關(guān)于應(yīng)用于藥物植物遺傳多樣性的討論

劉晶瑩

(沈陽師范大學(xué),遼寧,沈陽,110034)

1 用于藥物植物的遺傳多樣性

遺傳多樣性是生物多樣性的基本組成部分,是生態(tài)多樣性和物種多樣性的基礎(chǔ)。通常被認(rèn)為是種內(nèi)不同群體間和一個(gè)群體內(nèi)不同個(gè)體間遺傳變異的總和,它源于染色體和DNA的變異,是基因內(nèi)的變化,亦稱基因多樣性。一個(gè)物種遺傳多樣性的大小與其自身的生存能力和競(jìng)爭(zhēng)力密切相關(guān),保護(hù)生物多樣性最終就是保護(hù)其遺傳多樣性。我國具有悠久的中藥材引種、栽培和馴化的歷史,除了原有的野生種,在長期自然選擇和人工選擇的作用下,為適應(yīng)各種不同的自然條件和栽培制度以及醫(yī)學(xué)利用的需要,還培育并構(gòu)建出形形色色、豐富多彩的大量的新型改良品種、農(nóng)家栽培品種及藥用植物類型。藥用植物在長期的生存競(jìng)爭(zhēng)及自然界雙向選擇過程中與產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境建立了千絲萬縷的聯(lián)系,同一植物的種或品種在不同的生態(tài)條件下,次生代謝類型會(huì)有所變化,表現(xiàn)為形態(tài)的改變或有效成份的差異。

2 藥用植物種質(zhì)資源

種質(zhì)是親代通過生殖細(xì)胞或體細(xì)胞遺傳給后代的遺傳物質(zhì),同一物種的各種種質(zhì)總稱為該物種的種質(zhì)資源。種質(zhì)資源具備一定的遺傳物質(zhì)并表達(dá)一定的遺傳性狀,也稱為遺傳資源或基因資源。植物種質(zhì)資源包括植物各類栽培種、野生和半野生種、近緣植物種以及人工創(chuàng)造的特殊種質(zhì)材料等的全部基因遺產(chǎn),是物種進(jìn)化、遺傳學(xué)研究及新品種培育的基因來源,它還可以為人類提供生產(chǎn)和生活資料,包括特殊營養(yǎng)品和藥品,是人類和生物賴以生存的基礎(chǔ)。藥用植物種質(zhì)資源是指一切可用于藥物研究和開發(fā)的植物遺傳資源,是所有藥用植物物種和種下分類單位的總和。其研究內(nèi)容包括:對(duì)藥用植物品種 (類型)進(jìn)行考察與收集、鑒定與評(píng)價(jià)、保存和應(yīng)用以及遺傳學(xué)基礎(chǔ),起源和演化的研究。藥用植物種質(zhì)資源是中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的源頭,對(duì)我國中醫(yī)藥的發(fā)展有著舉足輕重的作用。近年來,藥用植物不再局限于傳統(tǒng)的入藥治病,而廣泛應(yīng)用于飲食、保健、化妝品、綠色農(nóng)藥、畜禽業(yè)等人類生活的各個(gè)方面。藥用植物種質(zhì)資源作為一種生物資源,對(duì)保護(hù)生物多樣性和維持生態(tài)平衡有著積極的意義。

我國是“巨大生物多樣性國家”,素有“世界植物王國”之稱,是北半球生物多樣性最豐富的國家。我國的藥用植物數(shù)量雖然很多,但長期以來,我國的中藥業(yè)一直處于“吃資源”以換取低成本的生產(chǎn)方式。在我國現(xiàn)有的藥用植物中,臨床常用的有 700多種,其中 300多種以人工栽培為主,但栽培有一定規(guī)模的不到 200種,傳統(tǒng)中藥材生產(chǎn)原料的 70%～80%來自野生資源。由于對(duì)生物資源保護(hù)和可持續(xù)利用意識(shí)的薄弱,我國是世界上生物多樣性受破壞嚴(yán)重的國家之一。隨著人們對(duì)土地、森林的開發(fā)利用,生態(tài)環(huán)境惡化,野生藥用植物資源的貯量已逐年下降或趨于枯竭。部分常用中藥材和道地藥材的野生種質(zhì)已趨于消失,少數(shù)物種瀕臨滅絕,某些種類已基本滅絕,常用藥材人參、三七的野生個(gè)體已很難發(fā)現(xiàn)。種質(zhì)資源的保護(hù)就是物種遺傳多樣性或進(jìn)化潛力的保護(hù)。豐富的遺傳多樣性是物種適應(yīng)外界環(huán)境變化的物質(zhì)基礎(chǔ),種內(nèi)遺傳多樣性或變異性愈豐富,物種對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力愈大,進(jìn)化的潛力也愈大。隨著中草藥逐步走向國際市場(chǎng),對(duì)我國藥用植物資源的需求量會(huì)越來越大,野生藥材資源面臨的壓力日益沉重,若不注意合理開發(fā)利用,不重視野生藥材資源的馴化栽培和保護(hù),對(duì)野生藥材的開發(fā)利用將使藥用植物資源很快被挖光、采絕,造成更多的物種滅絕。天然藥物生產(chǎn)將難以為繼,從而影響到天然藥用資源的安全、可持續(xù)發(fā)展和利用。具有中國特色并有著數(shù)千年研究與利用歷史的中藥藥用植物,其遺傳多樣性的研究與保護(hù)無疑是中國生物多樣性研究與保護(hù)的重點(diǎn)對(duì)象之一。就地保護(hù)、遷地保護(hù)和離體保存是藥用植物遺傳多樣性保護(hù)的最重要途徑。就地保護(hù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于物種能在其自然生態(tài)中繼續(xù)不斷地進(jìn)化,并能不斷適應(yīng)變化了的環(huán)境條件,增加遺傳的多樣性。保護(hù)區(qū)是保護(hù)物種及其遺傳多樣性最好的場(chǎng)所,目前,亞洲最大的專業(yè)植物園——廣西藥用植物園已保存有藥用植物 3 000余種。然而,要把許多具有重要藥用價(jià)值的物種及遺傳資源全部都包括在保護(hù)區(qū)中是不現(xiàn)實(shí)的,而且保護(hù)區(qū)也并非絕對(duì)不受侵犯。因此有必要人工創(chuàng)造生境,保存稀有瀕危的種質(zhì),一旦自然界中因某些原因?qū)е乱恍┪锓N難以適應(yīng)生存時(shí),受到遷地保護(hù)的個(gè)體仍有可能恢復(fù)其自然界中應(yīng)有的地位,不至于陷入滅絕的境地。植物組織培養(yǎng)是離體保存的最常用方法,可以在較小的區(qū)域中保存盡量多的種質(zhì)。就地、遷地保護(hù)和離體保存三者相互補(bǔ)充,對(duì)不同的物種可采用不同方式并結(jié)合運(yùn)用,盡可能多地、有效地保護(hù)每個(gè)物種的遺傳變異。

3 我國藥用植物遺傳多樣性研究進(jìn)展

我國的土地廣闊,地形復(fù)雜,氣候多樣,因此我國藥用植物資源的分布具有明顯的地域性和種質(zhì)多樣性。種質(zhì)資源遺傳多樣性的研究是藥用植物資源研究的熱點(diǎn),進(jìn)行種質(zhì)資源遺傳多樣性的研究將為藥用植物種質(zhì)鑒定和育種打下基礎(chǔ)。檢測(cè)植物遺傳多樣性的方法隨著生物學(xué),尤其是遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展不斷得到提高和完善。從最初的表型變異到后來的染色體多態(tài)性、蛋白質(zhì)多態(tài)性,最后發(fā)展到現(xiàn)在的DNA多態(tài)性。事實(shí)上,任何一種檢測(cè)遺傳多樣性的方法都存在各自的優(yōu)點(diǎn)和局限,但又都能從各自的角度提供有價(jià)值的信息,揭示遺傳物質(zhì)的變異,幫助我們認(rèn)識(shí)遺傳多樣性及其生物學(xué)意義。利用形態(tài)學(xué)或表型性狀來檢測(cè)遺傳變異是最古老也是最簡(jiǎn)便易行的方法。

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