全 文 ：#专论#
中药材 °实施的复杂系统论
) ) ) 中药材种质资源的现状 !问题及方向
黄璐琦t o崔光红t o陈美兰t o冯成强t o杨 滨t o王永炎t o戴汝为u
kt q中国中医研究院 中药研究所 o北京 tsszss ~
u q中国科学院 自动化研究所 o北京 tsss{sl
中药材 °实施是一个复杂系统 o由中药材生物系统 !
环境系统和管理经营系统组成≈t ∀每个系统中要素众多 o关
系纵横交错 o从中药材生物学系统来看 o种质资源的选择极
为重要 ∀它是中药生产的源头 o种质的优劣对产量和质量有
决定性作用 ∀而目前我国药材生产中普遍存在着品种混乱 !
质量低劣 !生产不稳定等诸多问题 o严重阻碍了 °的实施
和临床医药的应用 ∀为此 o本文试对中药材种质资源现状 !
问题做一分析 o并提出中药材种质资源的发展方向 ∀
1 中药材种质资源现状和问题
1 q1 种质资源缺乏科学的系统整理和研究 经过 vs余年
的考察 o已查明我国药用植物有 tt twy种k包括 | |vv种和
t utu种下单位l o相继出版了一些具有代表性的大型著作 o
如5全国中草药汇编6kt|zx 年l !5中药大辞典6kt|zz 年l !
5新华本草纲要6kv卷lkt|{{年l !5中国本草图录6ktu 卷l
kt|{{ ∗ t||z年l !5中国中药资源志要6kt||wl !5中国中药
区划6kt||x年l等 o使我国在药用植物的调查 !整理和总结
工作方面居于世界领先水平≈u ∀但对种内的变异资源 o尤其
是本地品种资源 o缺乏科学的系统整理和研究 ∀本地品种资
源是指在本地区已种植数十年 !数百年 o甚至更长时间的品
种 !农家品种及各种类型 ∀它是最具有本地风土特点 o生长
发育和特征特性与本地区的气候 !土壤条件和耕作制度很合
适 o对一些不利因素具有较强的抗性 o甚至对某些病虫害有
强的抗性 ∀它们往往有很大潜在的利用价值 o如人参的马
牙 !长脖等农家品种 ∀对这些品种缺乏科学的系统整理和研
究的主要原因是中药材种质资源评价体系的特殊性和不健
全性 ∀
中药材生产不同于大田作物 o大田作物的产量 !品质等
经济性状较中药材易于控制 o且适应性广 ∀其品质如淀粉 !
蛋白质 !蔗糖 !脂肪酸等在植物体内的含量高 o一般大于
≈收稿日期 ussu2sx2tw
≈基金项目 中央级科研院所科技基础性工作专项
≈通讯作者 电话 }kstslywstwwtt2u|xx ∞2°¤¬¯}«∏¤±ª¯∏´¬
uyv q±¨ ·
t h o多达 ts h ∗ |s h ∀而中药材的品质一般为植物的次生
代谢产物 o如生物碱 !黄酮 !苷类 !香豆素类等 o含量甚微 o一
般只有 s qst h ∗ t h o同时由于天然来源植物的 / 绝对不均
一性0亦为中药材的质量评价增加了难度 ∀虽然对药材质量
品质的评价已从传统的以感官为主k性状鉴别l发展到以仪
器为主 o以外观k宏观l表象为主发展到以分子k微观l物质基
础为主 o以/语言描述0为主发展到以数据 !图像为主 o但是作
为现代中药 o常用的仅以单一有效成分或者以主要有效成分
进行控制 o不能全面反映中药材的质量优劣 ∀由于中药材是
中医临床疗效的物质基础 o所以临床疗效应该是判别中药材
品质的最根本和最终标准 ∀而目前由于中医临床标准化的
研究仍处于起步阶段 o相应的中药药理学研究亦存在诸多问
题 ∀因此 o中药评价体系的不健全不仅影响了对种质资源的
正确评价 o而且影响了整个中药事业的发展 ∀
1 q2 种质的选育进展缓慢 o优良品种品系少 栽培药材种
类约 uss种 o系统而大面积的栽培 o是五六十年代兴起的 ∀
在栽培研究方面 o多以土 !肥 !水为中心 o着重于驯化和产量 ∀
真正的种质资源考察 !比较 !鉴别研究十分匮乏 ∀如目前研
究最深入的人参种质资源方面 o直到 zs年代认识到种内变
异的重要性后 o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才逐步被发现并加以选育 ∀与
农业相比 o中药材的种质选育有其特殊性 ∀
1 q2 q1 育种程序较复杂 o药用植物育种 o不仅要考虑其产
量 o而且要考虑到有效成分含量≈v ∀
1 q2 q2 药用植物种质资源带有很强的地域性 ∀药用植物的
品种比农作物更强调/地域性0 ∀
1 q2 q3 多年生种类多 o如人参 !黄连 !当归 !山茱萸等 o一般
收获年限 v ∗ {年 ∀这是育种的不利条件 ∀
由于上述原因 o加之未受到应有的重视 o因此 o药材种质
资源的选育进展缓慢 o优良品种品系少 ∀
1 q3 /道地药材0这一种质资源缺乏生物学的阐明 道地
药材是一个约定俗成的概念 o是一个古代药物标准化的概
念 ∀历代本草对/道地药材0的论述主要体现以下几个方面 }
≠中医理论指导 ~工艺技术的体现 ~≈ 同种异地 ~…异种异
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第 uz卷第 z期
ussu年 z月
中 国 中 药 杂 志
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质≈w ∀在这些方面中涉及生物学范畴的为后 u种 o并以同种
异地为/道地药材0的基础 ∀而异种异质指物种不同 o在南北
朝及其以前 o是道地药材形成的主要原因 o唐宋以后 o这种现
象逐渐减少≈w o发展至今它早不作道地药材来看待 o而是作
为就地取材 o扩大资源来考虑 ∀因此 o/道地药材0的生物内
涵是同种异地 o即同一物种因其具有一定的空间结构 o能在
不同的地点上形成大大小小的群体单元 o其中如果某一群体
产生质优效佳的药材 o即为道地药材 o而这一地点则被称为
药材的/道地产地0 ∀这个同一物种在不同地点上形成的群
体单元 o在生物学上就称为/居群0 ∀因此 o/ 道地药材0在生
物学上就是指某一物种的特定居群 o这里的/特定0不是由研
究者根据研究目的方便划定的 o而是由一定的土壤 !光温水
热等环境所决定的 o有着比较稳定的边界 o是一个比较稳定
的/地方居群0 k¯ ²¦¤¯ ³²³∏¯¤·¬²±l o是在特定的空间和时间里
生活着的自然的或人为的同种个体群 ∀从生物学上说 o/ 道
地药材0的形成应是基因型与环境之间相互作用的产物 ∀
/道地药材0之内存在大量的遗传变异 o比如伊克昭盟甘草 o
就可分为河地草 !梁地草及淮地草等 v种 o它们在外部形态 !
组织构造和化学成分上都有明显区别 o但它们在遗传上的变
异程度却没有进一步研究 ∀ /道地药材0包含的遗传变异越
多 o产生外部形态 !组织结构及化学组成差异的基础越厚 o使
居群间的分化进一步加深 o这种分化又会随着居群地理分布
范围的加大 o表现为/地理宗0的分化 o当/地理宗0间出现进
一步趋异时就可能导致新种的形成 ∀目前已有学者认为白
芷 !牡丹 !牛膝 !花椒 !艾叶等/道地药材0的变异大于或等于
种间的差异≈x ∀因此 o对/道地药材0进行生物学的阐明 o可
为中药材优良种质的利用提供线索和依据≈y ∀
1 q4 资源保护意识淡薄 o种质散失严重 目前我国种质资
源保护存在二个问题 }一是随着/回归自然0的影响 o中药材 !
中成药的需求量成倍增长 o许多野生药用资源被乱采滥猎 o
使资源的再生能力无法恢复 o例如野生人参 !野生黄连 !野生
天麻等 ∀与此相反的是有些农家品种经长期选育培育 o具有
一些优良性状 o但如今面临无人传代接种的局面 o如著名的
早熟品种笕桥地黄的失传就是一个惨痛的教训 ∀二是种质
混杂 o品种退化 o造成种质混杂主要有机械和生物学的原因 ∀
机械混杂指的是由于工作上的不细致 o致使在种子收集 !接
穗的采集 !种苗的生产和调运过程中造成品种混杂或不合理
的轮作和田间管理 ∀这种机械混杂在中药材生产上还易发
生的原因是中药材的繁殖主要是无性繁殖 o要求在种苗上就
能识别出不同的类型 o这就为种苗的互相调剂增加了难度 o
难免会造成人为的机械混杂 ∀机械混杂还会进一步引起生
物学混杂 o生物学混杂由于品种间或种间一定程度的天然杂
交 o使异品种的配子参与受精过程而产生一些杂合体 o在继
续繁殖过程中会产生许多重组类型 o致使原品种的群体遗传
结构发生很大变化 o造成品种混杂退化 o丧失利用价值≈z ∀
2 中药材种质资源的发展方向
2 q1 建立优良种质的评价体系 o开展种质资源的收集整理
评价是种质资源工作的中心环节 o离开客观评价就谈不上
对种质资源的有效利用 ∀中药材的质量评价正如前面所分
析的要比农作物难 o其种质资源优劣的评价相应也较难 o古
代以/道地药材0确定中药材及其种质资源的质量有其科学
性 o因为临床疗效应该是判别中药材及其种质资源品质的最
根本和最终标准 ∀建立能够反映中药材全面临床疗效的质
量评价是目前正在探索的问题 o/谱2效0关系的提出 o为这一
问题的解决带来了希望的曙光 o用色谱 !光谱所建立的指纹
图谱是基于对中药中所含化学物质的整体考虑 o克服了仅以
单一成分来评价质量的片面性和局限性 ∀因此 o在中医理论
指导下 o贯彻5中华人民共和国标准化法6 !5中华人民共和国
标准化实施条例6的有关精神 o采取积极慎重的态度 o运用指
纹图谱技术对优良种质进行评价 o同时 o从适应 !整齐 !稳定
和特异性等几个方面 o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 o建立相应评价体系 o并使评价的描
述标准化 !规范化和编码化 ∀
在此基础上 o对中药材种质资源进行收集 !整理 o一方面
摸清家底 o掌握我国中药材种质资源的基本情况 o从根本上
解决目前中药材生产上的品种混杂现象 o利于进一步合理保
护和研究 ~另一方面通过调查 !整理 o系统评价后从中发现一
些优良种质和栽培类型 o从而为进一步开展中药材优良品种
的培育提供优良种质 o优选出相对稳定的中药材优良品种 ∀
2 q2 提高育种选择的专属性和方法的先进性 o开展/对症育
种0和/ ⁄标记育种0 中药材种类繁多 o育种目标涉及产
量 !品质及对诸多环境胁迫因素及病虫害的抗耐性等一系列
目标性状 o任何育种都需从这些目标性状中抓主要矛盾 o这
是成功地制定和实施育种工作计划的前提 ∀对于中药材来
说提高品质的重要性常远远超过产量 o因此中药材育种要坚
持抓主要目标 o即提高中药材的疗效 ∀中医临床治病体现的
是/辨证论治0 o/证0是中医临床用药的重要指标 o是对机体
在疾病发展过程中某阶段或某类型的病机概括 ∀它包括了
病变的部位 !原因 !性质及邪正关系 o反映了疾病发展过程中
某一阶段的病理变化的本质≈{ ∀涉及/证0的/四诊0客观化
的研究正在探索过程中 o因此 o以此来衡量种质资源的优劣 o
势必导致定性的成分过多 o在中药材的生产中不易操作 ∀如
果我们针对/症0来设定解决目标 o问题应是容易解决的多 ∀
/症0是指症状和体现 o即患者能觉察到的各种异常感觉或由
医生所感知的某些体现 o如头痛 !咳嗽 !发热 !呕吐等 ∀ / 症0
更易客观化 o消除/症0可能就是某一成分在起作用 ∀因此 o
中药材育种的目标如果针对/症0 o其目标的专属性将增强 o
便于在生产实践中进行筛选 ∀正如玉米按用途可选育出工
业玉米 !食用玉米 !饲料玉米等一样 o中药也可按其所对的
/症0而选育出不同的品种 ∀
中药材的品种品系少 o除与上述分析的育种目标针对性
有待加强有关外 o还与其运用的方法有待提高有关 ∀传统的
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中药材育种 o首先得进行品种或品系间的比较 o然后从分离
后代中通过表现观察选择理想的重组基因型 o这是耗时费力
的过程 ∀随着分子生物技术的发展 o为遗传育种提供了新的
辅助方法 ∀ ⁄标记作为基本的遗传分析手段 o是继形态
标记 !酶标记 !生化标记之后发展起来的一种新的较为理想
的遗传标记形式 o它具有 ≠ 直接的 ⁄形式表现 o在植物的
各个组织 o各个发育时期均可检测到 o不受季节 !环境的影
响 o不存在表达与否的问题 ~ 数量极多 o遍及整个基因组 ~
≈多态性高 o自然界存在着许多等位变异 o不需专门创造特
殊的遗传材料 ~…不影响目标性状的表达 ~ 许多 ⁄分子
标记能够鉴别出纯合基因型与杂合基因型 o提供完整的遗传
信息≈z ∀目前 o⁄标记辅助育种主要在构建遗传图谱 !分
析亲缘关系 o定位质量 !数量性状及辅助选择等几个方面得
到广泛应用 ∀我国在/九#五0期间将 ⁄ 标记辅助育种的
研究作为 / {yv 计划0的一专题组织攻关 o在水稻 !玉米 !小
麦 !大豆 !油菜等主要作物取得了一系列重要进展 o选育出了
一批有价值的种质≈| ∀因此 o如果我们在中药材的育种上采
用先进的 ⁄标记辅助育种 o针对/症0进行品种选育 o也一
定能促进中药材品种品系的发展 ∀
2 q3 遵守生物规律 o树立/道地产地0观念 o加强种质资源保
存 目前世界上包括药用植物在内的种质保存方法主要有
就地保存 !迁地保存和种质库保存 v种 ∀在 °实施中 o主
要是就地保存和种质库保存二种 o其中就地保存主要是加强
药材繁育基地的建设 ∀基地的选择与中药材品质密切相关 o
药材生产所处的光照 !温度 !日照 !水分 !土壤 !海拔 !植被群
落等自然条件均会影响药材的生长发育 o导致质量差异 ∀如
暗紫贝母 Φριτιλλαρια υνιβραχτεατα ¶¬¤² ·¨q≤ q¶¬¤品质与
植物群落和土壤生态条件显著相关 ∀附子 Αχονιτυ µ
χαρµιχηαελι ⁄¨ ¥¬q品质与土壤中磷 !铜 !铁 !锌含量具极密切
的相关≈ts ∀因此 o药材繁育基地的选择一般是/道地产区0 o
在基础的管理中 o要注意有品种系列的混杂 !变异 !自然淘汰
和基因频率的变动等影响种质资源的保存 ∀
品种系列的混杂大多是人为造成的 o只要注意即可避
免 ∀但像异花授粉植物由于自然杂交发生遗传物质变化就
需采取特殊手段加以防范 ∀这些变异品种从外观上难以识
别 o也无法消除内在的变异后再进行保存 ∀一旦混入后 o就
会丧失保存价值 ∀自然淘汰是指植物居群的基因频率由于
受环境影响而急速的发生变化 o因此在与原产地不同的环境
长期进行栽培时 o就会导致基因频率的变化 o使固有的遗传
物质很可能逐渐消失 ∀这种现象一般常见于自花繁殖植物 o
对保存是一大障碍 ∀这也是良种繁育中须选/道地产地0的
另一原因 ∀基因频率的机会变动 o植物每经过一代都要失去
部分遗传物质 o并朝着均质的固定居群演变 o而这种变化全
是偶然发生的 ∀因此 o对失去的东西和固定化的东西无法进
行预测 o植物居群的个体数越少 o则变动越大 o且自花繁殖植
物更易发生变化 ∀为了减少这种变化就必须增加个体数 ∀
由于遗传物质的变化是生物固有的规律 o由诸因素互相
交织而发生影响 ∀尽量避免遗传物质变化的方法之一就是
减少栽培次数 o并尽可能地延长植物生命周期≈tt o因此单纯
靠栽培是难以防止这种变化的 ∀这就需进行种质库保存 o它
是将植物种子经干燥处理 o使含水量降至 x h 左右 o然后置
于密封容器内 o保存于摄氏零度的环境中 o可在 ts年内不影
响植物种子的发芽率 o再降低储藏温度还可再延长保存时
间 ∀这种方法的最大优点是可以减少种子的世代交替次数 o
一则可大大节省工作量和财力 o二则可减少遗传物质的变异
机会 ∀尤其适用于保存当年生和一 !二年生草本植物 ∀此方
法目前正广泛用于世界各国农作物的种质保存中≈tu ∀
3 小结
中药材种质资源除上述所存在的问题外 o在管理方面还
有法律法规不健全 !管理体制不顺 ~在生产科研方面还有科
研投入不足 o先进技术 !优良品种无法推行 o种子种苗缺乏统
一的权威检测等 o因此 o推行中药材的 °生产是十分必要
的 o它的实施将推动中药材种质资源的发展 o使我们在今后
的工作中 o自觉遵守生物规律 o树立中药材/道地性0的观念 o
运用分子生物学和化学指纹图谱技术≈tv o选择出优良的中
药材品种 o从而更好地为人们的健康服务 ∀
≈参考文献
≈t 黄璐琦 o崔光红 o戴汝为 q中药材 °实施的复杂系统论 q中
国中药杂志 oussu ouzktl }t q
≈u 黄璐琦 o杨 滨 o王 敏 o等 q我国药用植物资源开发利用研
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≈y 黄璐琦 o张瑞贤 q/ 道地药材0的生物学探讨 q中国药学杂志 o
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≈z 景士西 q园艺植物育种学总论 q北京 }中国农业出版社 ousss q
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≈{ 中国传统医学编辑委员会 q中国大百科全书k中国传统医学l q
北京 }中国大百科全书出版社 ot||u q| ouw q
≈| 方宣钧 o吴为人 o唐纪良 q作物 ⁄标记辅助育种 q北京 }科学
出版社 oussu q
≈ts 肖小河 o陈士林 o陈善墉 o等 q区域中草药资源开发模式研究 q
中国中药杂志 ot||t otykzl }v|t q
≈tt 米田该典 q药用植物园的发展 ) ) ) 从种子看将来 q现代应用药
学 ot|{z owkyl }wv q
≈tu 吕 华 o袁昌齐 o王年鹤 o等 q药用植物种质的保存方法 q中国
中药杂志 ot||v ot{kxl }uyv q
≈tv 黄璐琦 q分子生药学 q北京 }北京医科大学出版社 ousss qut{ o
ut| ouut q ≈责任编辑 袁桂京
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第 uz卷第 z期
ussu年 z月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ quz o²qz
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