三问题困扰药用植物种质资源研究

近年来，随着物种保护意识的提升和基因研究的深入，有关植物种质资源的研究也越来越为各科技大国所重视。我国有着丰富的植物种质特别是药用植物种质资源，加强对其的研究，对合理保护和利用这一天然财富至关重要。目前，我国的药用植物种质资源研究急需解决三个方的面的问题。种质资源评价体系不健全我国目前多采用有效成分含量测定的方法评价药材的质量。由于药用植物的有效成分多为植物的次生代谢产物，含量甚微，一般只占0.01％～l％，加之天然来源植物具有“绝对不均一性”，因而以有效成分评价药用植物的质量难度颇大。古代以“道地药材”确定药材及其种质资源的质量有其科学性，因为临床疗效是判别药材及其种质资源质量的最根本和最终标准。然而，以疗效来反映药用植物质量的评价方法还很不成熟。药用植物评价体系的不健全影响了种质资源的评价，而且种质资源评价体系至目前尚未得到广泛的认识。建立能够反映药材全面临床疗效的质量评价体系是目前正在探索的问题，“谱-效”关系的提出，为这一问题的解决带来了希望的曙光。色谱、光谱所建立的指纹图谱是基于对药用植物所含化学物质的整体考虑，克服了仅以单一成分来评价质量的片面性和局限性。因此，在中医药理论指导下，贯彻《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国标准化实施条例》的有关精神，采取积极慎重的态度，运用指纹图谱技术对优良种质进行评价，同时从适应性、整齐性、稳定性和特异性等几方面，运用遗传学、细胞学和生理学等方法和知识来确定评价内容，建立相应评价体系，并使评价的描述标准化、规范化和编码化，将是建立中药种质资源评价体系的科学方法。种质资源考察等研究匮乏我国大部分的药用植物品种仍来源于当地野生类型，具有广泛的遗传多样性。将具有不同遗传背景的种质材料进行重新组合，可选育出适应不同地区，适应各类气候和土壤条件，抵抗多种病害的高产优质品种。鉴于种质资源的重要性，对药用植物种质资源的调查收集很有必要。而且，由于历代本草记载、地区用药名称和使用习惯的不同，类同品、代用品和民问用药不断出现，药用植物的同名异物、品种混乱普遍存在。同时，在长期栽培之后，许多品种种质退化，抗性降低、遗传单一、质量下降，因此有必要对现有药用植物进行种质资源调查，从源头提高药材质量。相关的研究应该在中药普查的基础上，建立药用植物资源等级划分，有重点地对现有药用植物进行分级对待，同时建立濒危药物预警系统，重点收集道地药材的野生种质资源。另外，种质资源的收集，多半是以种子的形式进行，因此有必要对所收集的种子进行鉴定，尤其是对一些种植年限比较长，相近种比较多的植物的种子进行鉴定，以保证种子的质量。总的来说，目前我国符合上述要求的大规模的种质资源的考察、比较、鉴别研究仍然较为匮乏，即便是目前研究最深入的人参种质资源，也是直到20世纪70年代人们认识到种内变异的重要性后，才逐步发现了大马牙、二马牙、长脖、圆膀圆芦等为人共知的优良地方品种或农家品种，并加以选育。因而相关研究亟待加强。种质资源流失严重种质资源是遗传育种的原始材料。随着人类活动的日益频繁，自然条件不断恶化，一些物种赖以生存的生态环境被破坏，许多物种正在急速消亡，如何保存种质资源已变得愈来愈急迫。目前，很多国家正在积极建立各类主题的自然保护区及大型种质中心，开展生物多样性及作物品种资源的保存工作，从根本上保护野生资源的多样性。如美国在科罗拉多州柯林斯堡建立的美国国家种子贮藏实验室(NSSL)，是世界粮食作物的种质中心。我国1985年在中国农科院作物品种资源研究所建立的中国作物品种资源长期贮存库已成为世界作物品种重要资源之一。在药用植物资源保护方面，我国1993年在浙江建立了第一座药用植物种质资源库。目前我国已建立了200平方米的国家药用植物种质资源库。但总的来说，由于对药用植物的需求量的增加，许多野生药用资源被乱采乱伐，种质资源流失严重，如人参等。同时，一些农家品种经长期选育栽培，具有一些优良性状，但如今面临无人传代接种的局面，如早熟品种笕桥地黄的失传。如何解决药用植物种质资源流失的问题已成为摆在我国植物学界的一道难题。相关链接种质资源：种质一词源于德国著名遗传学家魏斯曼1892年所提出的“种质论”。他认为，“种质遗传物质”不受环境的影响，并产生“体质”。“种质资源”通常也称遗传资源、品种资源或基因资源，在不同专业有不同的含义。天然药物或中药的种质资源广义是指一切能用于药物开发的生物遗传资源，是所有药物物种的总和。狭义的种质资源通常是就某一具体的物种而言，是包括栽培品种、野生种、近缘种和特殊可遗传材料在内的所有可利用遗传物质的载体。种质资源研究所用材料可来源于栽培和野生的类型，它包括地方品种、选育的良种、突变种、稀有种、野生种等。由于种质资源是提高中药材质量的关键和源头，故种质的优劣对中药的产量和质量有决定性的作用。种质资源研究：目前我国的药用植物种质资源研究主要致力于解决以下几个方面的问题：确保药材质量、选育新品种、保存生物多样性、确保药用植物资源的可持续利用、保护濒危药用植物资源。目前国内对药用植物种质资源的研究主要集中在人参、地黄、红花等少数几个药用植物上，还未开始对多数常用药用植物进行种质资源的研究。人参是被研究最多最详细的药用植物，其种质资源的研究主要包括对野生人参和栽培人参的研究。其中以对栽培人参的研究进行得较为全面，包括：变异类型的鉴别及产区混杂情况调查、人参农家类型和农艺性状的遗传分析、种子的发育生理和贮存方法。同时，随着分子生物技术的发展，采用DNA分子标记对人参进行种质的研究也开始有报道，并开创了一些新方法。对红花的种质资源的研究的主要目的是获得红花油，同时也建立了一个红花植物数据库。目前国家科技基础条件平台建设项目“药用植物种质资源标准化整理、整合及共享试点”课题的实施将大幅度推动我国药用植物种质资源研究的步伐。国外对种质资源的研究主要集中在常用农作物上，比如美国在进行大豆遗传图谱研究中，先后构建了4个种间、种内的分离群体。随着微卫星标记(SSR)技术的出现，SSR在大豆连锁图谱的标记研究有所增加。Akkaya等证实了SSR标记在大豆基因组的高多态性，Cregan等发现了与26个等位基因有关的SSR位点。日本对桑树种质资源进行了研究。日本国立蚕业与昆虫研究所(NISES)收集保存有该国及国外引进的1300份桑树种质资源，Shaima等通过对45份来自日本不同地理区域及其他国家的桑树种质的研究，发现桑树具有高度多态性，并且发现了若干基因型特异的条带，可用于识别不同的基因型。