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我国药用植物种质资源遗传多样性及其研究进展

花匠小妙招
2024-11-22 23:54

　　摘要：遗传多样性(Genetic diversity)作为生物多样性的重要组成部分，是物种多样性和生态多样性的基础，我国是世界上药用植物种质资源最丰富的国家之一，但也是生物多样性破坏较严重的国家之一。文章概述了植物种质资源遗传多样性的涵义和近些年我国药用植物遗传多样性的研究进展，并就人类活动对我国药用植物种质资源遗传多样性的影响加以讨论，指出应采用不同方式尽可能多地、有效地保护每个物种的遗传变异。建议加强药用植物种质资源可持续性利用的研究，加强野生药用植物的引种驯化和遗传育种。
　　关键词：药用植物；种质资源；遗传多样性
　　中图分类号：Q943　文献标志码：A

　　　　中医中药是我国几千年文明历史的宝库，在西医西药引入之前，人们的健康完全依赖于它。现在，越来越多的西方人也意识到中草药在治疗一些疑难病症上具有潜力，它不仅副作用小，更主要的是它种类繁多，有着很多未被人类探索和认识的东西。
　　药用植物是中药资源的主要组成成分。我国幅员辽阔，自然条件复杂，是世界上药用植物遗传多样性最丰富的国家之一，很多重要的药用植物都起源于中国。据调查全国有中药资源12807种，其中药用植物11146种。药用植物是一类与人类健康密切相关的植物，其使用价值和经济价值远非一般植物能比。

　　　　1　药用植物的遗传多样性

　　　　遗传多样性(Genetic diversity)是生物多样性的基本组成部分，是生态多样性和物种多样性的基础。通常被认为是种内不同群体间和一个群体内不同个体间遗传变异的总和，它源于染色体和DNA的变异，是基因内的变化，亦称基因多样性。一个物种遗传多样性的大小与其自身的生存能力和竞争力密切相关，保护生物多样性最终就是保护其遗传多样性。
　　我国具有悠久的中药材引种、栽培和驯化的历史，除了原有的野生种，在长期自然选择和人工选择的作用下，为适应各种不同的自然条件和栽培制度以及医学利用的需要，还培育并构建出形形色色、丰富多彩的大量的新型改良品种、农家栽培品种及药用植物类型。药用植物在长期的生存竞争及自然界双向选择过程中与产地生态环境建立了千丝万缕的联系，同一植物的种或品种在不同的生态条件下，次生代谢类型会有所变化，表现为形态的改变或有效成份的差异。鲁鑫焱等对18个产地胡卢巴(Trigonella foemum-grdeCum(L)Cuss)总黄酮和槲皮素的质量浓度测定表明，总黄酮在8.48～50.88 mg·L-1，槲皮素在0.18～3.68mg。L-1，不同产地间表现出明显差异。产于北京的蛇床子(Cnidium monnieri L)主要含角型呋喃香豆素，而产于南方的蛇床子却主要含线型呋喃香豆素；长期生长在潮湿地区的缬草(Valeriana officinalis C.A.MY.)就会失去药效。东北人参(Panax ginseng L.)生长的土壤中含有23种元素，如果土壤缺锌，人参根长比正常的减少33.76％，根粗减少13.16％，单产降低43.88％。
　　大多数药物开发研究者认为外界环境条件是影响药用植物有效成分质量分数的主要因素。事实上，植物种内不同种群和个体间次生代谢产物含量的差异大多由基因控制，遗传对有效成分的种类及其质量分数的控制起着决定性的作用。Dadav通过对全球(原产欧洲及东亚)白花三叶草(Trifolium repens)产氰多态的研究，结果发现产氰与不产氰性状是由2对基因控制，不同的基因型产氰含量不同，李正等对全国何首乌(Polygonummultiflorum Thunb.)的6个野生居群和4个栽培居群的特征成分二苯乙烯葡萄糖苷测定表明，以贵州及湖北产地的含量最高，四川和广西的含量较低，从而确定贵州和湖北为何首乌的道地产区。

　　　　2　药用植物种质资源

　　　　2.1　药用植物种质资源
　　种质是亲代通过生殖细胞或体细胞遗传给后代的遗传物质，同一物种的各种种质总称为该物种的种质资源。种质资源具备一定的遗传物质并表达一定的遗传性状，也称为遗传资源或基因资源。
　　植物种质资源包括植物各类栽培种、野生和半野生种、近缘植物种以及人工创造的特殊种质材料等的全部基因遗产，是物种进化、遗传学研究及新品种培育的基因来源，它还可以为人类提供生产和生活资料，包括特殊营养品和药品，是人类和生物赖以生存的基础。
　　药用植物种质资源是指一切可用于药物研究和开发的植物遗传资源，是所有药用植物物种和种下分类单位的总和。其研究内容包括：对药用植物品种(类型)进行考察与收集、鉴定与评价、保存和应用以及遗传学基础，起源和演化的研究。药用植物种质资源是中医药产业的源头，对我国中医药的发展有着举足轻重的作用。近年来，药用植物不再局限于传统的人药治病，而广泛应用于饮食、保健、化妆品、绿色农药、畜禽业等人类生活的各个方面。药用植物种质资源作为一种生物资源，对保护生物多样性和维持生态平衡有着积极的意义。
　　2.2 人类活动对我国药用植物种质资源遗传多样性的影响
　　我国是“巨大生物多样性国家”，素有“世界植物王国”之称，是北半球生物多样性最丰富的国家。我国的药用植物数量虽然很多，但长期以来，我国的中药业一直处于“吃资源”以换取低成本的生产方式。在我国现有的药用植物中，临床常用的有700多种，其中300多种以人工栽培为主，但栽培有一定规模的不到200种，传统中药材生产原料的70％～80％来自野生资源。
　　由于对生物资源保护和可持续利用意识的薄弱，我国是世界上生物多样性受破坏严重的国家之一。随着人们对土地、森林的开发利用，生态环境恶化，野生药用植物资源的贮量已逐年下降或趋于枯竭。部分常用中药材和道地药材的野生种质已趋于消失，少数物种濒临灭绝，某些种类已基本灭绝，常用药材人参、三七的野生个体已很难发现。目前全国甘草资源的蕴藏量较20世纪50年代减少了60％；厚朴、杜仲、黄柏等资源量下降了约86％。处于濒危状态的近3000种植物中，用于中药或具有药用价值的约占60％～70％。我国目前列入保护范围的野生植物300多种，有169种药用植物被列入《野生药材资源保护条例》、《濒危动植物国际公约》和《国家野生植物保护条例》，在贸易和利用上受到相应的管制和限制。生物多样性的减少直接降低生物圈的平衡调节能力，对人类危害极大。
　　2.3 我国药用植物种质资源遗传多样性的保护
　　种质资源的保护就是物种遗传多样性或进化潜力的保护。丰富的遗传多样性是物种适应外界环境变化的物质基础，种内遗传多样性或变异性愈丰富，物种对环境变化的适应能力愈大，进化的潜力也愈大。
　　随着中草药逐步走向国际市场，对我国药用植

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