内蒙古种植2年时间的收成;此外还从浙江省磐安县引种延胡索和浙贝母,从山东省临沂市引种丹参等品种试种,生长期满在6~11个月之间,检测结果,其中已知各自有效成分延胡索乙素(C21H25NO4)、贝母素甲(C27H45NO3)和贝母素乙(C27H43NO3)及丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量超过《中国药典》规定指标1倍以上,缩短了生产周期,经济效益显著。2013年,笔者对广西环江县国有华山林场林下野生肿节风资源进行初步调查,并从2014年起对老植株新长出的(约2年生)枝叶在不同季节(即2、8、12月)采集样品进行检测分析,结果表明其异秦皮啶(C11H10O5)和迷迭香酸(C18H16O8)的含量都高于《中国药典》标准规定指标0.6~1倍以上,其中,12月底采集样品迷迭香酸含量为0.50%(《中国药典》标准规定不得少于0.020%),药材气味芳香,表明具有良好的开发前景;此外,该林场还在外地引进肿节风良种,已经育苗数千万株,经对该品种1年生地上枝叶采样分析,结果为迷迭香酸和异秦皮啶分别达到0.093%和0.058%。
2.5 依托中药材基地,建立产销基地
内蒙古赤峰市喀喇沁旗牛家营子镇依托中药材基地发展专业药材经销商68家,药材年交易额800万元,药材收入占当地人均纯收入的40%,形成了龙头企业带动基地的产业化发展格局,被国家科技部命名为中国北方绿色药材基地。
3 对策与建议
3.1 加强规划,统筹优化道地大宗和濒危中药材品种种质资源和良种繁育基地建设布局
基地建设要因地适宜,综合考虑生物多样性,不求大规模和品种集全,突出区域特色,特别是结合功能区规划和现有自然保护区建设,按区域划分,以品种为基本单元,按照“就地就近收集选育,培育道地发展特色,连片种植工程配套”的基本要求,进行规划布局中药材种质资源、良种繁育和产业化基地建设。对已知民间治疗奇难杂症特效验方中珍惜濒危药材品种也要纳入规划,推动珍稀濒危中药材种质资源建设和开发利用。
建立健全中草药种质资源建设和良种繁育管理体制机制,研究制定《中草药种质资源建设和良种繁育管理办法》和实施细则。建议依据《中国药典》最新版规定各品种标准的有关内容,研究制定适合具体品种种质资源建设和繁育操作规范,引导、带动和确保中草药种质资源建设、良种繁育和产业化健康发展。对规划建设项目,从立项开始就冠以企业、高等院校和科研院所名称,培育打造知名品牌,激发其积极性。
3.2 坚持以市场为主导,优化资源配置
以市场销售大宗道地中药材品种种质资源建设为重点,推动中药材种质资源建设与良种开发利用。毫无疑问,保护和建立珍稀濒危中药材种质资源固然重要,但在近期内难以产生经济效益,企业一般不愿大量投入。为满足企业生产需求,政府应以大宗中药材品种种质资源建设为重点,统筹考虑土地空间的利用、种植产量、生产周期和管理成本等诸多因素,按照就近收集建库、良种繁育、供应种苗和集约种植一体化发展的要求,依托企业开展大宗品种种质资源建设和开发利用,一旦企业有了经济实力,就可带动珍稀濒危中药材品种种质资源建设和开发利用。
3.3 建立技术服务体系,为中药材种质资源建设与开发利用提供技术支撑和保障
发挥高校、科研院所和企业(特别是制药企业)拥有检测分析仪器设备、人才和技术等优势,搭建中药材种质资源重点实验室和工程技术研究中心等技术平台,建立种质资源收集、种苗保存、良种选育繁育、示范基地与配套技术为一体的创新技术开发服务体系。以物种为基本单元,采取种质资源收集、优良品种的全基因组测序鉴定和筛选同步的有效措施,加快筛选和繁育优良品种步伐。创新中药材种质资源开发利用模式,建立与道地中药材种质资源库建设和开发利用密切联系的中药有效部位、有效成分和新功能与主治的应用基础研究技术平台,加快名特优中药材品种的深度开发,为中药材种质资源库建设与科研开发提供科研基础条件支撑,提升中药材种质资源开发利用水平和应用效果[13]。
3.4 加大道地中药材种质资源野生变家种的科研与开发力度,培育区域特色优势产品
有的中药材品种生长受生物多样性影响较大,如有的品种适合单一大面积栽培,有的则不适合;有的品种喜光耐阴,需要搭棚或在林下种植,但在天然林和人工林种植则各自不同。如就病虫害而言,当某个物种生长在植物群落中,即生物多样性环境条件下,因有天敌的存在,某些病虫害不易发生,但人工大面积单一栽培后,环境条件彻底改变,天敌可能不再存在,结果不仅病虫害容易发生,甚至对其生长发育都会产生影响。又如,在松树林和天然杂木林下扶育野生和引种试种两面针及肿节风等,虽然长势良好,但容易受松毛虫等危害,因此研究病虫害防治措施显得特别重要。总之,中药材人工种植比野生抚育对技术和管理要求更高,需要开展试验研究观察,通过科研和技术攻关解决存在问题。
3.5 积极开展优良品种的引种试种,拓展优良品种种质资源建设与开发渠道
中药材有效成分和组分含量不仅因品种遗传基因而异,受生长地理位置、环境温度、湿度、温差、日照时间、土壤化学成分和降水量等因素影响,其遗传基因也会变异,导致同一品种在不同产地,其栽培技术、药用部位、采集时间和有效成分的含量会有很大差异。如中药材根茎部位有效成分含量需要较长时间积累,花果部位则在短期积累,对原产北方药用根茎部位的药材品种引种到南方地区试种,因生长期周期增加,有可能缩短生产周期。因此,对优良品种进行引种试种,探讨适应性意义重大。
3.6 政府应建立协同支持机制,加快推动中药材种质资源库建设与开发利用
中药材种质资源建设具有基础性、公益性和战略性地位,是中医药产业发展战略性资源,政府各部门应建立协同支持机制。建议政府科技和中医药管理部门加大力度支持由大宗品种带动濒危中药材品种种质资源、良种繁育和示范基地建设等关键技术研发和规范化操作规程制订,建立中药材种质资源建设与开发利用配套技术服务体系,以防范中药材种质资源库建设与开发利用所遇到的技术风险,以及由此可能导致产业化开发的重大经济损失。建议政府其他有关部门重点支持中药材种植技术的工程化推广应用和产业化开发,特别要支持建立优良品种繁育、产品初加工和仓储基地等配套工程,确保良种种苗供应、中药材采收时能及时进行干燥处理和储藏,最终形成中药材种质资源建设与开发利用的合力和正能量,促进并实现中药材种质资源建设与开发利用的良性互动与循环,使中医药产业健康发展。
致谢:本文引用的有关数据资料由南宁千金种子中草药有限公司、广西欢宝药业有限公司、环江县国有华山林场林和广西优异茶树品种研究院等单位提供,特此感谢!
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(收稿日期:2014-11-11;编辑:梅智胜)