丹参种质资源与优良品种的选育研究

摘要 作为临床常见中药，丹参的价值十分明显。丹参属于唇形科鼠尾草属植物，可入药的部分为根茎、干燥根。目前，我国种植丹参的地区有很多，比如四川、山东、河南等。丹参的产量和品质保证最关键之处在于优良品种选育。现阶段，丹参品种选育工作存在着一些问题，制约了丹参产业的发展。基于此，着重分析了丹参种质资源和优良品种选育的相关内容，旨在提供理论参考。

关键词 丹参;种质资源;优良品种选育

中图分类号：R282.71 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）01–0166–03

1 丹参资源分布

1.1 地域分布

我国丹参产地主要包括四川、山东、河南、陕西、安徽、湖北等，国外丹参多集中在地中海、中西亚等温热带地区。野生丹参喜阳光，大多生长在山坡、草丛、溪旁等有阳光照射的位置，同时，丹参喜温暖湿润，相较于旱地土壤和黏质土壤，在砂质土壤中更利于丹参生长生存[1]。此外，丹参分布地区从海拔高度来看，跨度较大，在低于1 000 m的地域或2 000～3 000 m的地域都能见到丹参的身影。虽然丹参喜欢温暖，但却有着较强的抗寒性，其茎叶部分能够承受的最低温度为-5℃，而根部能够承受的最低温度可达-15℃。

1.2 种质资源

正品丹参属于唇形科鼠尾草属植物，根茎、干燥根可入药，而与之同属的植物根茎很多也会以丹参的身份入药。从全球范围来看，在现有的统计数据中，有1 050种鼠尾草属，从其形态特征的不同，又划分为弧隔鼠尾草亚属、荔枝草亚属、美洲鼠尾草亚属以及鼠尾草亚属。我国目前现有种类有78种，还有24个变种，8个变型，在我国诸多地 区都有生长。

2 丹参种质鉴定

2.1 性状鉴定

丹参根茎短粗，顶端有时残留茎基。根数条，长圆柱形，略弯曲;表面棕红色或暗棕红色，粗糙，具纵皱纹;质硬而脆，断面疏松有裂隙;皮部棕红，木部灰黄，导管黄白色呈放射状排列。气微，味微苦涩。之所以分析丹参形状，是因为丹参作为药材的有效成分高低与之内外表面、提取液色度有直接的关联。因此，要想获得丹参种质的相关信息，必然要对其性状进行鉴定[2]。

2.2 成分鉴定

丹参的活性成分有2种，分别为丹参酮、丹参醇等脂溶性成分，水溶性成分有丹参素、丹参素儿茶酸。

2.3 分子生物学鉴定

一般药材的性状鉴定过程较为困难，不同药材的生长环境、发育过程等存在差异，会直接造成药材性状的差异。为解决这一困难，2003年Paul Hebert提出了DNA条形码概念，即通过一个或几个DNA片段鉴定物种分子，这种方式不仅快速、准确，而且实现了自动化。此外，还有一种易于操作的简单分子标记方式，即简单重复序列间扩增（ISSR），这种技术多用于药用植物的居群和种间的鉴别[3]。

2.4 遗传多样性

丹参遗传多样性是由其不同产地决定的，且丹参品种的遗传分化状态已十分显著。针对丹参序列信息的构建，可采用EST—SSR分子标记，尤其是在同种植物中运用，该技术的效果更为明显。针对丹参种质遗传多样性和遗传结构的研究，可采用扩增片段长度多态性（AFLP）标记技术，通过该技术能够更加准确地检验出丹参种质DNA水平，得到0.23～0.76的相似系数，进而以研究结果为依据，为丹参后续的引种、育种、栽培等提供理论支撑。同时，丹参遗传多样性和亲缘关系的分析多采用相关序列扩增多态性（SRAP）分子标记技术，这种技术是一种新型生物技术，遗传相似系数的范围在0.6774～0.8225。丹参的质量取决于丹参的功能基因表达[4]。为此，要保证丹参质量，确定不同地道品质，必然要对丹参种质进行研究，此时SRAP分子标记技术便能发挥出作用。

3 丹参优良品种的选育

3.1 繁殖方式

丹参繁殖有2种主要方式，即有性繁殖和營养繁殖。有性繁殖简单理解就是利用种子完成繁殖活动，种子的选择要注重其新鲜度、成熟度、饱满度以及无病害等方面。满足标准的种子需要先放置在温水中静置24 h，称为浸种。丹参种子不能长时间保存，实验结果显示，将丹参种子在储存放置1个月，其发芽率会降低10%，随着放置时间的增加，种子发芽率越低。针对陈化种子，需要先对其进行浸种处理，以增加其发芽率，浸种除了温水24 h外，还可以选择浓度为0.3%的高锰酸钾溶液，将种子浸泡在溶液中6 h。舒柯等[5]曾对丹参种子诱导其生长情况进行了研究，发现太空诱导后与未经诱导的种子相比，前者种子出苗后生长状况更佳;营养繁殖是以丹参不同部位来选择的，按照实际需要，选择适合的丹参部位，并以此为基础开展营养繁殖，让丹参的产量能够在人为干预下大大提升，以满足市场需要。一般而言，营养繁殖有多种方式，最常见的是根段扦插、嫩枝扦插、分株繁殖等。

3.2 种植方式

丹参是深根植物的一种，最适宜丹参生长的环境应保持土壤疏松、土层深厚，同时土壤要有一定的透气性;向阳、不积水;地下水位高度不超过60 cm，耕作土层厚度高于40 cm;土壤性质为沙质，呈中性、微酸性或微碱性。

丹参内含可药用的成分含量的高低与其生长的土壤有直接关系，用途不同的丹参，其有效成分的含量也不同。为满足特定需求，应采用不同类别的土壤完成丹参的种植和培养。

丹参及其根系的生长发育过程，受到土壤湿度和肥力等因素的影响，因此，要想提高单位土地面积的丹参产量，应结合土壤肥力、种植年限等信息确定种植密度。

丹参根部品质与移栽时间有关，同一批丹参育苗，若移栽的时间不同，则丹参根产量和有效成分均有所差异，移栽时间若超过标准时间，便会影响根的生长和内在有效成分的生成。

丹参花期生长出的花蕾需要摘除，以便对植株繁殖产生抑制效果，从而将营养和能量更多供给到根系。有实验表明，丹参在花期将花蕾去除和不去除，药材的整体质量有明显差异，前者整体质量更好。CC2627D9-1233-4003-9F30-1B078D4E859B

3.3 组织培养

野生丹参资源短缺，不能满足市场需要，因此人们开始探索人工栽培，这种方式能够提升丹参产量，使其可以顺利供应医药市场，缓解药源紧张的问题，组织培养便是最常用的人工栽培方式。丹参栽培最主要的问题就是品质和产量的控制，为让人工栽培丹参的质量和有效成分达到药用标准，需要借助组织培养技术。快繁育苗技术可将MS培养基作为基质，在不同种类的培养基中放置研究物，研究物即来自不同丹参的种子、叶片、愈伤组织、丛生芽等。

3.4 选择育种

丹参种质十分复杂，不论是野生群体还是栽培群体，产生的变异类型都不在少数。为推进丹参种质改良工作，需要在目前已有的种质中开展系统选育工作。例如，陕西商洛天士力丹参基地，在不断研究探索和对比的过程中，找到了优质的多根型和粗根型丹参，多根型有着相对较高的脂溶性成分含量，而粗根型可以在饮片中广泛运用。温春秀等[6]从生物学性状和产量的基础上，层层筛选出12个品系，确定了3个优质丹参种质，分别为山东-3、山东-8和山东-9，其中，山东-3的丹参酮ⅡA含量最高，并且长势较好，形态粗壮。进而结合3个优质种质，选育出多个新品种，较为典型的是丹优1号、2号。

3.5 杂交育种

选育良种的重要方式之一是杂交育种。杂交能够促使各个种质的基因进行交流和碰撞，进而杂交出更优秀的品种。例如，舒志明等[7]在观察研究丹参不育株系Sh-B时，以其植物学特征、花器官、花药形态、大小等，将丹参Sh-B分为3各类型，即Sh-B1、Sh-B2和Sh-B3。

3.6 多倍体育种

高山林在既定的组织培养环境中，通过添加秋水仙碱的方式，诱发了丹参多倍体，进而形成同源四倍体。将四倍体试管苗做移栽处理后，对其田间生长的农艺性状进行鉴别，同时检测其主要化学成分，得出以下结果：这类植株具有多倍体植株的典型特征，且内部的化学成分与原植株相比含量更高。在持续3年的观察和研究中，能够获得准确的结论，即多倍体特征十分明显[6]。此外，通过更加深入的研究表明，多倍体品系根部质量更高、丹参酮含量更高。

3.7 基因工程育种

陈海敏[8]利用叶盘法，并借助根癌农杆菌，对丹参进行了转化，在丹参中导入了葡萄的白藜芦醇合酶（RS），最终成功获得45棵卡那霉素抗性植株，对植株进行了一系类杂交检测，得到了较为准确的结果，RS基因已经与部分转基因丹参苗的基因组进行了结合。张荫麟等[9]让丹参无菌苗或胚细胞在根癌农杆菌的作用下发生感染，进而得到冠瘿组织，并在此组织中将丹参高产株系Ca筛选分离出来，经测定，这类丹参的丹参酮与生药相比已超出了1.9倍的含量。

3.8 航天育种

有学者曾对航天育种进行了研究，将丹参种子放置到卫星，卫星进入太空并返回地球后，将丹参种子进行种植并观测。研究数据显示，搭载卫星的种子与普通种子相比较，发芽率和出苗率更高一筹，幼苗发育、花期时间缩短，同时花苔更长、花蕾更多，单株结实率降低，但千粒重、地上分支却陡然增加。不仅如此，根鲜重有了较大提升。之所以会出现这种结果，是因为丹参种子进入太空后发生了DNA变异[10]。还有学者将丹参种子分成太空组和地面组，太空组是去过太空的种子，地面组则是普通种子，对2组药用部分的元素种类和含量进行检测和比较，数据显示，太空组元素种类与地面组没有较大差异，但是，Cu/Zn比值，Cr、Mn、Fe含量却明显高于地面组。

4 讨论

丹参作为一种药材，在临床中的应用较多，且需求量逐渐加大。但是，野生丹参资源并不多见，可供临床应用的更是少之又少，因此，目前市场中的丹参药材多为栽培品种。我国对丹参的引种栽培已有较长时间，不同地域纷纷进行了丹参栽培，但这种栽培在初始阶段只是将野生丹参直接转化为家种，并没有对野生丹参进行遗传方面的改进，这种栽培方式导致市场上的丹参品种有好有壞，且质量不平均，也不稳定[11]。丹参的产量和质量的好坏是由丹参种质资源决定的，若丹参种苗质量不高、种植技术不到位，会直接造成丹参资源质量下降，并破坏丹参资源的可持续性应用。因此，做好丹参优良品种选育成为十分关键的工作。

首先，我国对中药材质量的综合评价指标之一便是道地性，丹参种质与当地自然环境有着十分密切的关联，应分析各个地域间丹参种质的遗传多样性和地理群居之间的不同，并将其作为丹参引种栽培的依据[12]。从道地产区固有丹参药材的基础上再次筛选品种，选择最优品种，同时通过先进的基金工程、细胞工程、分子水平等技术手段对品种进行培育。要结合市场需求，提升丹参产量，并且提升成分含量。此外，在进行一定规模的丹参生产时，要注意与周围自然环境和生态的关系，保持关系的和谐与稳定，最终建立以道地药材产区为基础的丹参药材产业基地。

其次，丹参的种植过程需要实现规范化、有序化，不论是选择种植基地，还是田间管理，都要保证科学化和合理化。第一，合理耕作。在通常情况下，丹参种植时间在2年以内，可以采用间作和轮作的方式。例如，与小麦等植物轮作种植，以便在较大程度上促进土壤中微生物的恢复，加快土壤的自然恢复。栽培丹参后，相应的土壤微生物群落最少需要2年的时间才能恢复到初始水平，因此，合理的间作和轮作充分符合种植经验。第二，物理措施。做好外界因素的管理，例如，田间和水肥管理等，并及时清除田间杂草。第三，药剂防治。即化学药物治理，诸如种子处理、土壤消毒、种根消毒等。

最后，确保丹参种质资源的优质性状是保证其药用价值的最直接措施。人们需要始终保护生态环境，不过度追求经济效益而破坏其生存环境。丹参属于大宗中药材，对丹参资源的应用，应站在发展的角度，不断寻求野生品种和近缘品种，更要注重对中药资源的保护。

参考文献

[1] 王刚，曹佩，韦学敏，等.分子标记技术在药用植物种质资源研究中的应用[J].中国现代中药，2019，21（11）：1435-1444.CC2627D9-1233-4003-9F30-1B078D4E859B

[2] 姜磊，田成玉，李军，等.丹参规范化产业化种植技术[J].浙江农业科学，2019， 60（10）：1842-1845，1849.

[3] 方文韬，邓爱平，任振丽，等.丹参品质评价研究进展[J].中国中药杂志，2018， 43（6）：1077-1085.

[4] 梁从莲，蒲高斌，刘谦，等.DNA分子标记在丹参药材质量控制中的应用[J].中国现代中药，2016，18（7）：923-928.

[5] 舒柯，刘塔斯，聂骊晓，等.考察太空诱导丹参种子在优化发芽条件下的生长情况[J].中南药学，2010，8（1）：38-41.

[6] 温春秀，吴志明，田伟，等.丹参种质资源遗传多样性的AFLP分析[J].华北农学报，2007（S2）：122-125.

[7] 舒志明，梁宗锁，孙群，等.丹参不育系Sh-B的植物学特征[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2007（7）：175-179.

[8] 陈海敏.丹参伴生微生物组及其优势种调控丹参酮合成的机制研究[D].杨凌：西北农林科技大学.

[9] 张荫麟，宋经元，吕桂兰，等.丹参毛状根培养的建立和丹参酮的产生[J].中国中药杂志，1995（5）：269-271.

[10] 贾彩凤，马晓莉，秦桂芳，等.药用植物丹参繁育技术的研究进展[J].医学研究与教育，2016，33（2）：63-67.

[11] 張甜甜，金海珠，王洪涛.分子标记技术在丹参种质资源研究中的应用进展[J].中国农学通报，2015，31（32）：68-71.

[12] 韦永诚.关于中药材种质资源建设与可持续开发利用的几点思考[J].中国中医药信息杂志，2015，22（6）：5-8.

责任编辑：黄艳飞

Study on Germplasm Res-ources of Salvia miltiorrhiza and Breeding of Excellent Varieties

WANG Jian （Weinan Vocational and Technical College， Weinan， Shaanxi 714026）

Abstract As a common and commonly used traditional Chinese medicine， Salvia miltiorrhiza has obvious value. Salvia miltiorrhiza belongs to sage in Labiatae. The parts that can be used as medicine are rhizomes and dry roots. At present， there are many areas where Salvia miltiorrhiza is planted in China， such as Sichuan， Shandong， Henan and so on. The most important thing to ensure the yield and quality of Salvia miltiorrhiza is the breeding of excellent varieties. From the reality of Salvia miltiorrhiza variety breeding at this stage， there are many problems. If they are not solved， it will restrict the development of Salvia miltiorrhiza industry. Based on this， this study focuses on the analysis of Salvia miltiorrhiza germplasm resources and good variety breeding， hoping to bring some theoretical help to the development of Salvia miltiorrhiza industry in the future.

Key words Salvia miltiorrhiza; Germpl-asm resources; Breeding of excellent varieties

基金项目 渭南职业技术学院专项基金课题“丹参品种选育及规范化种植技术研究”（WZYCZX1702）。

作者简介 王剑，（1984—）男，陕西渭南人，讲师，主要从事生理、药理教学工作。

收稿日期 2021-09-29CC2627D9-1233-4003-9F30-1B078D4E859B