陜西省澄城縣丹參種質(zhì)資源調(diào)查研究

王 劍

(渭南職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 渭南 714000)

陜西地處我國內(nèi)陸腹地，交通四通八達(dá)，連接著我國的東西南北，氣候也比較復(fù)雜多變。陜西南北狹長，所涉及到的氣候有寒帶、溫帶和亞熱帶，是我國地形復(fù)雜的省份，這也使得中藥資源豐富且得天獨厚。自古以來就有“秦地?zé)o閑草”的美稱，同時也是天然中藥材的重要產(chǎn)地，更是慣有“中藥材之鄉(xiāng)”、“天然藥庫”等美譽。陜西澄城縣地勢北高南低，適合耐旱中藥材的生長。丹參的分布也很多，本文通過丹參種資源野外調(diào)查，了解澄城縣丹參生長地的地理環(huán)境因子及所收集的每份種質(zhì)的詳細(xì)生物學(xué)性狀和質(zhì)量性狀，以期為丹參的種植提供科學(xué)的指導(dǎo)，給丹參品質(zhì)提供統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)。

1 種質(zhì)資源收集調(diào)查內(nèi)容、方法及結(jié)果

1.1 收集調(diào)查內(nèi)容

于2018年6月—2019年12月對澄城縣2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)6個村野生丹參資源進(jìn)行調(diào)查收集,了解澄城縣丹參資源分布區(qū)域,對丹參資源的生態(tài)環(huán)境、蘊藏量、生存狀況等種質(zhì)資源進(jìn)行廣泛的考察和收集。

1.2 收集調(diào)查方法

記錄該地的海拔、經(jīng)緯度、年均溫、降雨量等地理因子,對該品種的丹參進(jìn)行外觀測量，并記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)指標(biāo)，如丹參種株的株高、根粗等。同時通過隨機(jī)取樣的方法，記錄丹參的葉子的形狀、顏色等，同時包含花色、莖色以及病蟲害等性狀信息進(jìn)行描述記錄。此外，還需要認(rèn)真觀察花序的形成階段、開花的具體時間、結(jié)出果實的時間等。同時采集葉片、根莖、植株等材料,以備后期含量測定、分子標(biāo)記及生物活性評價使用,并且用照片格式記錄各種質(zhì)形態(tài)。

1.3 采集地點

具體采集地點見表1。

表1 種質(zhì)資源收集調(diào)查采集地點表

1.4 調(diào)查結(jié)果

丹參性喜濕潤,對土壤環(huán)境有一定的要求，比較適合種在土層較厚，土壤較為肥沃且疏松的砂質(zhì)土中。種植環(huán)境需要保持適當(dāng)?shù)娜照?，還需具備良好的空氣流通性。如果日照和氣溫不適宜，則會導(dǎo)致幼苗生長緩慢,植株發(fā)育不良。丹參耐旱,怕澇。地下根耐寒,可露地越冬。

依據(jù)前人的研究,丹參可以分為高桿型、紫桿型、大葉型、小葉型、淺色葉型、皺面葉型、光面葉型、圓葉型、狹葉型、黃根型。澄城縣有4種丹參分布，分別為高桿型、小葉型、圓葉型及狹葉型。

1.4.1 質(zhì)葉部生物學(xué)性狀

高桿型葉片數(shù)多為5～7片，葉面特征微皺，葉型為卵圓形，葉色深綠色，葉緣多為鋸齒狀，葉片9cm左右，葉寬6cm左右；小葉型葉片數(shù)多為3～5片，葉子表面呈現(xiàn)微皺特征，葉子外型呈現(xiàn)卵圓狀，葉子顏色為深綠色，葉緣鋸齒狀，葉片4cm左右，葉寬3cm左右；圓葉型葉片數(shù)多為1～3片，葉子表面呈現(xiàn)微皺特征，葉子外型呈現(xiàn)心的形狀，葉子顏色為深綠色，葉緣鋸齒狀，葉片5cm左右，葉寬5cm左右；狹葉形葉片數(shù)多為3～7片，葉子表面呈現(xiàn)微皺特征，葉子外型為拔針樣式，同時葉子的顏色為深綠色，葉緣鋸齒狀，葉片9cm左右，葉寬5cm左右。

1.4.2 莖和花的生物學(xué)性狀

高桿型株形直立，莖高約94cm，莖色為綠色，莖一級分支多為3，莖二級分支多為3，花色多為淺紫；小葉型株形匍匐，莖的高度在52cm左右，顏色呈現(xiàn)為綠色，大部分莖一級的分支在1～3，大部分莖二級分支為3，花的顏色為紫色，有深淺之分；圓葉型株形直立，莖的高度則保持在54cm左右，莖色同樣為綠色，大部分莖一級的分支在1或2，大部分莖二級分支為3～5，花的顏色同樣為紫色，有深淺之分；狹葉型株形直立，莖高度保持在52cm左右，莖的顏色同樣為綠色，莖一級分支多為3，莖二級分支多為3～5，花色多為深紫。

1.5 結(jié)論

1.5.1 澄城縣丹參種質(zhì)資源概況

澄城縣位于渭北高原東北部，地貌以黃土塬為主體，區(qū)內(nèi)分布多種類型丹參，但從丹參的長勢上看，品種都不為高產(chǎn)型，其中圓葉型有潛力發(fā)展成優(yōu)良丹參品系，其它型丹參幾乎沒有育種價值，屬于劣質(zhì)丹參應(yīng)予以淘汰。

1.5.2 澄城縣丹參種質(zhì)資源提升策略

1.5.2.1 加強優(yōu)良品種選育與培育

本項目總體實施計劃要求選育相結(jié)合，并以選為主。具體的丹參良種選育工作，要以提升藥材主要有效成分含量為主要目標(biāo)，并兼顧產(chǎn)量和品種抗性。本次研究活動中的優(yōu)良品種主要通過以下3個途徑獲?。簭默F(xiàn)有的品種中擇優(yōu)；從野生品種中篩選；實生選優(yōu)。通過這3個途徑，研究人員選擇出產(chǎn)量高、抗性強、有效成分含量高的優(yōu)良種源(產(chǎn)地)、類型或株系，其中前二者為群體性良種，第3種為形態(tài)特征一致的無性系。優(yōu)良無性系選育最終要選5～8個無性系，以多無性系用于生產(chǎn)。在良種選育過程中，注意現(xiàn)代生物技術(shù)及其方法的應(yīng)用，如優(yōu)良單株通過組織培養(yǎng)實現(xiàn)快速繁殖，利用體細(xì)胞無性系變異和基因工程實現(xiàn)良種培育等。

選育工作完成之后，研究人員從以下4個方面著手，開展丹參良種培育工作。要重視丹參種質(zhì)資源初選工作，要綜合生物學(xué)性狀、農(nóng)藝性狀和有效成分含量等特征特性，對所收集的丹參種質(zhì)資源進(jìn)行初選，從而能夠借助種質(zhì)鑒定、品比試驗等工作，篩選出優(yōu)良株系和品系；要科學(xué)推廣新品種，保持植株性狀，利用種子繁殖、嫁接、扦插和組織培養(yǎng)等現(xiàn)代技術(shù)對所篩選的優(yōu)良株系和品系進(jìn)行快速、科學(xué)繁殖，保持植株有利性狀，并通過品比試驗、大田示范與推廣形成新品種；通過現(xiàn)代克隆技術(shù)發(fā)展丹參新品種，利用現(xiàn)代生物技術(shù)克隆丹參次生代謝合成途徑關(guān)鍵酶基因，對次生代謝途徑進(jìn)行調(diào)控，培育丹參酮、丹參素等有效成分含量高的丹參新品種；選擇優(yōu)良親本開展雜交育種，篩選并培育雄性不育株系，把傳統(tǒng)植物育種與細(xì)胞工程等現(xiàn)代生物技術(shù)相結(jié)合，促進(jìn)多倍體育種等研究工作的開展。

1.5.2.2 完善丹參中藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

本次研究充分利用現(xiàn)有資源和條件，對丹參進(jìn)行主要化學(xué)成分及其含量的測定方法研究、提取物最佳提取工藝研究等工作，科學(xué)選擇和優(yōu)化中藥材的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使其能夠更加規(guī)范。本文以原型成分的辨識與藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的篩選、確認(rèn)為例，對中藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的具體完善思路與方法進(jìn)行探討。有效分析原有成分。中藥材所含有的化學(xué)成分，是其發(fā)揮療效的物質(zhì)基礎(chǔ)，而且這些成分極為復(fù)雜，是質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提升工作中的重點內(nèi)容。丹參中藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究工作中，要對其化學(xué)成分構(gòu)成開展深入研究，闡明其物質(zhì)基礎(chǔ),從而能夠為丹參中藥質(zhì)量要素傳遞與溯源、質(zhì)量控制指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化提供數(shù)據(jù)依據(jù)。丹參中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的篩選、確認(rèn)。

1.5.2.3 丹參種植基地規(guī)范化建設(shè)

為保證丹參中藥材的安全，以及品質(zhì)的有效、可控，在種植過程中，除了對中耕除草、修剪整枝、施肥灌溉、種子種苗等影響中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量的多種因素進(jìn)行科學(xué)研究外，對影響中藥材農(nóng)殘、重金屬污染等的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行重點研究，包括病蟲害綜合防治，中藥材最佳采收期、加工和貯藏等各個方面。故而，在丹參種植基地規(guī)范化建設(shè)中要加強管理力度，保證丹參中藥材的安全性，對各個方面進(jìn)行科學(xué)有效的管理。在基地建設(shè)中，制藥部門、種植主體要對生產(chǎn)中的每個環(huán)節(jié)引起重視，采用規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)檢測和管理工作。種植丹參的基地，需要以正確的態(tài)度進(jìn)行種植和生產(chǎn)，使整個過程都能嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在藥材的種植、采收加工、保存方面，也要建立明確、規(guī)范化的制度與流程，為中藥材的管理和控制提供有力依據(jù)。此外，在種植中，需要通過品牌的力量激發(fā)工作人員的責(zé)任心，以負(fù)責(zé)的態(tài)度對待優(yōu)質(zhì)丹參資源，令消費者手上的藥品質(zhì)量更有保證。通過品牌標(biāo)志還可以為消費者判斷藥品真?zhèn)翁峁┮罁?jù)，體現(xiàn)丹參種植基地規(guī)范化建設(shè)的優(yōu)勢，促進(jìn)基地健康發(fā)展。

在這種新形勢之下，中藥材種植技術(shù)上不僅要對已有種植經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié),還要保證中藥材的發(fā)展與時俱進(jìn)。要充分了解企業(yè)對藥材的具體要求，讓中草藥種植過程更為科學(xué)化，提升藥材的質(zhì)量方面；要充分保證中藥材的天然性，使其能夠符合各項生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，盡量少使用農(nóng)藥設(shè)施，更不可以使用高毒以及高殘留的農(nóng)藥類型，提升藥材品質(zhì)質(zhì)量，必要的情況下還可以在有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)方面得以提升的前提之下，對有機(jī)藥材進(jìn)行生產(chǎn)，以契合更高層次的消費需求；進(jìn)一步保證中藥材的天然性，在種植和加工過程中盡量減少人為干預(yù)，逐漸減少對勞力的依賴性，保障勞動率，盡量減少生產(chǎn)成本；要強化丹參種植的科技支撐。加大丹參種植中的科技投入，促使優(yōu)良品種的性狀得以保持，藥材質(zhì)量得到更好地監(jiān)控。在相關(guān)技術(shù)的研發(fā)中，要保證人才供給，將創(chuàng)新團(tuán)隊和技術(shù)人才作為重點工作內(nèi)容。創(chuàng)新團(tuán)隊和領(lǐng)軍人才培養(yǎng)要具備一定前瞻性，為丹參中藥材種植的發(fā)展儲備人才。對直接負(fù)責(zé)種植的人員加強無公害栽培技術(shù)培訓(xùn)，促使其根據(jù)土壤狀況、丹參的生理需要合理施肥，防止因施肥不當(dāng)導(dǎo)致減產(chǎn)或者有效成分的降低。在農(nóng)藥殘留、病蟲害防治方面的技術(shù)投入，要順應(yīng)丹參生長特性。夏季是中藥材病蟲害高發(fā)期，要改進(jìn)病蟲害的防御措施，通過綜合治理，以預(yù)防為前提進(jìn)行種植管理，借此加大病蟲害的防治工作，科學(xué)引入農(nóng)業(yè)措施，采用昆蟲天敵、生物制劑開展相關(guān)防治工作。在進(jìn)行化學(xué)防治技術(shù)時，要注重材料的環(huán)保性，既要毒性低又要保證盡量少的殘留在中藥材上。并嚴(yán)格按照丹參種植標(biāo)準(zhǔn)和中藥材生產(chǎn)要求，對施用量和施用次數(shù)進(jìn)行科學(xué)的控制，把握用藥的間隔。堅決杜絕使用國家明令禁止用于藥材種植中的農(nóng)藥。要把前沿的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到丹參種植中，從而對移栽、管理、加工、收藏等關(guān)口進(jìn)行嚴(yán)格把控，通過更多的科學(xué)手段種植丹參，提升種植效益。

1.5.2.4 加強對丹參種質(zhì)的保護(hù)

中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，野生藥材資源生長年限長，受自然環(huán)境影響較大，導(dǎo)致產(chǎn)量低，影響中藥材的育種的選育工作。為了促進(jìn)優(yōu)良新品種選育工作，要加強對丹參種質(zhì)的保護(hù)。要在其中的某一個居群內(nèi)多取，從而能夠最大限度地保存丹參種質(zhì)的遺傳基礎(chǔ)。可以將遷地保護(hù)和就地保護(hù)作為具體的實施保護(hù)政策。在就地保護(hù)中，要創(chuàng)建原生境環(huán)境下的丹參野生資源地，并對亂采挖的行為予以制止，如安排專人看守巡視保護(hù)其生長及其生長環(huán)境。收集到的丹參，要在隔離條件下完成自然授粉，使得有性繁殖更加貼合其授粉習(xí)性，以對其基因頻率和基因型加以保存。當(dāng)發(fā)現(xiàn)新的優(yōu)良材料時，可以通過無性繁殖對目標(biāo)基因型進(jìn)行固定，達(dá)到良種的培育目的。丹參的育種過程中還應(yīng)進(jìn)行對當(dāng)?shù)刭Y源的進(jìn)一步開發(fā)利用，如通過優(yōu)化連作方式，提升道地產(chǎn)區(qū)的可持續(xù)生產(chǎn)量。通常丹參野生資源會在一個區(qū)域長期生存生長，通過研究篩選出優(yōu)異抗性種質(zhì)的幾率較大，可以為地道丹參中藥材的發(fā)展推廣優(yōu)質(zhì)品種。同時，還可以對適合本地土質(zhì)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)品種進(jìn)行重點培育，發(fā)展專用型品種，促進(jìn)丹參野生資源的利用價值。在此基礎(chǔ)上，還可以通過現(xiàn)有品種的雜交培育，實現(xiàn)對雙親優(yōu)質(zhì)性狀的聚合，研發(fā)出新一代的優(yōu)良品種，為今后的丹參種質(zhì)發(fā)展提供資源基礎(chǔ)。

2 討論

丹參作為傳統(tǒng)大宗藥材用于治療心血管疾病療效顯著,然而作為常異交植物,在自然生長和長期進(jìn)化過程中,存在著大量的變異,再加上環(huán)境差異、人為因素和自身的繁殖特性的影響,形成了眾多變異類型,遺傳背景復(fù)雜,丹參的種質(zhì)資源調(diào)查研究評價其之間的遺傳關(guān)系對于改進(jìn)丹參的產(chǎn)量、質(zhì)量、可持續(xù)利用以及種質(zhì)的保存及鑒定都具有重要意義。

目前栽培丹參的繁殖方式有的是切根繁殖,這種無性繁殖方法理論上可以將一株相同遺傳信息的丹參無限擴(kuò)大。由于這種人為因素的影響,使得目前不同突變類型的植株數(shù)量繁多。因此,對不同類型的丹參種質(zhì)進(jìn)行鑒定與區(qū)分,篩選優(yōu)良種質(zhì),去除劣質(zhì)類型則顯得尤為必要。種質(zhì)資源調(diào)查作為從生物學(xué)性狀等方面開展不同丹參種質(zhì)的品質(zhì)評價的研究手段,是一種鮮有成效的優(yōu)質(zhì)資源篩選方法，是優(yōu)質(zhì)育種的有效途徑。