全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 10 期 2013 年 5 月

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我国柴胡的种质资源现状与育种研究展望
姚入宇 1，陈兴福 1*，张宝林 2，李志飞 1，杨兴旺 3
1. 四川农业大学农学院 农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室，四川 温江 611130
2. 四川省内江市食品药品检验所，四川 内江 641000
3. 四川德培源中药科技开发有限公司，四川 绵阳 621000
摘 要：柴胡为常用大宗药材之一，为顺应中药材规范化生产的趋势，家种柴胡已成为主要的药材供应源，对良种的需求日
益急切。总结了我国柴胡种质资源的形态多样性、细胞核型多样性和分子遗传多样性特征，并对目前柴胡育种成果进行综述，
建议今后柴胡育种工作以优良种质资源为基础，结合传统选种法和现代分子育种法选育良种。
关键词：柴胡；育种；种质资源；系统选育；分子育种
中图分类号：S567；S503 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2013)10 - 1349 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.10.028
Germplasm resource status and breeding prospects of Bupleuri Radix in China
YAO Ru-yu1, CHEN Xing-fu1, ZHANG Bao-lin2, LI Zhi-fei1, YANG Xing-wang3
1. Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in Southwest China, Ministry of Agriculture, Agronomy College of
Sichuan Agricultural University, Wenjiang 611130, China
2. Food and Drug Inspection Department of Neijiang City in Sichuan, Neijiang 641000, China
3. Sichuan Depeiyuan Traditional Chinese Medicine Technology Development Co., Ltd., Mianyang 621000, China
Key words: Bupleuri Radix; breeding; germplasm resource; systematic breeding; molecular breeding

柴胡Bupleuri Radix已有 2 000年以上的药用历
史，是最常用的药用植物之一，用于治疗发热、流
感、胸部扩张性疼痛、月经紊乱等症[1-2]，具有抗病
毒感染、抗溃疡、抗肿瘤、免疫调节和保肝等多种
作用[3-7]。柴胡是一种世界性的植物药，药材来源于
伞形科（Umbelliferae）柴胡属 Bupleurum L. 多种
植物的干燥根，WHO 于 1999 年将 B. falcatum L.、B.
falcatum L. var. scorzonerifolium (Willd.) Ledeb.、柴
胡 B. chinense DC. 和狭叶柴胡 B. scorzonerifolium
Willd. 等作为药用柴胡的来源[8]。《中国药典》2010
年版仅收录了后两种植物的干燥根作为正品柴胡药
材原植物[9]。柴胡药用价值高，化学成分复杂，随着
提取分离技术与波谱检识技术的发展，目前已从柴胡
中分离得到了多种皂苷、多糖、黄酮、脂肪酸、香豆
素、多炔、类固醇和吲哚生物碱等几大类次生代谢
产物[8,10]。但是柴胡属物种繁多，种间质量参差不
齐[11]，不利于柴胡药材质量的稳定和有效控制；因
其生长特性不一致，也不便于规范化生产；另一方
面，有效成分量低、产量低的柴胡品种种植的效益
也很低。针对柴胡优质高产、稳产已经做了许多卓
有成效的工作，本文总结柴胡种质资源与育种研究
进展，并对今后发展提出展望。
1 我国柴胡种质资源概况
种质资源是资源开发的基础，是指具有特定种
质或基因、可供育种、栽培及相关研究利用的各种
生物类型，又称为遗传资源（genetic resources）、基
因资源（gene resources）、品种资源或育种的原始材
料，包括品种、类型、近缘种和野生种的植株、种
子、无性繁殖器官、细胞、染色体、基因甚至 DNA
片段等[12]。柴胡属植物全世界大概有 200 种，《中
国植物志》收载有 59 种（含变种、变型），我国幅
员辽阔，药用柴胡广布于除海南岛以外的各个地区。
调查显示，我国药用柴胡主要是来自柴胡属 25 种、
8 变种、3 变型植物[13]。仅就其生物学种而言，柴

收稿日期：2013-01-20
基金项目：国家星火计划项目（2010GA810056）；四川省科技富民强县专项计划项目“青川县柴胡现代化科技产业基地建设”
作者简介：姚入宇（1988—），男，在读硕士研究生，药用植物学专业，主要研究方向为药用植物生理生态与栽培。E-mail: yry0255@126.com
*通信作者 陈兴福，教授，博士生导师。Tel: (028)86290970 E-mail: chenxf64@sohu.com
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胡种质资源丰富，不同变种、变型、生态型柴胡的
存在更扩充了我国柴胡种质资源库。
1.1 柴胡种质资源的形态多样性
柴胡种质资源的多样性，最直观的表现在其外
观形态上的不同。舒璞等[14]主要依据柴胡属植物的
形态性状采用聚类分析和主成分分析的方法，选取
了根、茎、总苞片、小总苞片、果实等器官的 49
个主要形态性状，对国产 17 种柴胡属植物进行了
分类，探讨了柴胡属药用植物各种间的亲缘关系及
种间、种下单位的分类关系，首次提出中国柴胡属
植物的分类系统，将柴胡属分为大叶柴胡亚属和真
柴胡亚属，后者又可分为大苞组和小苞组。此外，
通过不同柴胡的根形、油管、气味、叶表皮特征、
花粉形态、薄层色谱特征等也能将其各类型区分开
来[15-18]，说明不同类型柴胡具有特定的形态学标记
和理化标记，展示了我国柴胡的种质资源多样性。
由此可知，我国柴胡种质资源丰富，并且形态多样，
而迥异的外观性状既可以作为其种质资源的一种
标记，也可作为柴胡育种工作中的选种目标性状。
1.2 柴胡种质资源的细胞核型多样性
目前对柴胡染色体数已有数百个记录，染色体
基数有 4、6、7、8，以 6、7、8 为常见，大多是二
倍体。姜传明等[19]揭示了柴胡核型特征，分析了北
柴胡、狭叶柴胡、柞柴胡 B. komarovianum Lincz.、
锥叶柴胡 B. bicaule Helm、大叶柴胡 B. longiradiatum
Turcz. 和柴胡五里木居群的染色体数目，发现不同
种质来源的柴胡细胞核型各有特点，并根据核型特
征分析了东北地区各种柴胡间的演化关系。王奇志
等[20]对横断山区柴胡 6 个种 2 变种进行了染色体研
究，结果表明，不同种间染色体的数目、形态、大
小、长度均存在差异，表现出多样的细胞核型。因
此，柴胡的核型可作为其细胞学辅助标记，能够代
表柴胡种质资源的多样性。
1.3 柴胡种质资源的分子遗传多样性
随着分子生物学技术的发展，对柴胡种质资源
的研究已深入到分子水平。梁之桃等[21]通过 RAPD
技术对柴胡属 5 种植物进行了标记分析，阐明了这
些植物的亲缘关系，该技术也能用于柴胡种源道地
性鉴定[22]。ISSR 标记可以揭示更高程度的 DNA 多
态性，隋春等[23]建立了适于柴胡 ISSR 分析的反应
体系，并采用 ISSR 分子标记分析了 3 份栽培柴胡
种质个体间及种质间差异。白杨[24]以保康柴胡 GAP
种植基地北柴胡为研究重点，并与收集的其他 2 个
种植基地北柴胡及 2 个野生北柴胡进行比较，以三
岛柴胡和银州柴胡作为种外参照，采用 ISSR 技术
标记不同产地柴胡的 DNA，分析了不同产地、不同
品种柴胡的遗传多样性和亲缘关系及其与药材品
质的相关性。武莹等[25]将 rDNA ITS 序列分析技术
用于柴胡的基源鉴定中，通过对《中国药典》收载
品种柴胡、狭叶柴胡，各地常用品种竹叶柴胡 B.
marginatum Wall. ex DC.、黑柴胡 B. smithii Wolff、
小叶黑柴胡 B. smithii Wolff var. parvifolium Shan et
Y. Li.，以及柴胡近缘属孜然芹属植物孜然芹的序列
分析表明，ITS1、ITS2 序列信息位点较为丰富，不
同种的柴胡均有特异性的变异位点。柴胡属内差异
率较低，与近缘属植物间差异率较高。国外学者使
用核糖体 DNA 的 ITS 序列对主要来源于欧洲西南
部和非洲西北部的柴胡属植物 32 个种进行了属内
系统学研究[26]。王奇志等[20]对横断山区柴胡 10 个
种 4 个变种，及产于河北和黑龙江的柴胡 3 个种的
nrDNA ITS 进行测序，同时从 GenBank 中下载同属
的来自非洲和地中海西部 16 种柴胡 nrDNA ITS 序
列数据，结合染色体数目变化结果，探讨了横断山
区柴胡属植物的系统发育状况，认为横断山区可能
是现代柴胡属植物的频度中心和多样性分布中心
之一。分子标记的联合使用在种质资源鉴定中更为
有效，结果更为可靠。郑亭亭[27]以核型分析为参考，
结合SSR和 ITS标记进一步分析发现红根型红柴胡
和白根型红柴胡的种质不同。可见柴胡种质资源存
在广泛的分子遗传多样性，这些特征一方面是柴胡
种质多样性的证据，另一方面也能说明柴胡种质间
的亲缘进化关系，而多种分子标记合用是柴胡基源
鉴定的可靠方法。
由以上研究可知，我国柴胡种质资源丰富，表
现在其形态多样性、细胞核型多样性和分子遗传多
样性方面。收集柴胡种质资源是柴胡育种的基础，
应当广泛收集形态上、细胞及分子水平上有不同特
征的个体样本，建立柴胡种质资源库，从而为充分
利用我国丰富的柴胡种质资源提供素材。
2 我国柴胡育种的研究进展
我国素有人工栽培柴胡的习惯，长期以来无新
品种，家种柴胡主要靠自留种，各地农家栽培类型
构成了家种柴胡的品种来源。农户的柴胡种子多是
本地野生资源留种、药材市场购种或名产地引种，
使得品种混杂的现象严重[28]，且存在许多非药典收
载品种，即使同一产地也有多种类型。据报道，山
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西省的农家栽培北柴胡就有多支根型、少支根型和
单根型 3 类[29]。三岛柴胡是最早在日本选成的柴胡
商品品种，其品质优良，萌发率较野生种高，我国
从 20 世纪 80 年代开始试引种，目前已掌握完备的
种植技术，但其仍为非药典品种，不能满足中国市
场需求。随着我国柴胡的需求量加大，人们对符合
《中国药典》规定、品质纯正优良、利于生产管理
的品种的需求也日渐增大，一系列新品种在此情形
下应运而生。
2.1 “中柴 1 号”的成功选育
“中柴 1 号”是国内外首个北柴胡新品种，采
用混合选育法，从河北省的 1 份休眠浅、种子萌发
率高的地方品种中选育而成。“中柴 1 号”具有浅
休眠特征，与其他家种或野生柴胡比较，表现出萌
发率高、药材根形好、柴胡皂苷量稳定、产量高、
效益好等优势，于 2003 年正式被北京种子管理站
鉴定认可。杨成民等[30]还对其中皂苷量的动态变
化进行了研究，确定有效成分产量为采收指标，
建立其规模化生产的理论与技术，目前已得到较
广泛的推广。作为第 1 个被鉴定认可的柴胡商品
品种——“中柴 1 号”对缓解柴胡市场供求和规范
柴胡药源功不可没。
2.2 “中柴 2 号”和“中柴 3 号”的成功选育
“中柴 2 号”和“中柴 3 号”则是在“中柴 1
号”的基础上以系统选育法选育的良种。采用单株
选育法，以几种柴胡品种的整齐度、株型、产量、
根色和有效成分量为特征指标，得到新选品种，具
有根色深、株型矮的特征，其他品质性状更优秀。
这 2 个品种也在 2009 年获得北京市非主要农作物
品种鉴定证书。相比于“中柴 1 号”，“中柴 2 号”
和“中柴 3 号”在整齐度、皂苷量和产量等性状均
有所提高[31]。由此可见，以中柴系列为代表，我国
柴胡新品种品质性状逐代优化，表现出良好的发展
势头。但其对某些生态环境适应性不佳，笔者发现，
四川省青川县马公乡引种的中柴系列良种在植株
生长过程中与当地特殊气候不适应，生长期推迟。
一方面柴胡花期遇雨季，不利于授粉和结实；另一
方面，引种的植株长势不佳，药材生产情况也不及
原产区优良。为此，有必要继续选育性状多样，适
应多种生态环境的柴胡新品种。
2.3 分子育种在柴胡育种中的应用
柴胡的遗传标记辅助育种也取得一定成绩，在
DNA 标记方面，陈怀琼等[32]采用磁珠富集法筛选
出具有多态性、可重复的 SSR 引物，隋春等[33]建立
并优化了柴胡的 ISSR-PCR 反应体系，对栽培柴胡
种质遗传的混杂度进行了 ISSR 分析，并利用 ISSR
和 SSR 分子标记构建了北柴胡遗传图谱[34]。基因工
程方面取得的成果，已经对北柴胡皂苷合成途径上
游的 5 个关键酶基因进行了克隆和序列分析[35-37]，
还构建了北柴胡根的全长富集 cDNA 文库，并获得
了 3 111 个高品质 EST 序列[38]，而 454 焦磷酸测序
技术也已应用于北柴胡皂苷生物合成途径相关基
因的分析中[39]，为北柴胡功能基因组研究和各种生
理现象的分子机制研究提供了基础。北柴胡中可能
参与柴胡皂苷合成的 UGT 基因的全长 cDNA 克隆
及其 RNAi 转基因载体的成功构建[40]，又为柴胡的
转基因育种奠定了基础。以上研究工作为今后利用
植物基因工程改良柴胡性状、培育高质量的柴胡新
品种奠定了理论和技术基础。
3 结语与展望
我国柴胡种质资源丰富，表现在形态多样性、
细胞核型多样性和分子遗传多样性方面，柴胡育种
基础工作已经较为完备，并取得一定成效。采用传
统的混选法获得的“中柴 1 号”良种，开启了我国
柴胡商品品种的序幕；以单株系统选育得到的“中
柴 2 号”和“中柴 3 号”品种在品质和整齐度上更
进一步，我国柴胡品种选育呈现出良好的发展势
头。此外，柴胡分子育种也取得一定成果。
近年来，国内外学者对柴胡的传统用法、植物化
学、药理学和生物活性机制进行了深入研究[41]，使得
柴胡的功效更为明确，柴胡及其产品备受关注，市场
需求量大，是柴胡产业发展的机遇。中药现代化的时
代背景要求适宜大规模规范化栽培良种，而目前我国
柴胡育种工作仍在起步阶段，建议柴胡育种工作主要
从以下 3 个方面入手：一是扩大育种目标，既要注重
优质高产、稳产，还要兼顾抗病虫育种，培育抗病虫
品种以减少甚至替代在种植中农药的使用；二是建立
种质资源库，广泛收集具有特征性状的种质资源，并
深入研究其生理特性，为充分发掘其中的优良遗传性
状准备材料；三是就育种方法而言，既要以传统选种
法在现有的品种中优中选优，又要借鉴如杂交育种、
杂种优势育种、倍性育种和诱变育种等手段培育良
种，还要推广分子育种技术，筛选、克隆关键基因，
在基因水平上创造良种。如此选育柴胡优良品种，促
进品种纯正、性状均一，药材质量安全、有效、稳定、
可控的全面发展。
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