丹參種質(zhì)資源與優(yōu)良品種的選育研究

摘要 作為臨床常見中藥，丹參的價(jià)值十分明顯。丹參屬于唇形科鼠尾草屬植物，可入藥的部分為根莖、干燥根。目前，我國種植丹參的地區(qū)有很多，比如四川、山東、河南等。丹參的產(chǎn)量和品質(zhì)保證最關(guān)鍵之處在于優(yōu)良品種選育?，F(xiàn)階段，丹參品種選育工作存在著一些問題，制約了丹參產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?；诖?，著重分析了丹參種質(zhì)資源和優(yōu)良品種選育的相關(guān)內(nèi)容，旨在提供理論參考。

關(guān)鍵詞 丹參;種質(zhì)資源;優(yōu)良品種選育

中圖分類號(hào)：R282.71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2022）01–0166–03

1 丹參資源分布

1.1 地域分布

我國丹參產(chǎn)地主要包括四川、山東、河南、陜西、安徽、湖北等，國外丹參多集中在地中海、中西亞等溫?zé)釒У貐^(qū)。野生丹參喜陽光，大多生長在山坡、草叢、溪旁等有陽光照射的位置，同時(shí)，丹參喜溫暖濕潤，相較于旱地土壤和黏質(zhì)土壤，在砂質(zhì)土壤中更利于丹參生長生存[1]。此外，丹參分布地區(qū)從海拔高度來看，跨度較大，在低于1 000 m的地域或2 000～3 000 m的地域都能見到丹參的身影。雖然丹參喜歡溫暖，但卻有著較強(qiáng)的抗寒性，其莖葉部分能夠承受的最低溫度為-5℃，而根部能夠承受的最低溫度可達(dá)-15℃。

1.2 種質(zhì)資源

正品丹參屬于唇形科鼠尾草屬植物，根莖、干燥根可入藥，而與之同屬的植物根莖很多也會(huì)以丹參的身份入藥。從全球范圍來看，在現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，有1 050種鼠尾草屬，從其形態(tài)特征的不同，又劃分為弧隔鼠尾草亞屬、荔枝草亞屬、美洲鼠尾草亞屬以及鼠尾草亞屬。我國目前現(xiàn)有種類有78種，還有24個(gè)變種，8個(gè)變型，在我國諸多地 區(qū)都有生長。

2 丹參種質(zhì)鑒定

2.1 性狀鑒定

丹參根莖短粗，頂端有時(shí)殘留莖基。根數(shù)條，長圓柱形，略彎曲;表面棕紅色或暗棕紅色，粗糙，具縱皺紋;質(zhì)硬而脆，斷面疏松有裂隙;皮部棕紅，木部灰黃，導(dǎo)管黃白色呈放射狀排列。氣微，味微苦澀。之所以分析丹參形狀，是因?yàn)榈⒆鳛樗幉牡挠行С煞指叩团c之內(nèi)外表面、提取液色度有直接的關(guān)聯(lián)。因此，要想獲得丹參種質(zhì)的相關(guān)信息，必然要對(duì)其性狀進(jìn)行鑒定[2]。

2.2 成分鑒定

丹參的活性成分有2種，分別為丹參酮、丹參醇等脂溶性成分，水溶性成分有丹參素、丹參素兒茶酸。

2.3 分子生物學(xué)鑒定

一般藥材的性狀鑒定過程較為困難，不同藥材的生長環(huán)境、發(fā)育過程等存在差異，會(huì)直接造成藥材性狀的差異。為解決這一困難，2003年P(guān)aul Hebert提出了DNA條形碼概念，即通過一個(gè)或幾個(gè)DNA片段鑒定物種分子，這種方式不僅快速、準(zhǔn)確，而且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。此外，還有一種易于操作的簡(jiǎn)單分子標(biāo)記方式，即簡(jiǎn)單重復(fù)序列間擴(kuò)增（ISSR），這種技術(shù)多用于藥用植物的居群和種間的鑒別[3]。

2.4 遺傳多樣性

丹參遺傳多樣性是由其不同產(chǎn)地決定的，且丹參品種的遺傳分化狀態(tài)已十分顯著。針對(duì)丹參序列信息的構(gòu)建，可采用EST—SSR分子標(biāo)記，尤其是在同種植物中運(yùn)用，該技術(shù)的效果更為明顯。針對(duì)丹參種質(zhì)遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)的研究，可采用擴(kuò)增片段長度多態(tài)性（AFLP）標(biāo)記技術(shù)，通過該技術(shù)能夠更加準(zhǔn)確地檢驗(yàn)出丹參種質(zhì)DNA水平，得到0.23～0.76的相似系數(shù)，進(jìn)而以研究結(jié)果為依據(jù)，為丹參后續(xù)的引種、育種、栽培等提供理論支撐。同時(shí)，丹參遺傳多樣性和親緣關(guān)系的分析多采用相關(guān)序列擴(kuò)增多態(tài)性（SRAP）分子標(biāo)記技術(shù)，這種技術(shù)是一種新型生物技術(shù)，遺傳相似系數(shù)的范圍在0.6774～0.8225。丹參的質(zhì)量取決于丹參的功能基因表達(dá)[4]。為此，要保證丹參質(zhì)量，確定不同地道品質(zhì)，必然要對(duì)丹參種質(zhì)進(jìn)行研究，此時(shí)SRAP分子標(biāo)記技術(shù)便能發(fā)揮出作用。

3 丹參優(yōu)良品種的選育

3.1 繁殖方式

丹參繁殖有2種主要方式，即有性繁殖和營養(yǎng)繁殖。有性繁殖簡(jiǎn)單理解就是利用種子完成繁殖活動(dòng)，種子的選擇要注重其新鮮度、成熟度、飽滿度以及無病害等方面。滿足標(biāo)準(zhǔn)的種子需要先放置在溫水中靜置24 h，稱為浸種。丹參種子不能長時(shí)間保存，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，將丹參種子在儲(chǔ)存放置1個(gè)月，其發(fā)芽率會(huì)降低10%，隨著放置時(shí)間的增加，種子發(fā)芽率越低。針對(duì)陳化種子，需要先對(duì)其進(jìn)行浸種處理，以增加其發(fā)芽率，浸種除了溫水24 h外，還可以選擇濃度為0.3%的高錳酸鉀溶液，將種子浸泡在溶液中6 h。舒柯等[5]曾對(duì)丹參種子誘導(dǎo)其生長情況進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)太空誘導(dǎo)后與未經(jīng)誘導(dǎo)的種子相比，前者種子出苗后生長狀況更佳;營養(yǎng)繁殖是以丹參不同部位來選擇的，按照實(shí)際需要，選擇適合的丹參部位，并以此為基礎(chǔ)開展?fàn)I養(yǎng)繁殖，讓丹參的產(chǎn)量能夠在人為干預(yù)下大大提升，以滿足市場(chǎng)需要。一般而言，營養(yǎng)繁殖有多種方式，最常見的是根段扦插、嫩枝扦插、分株繁殖等。

3.2 種植方式

丹參是深根植物的一種，最適宜丹參生長的環(huán)境應(yīng)保持土壤疏松、土層深厚，同時(shí)土壤要有一定的透氣性;向陽、不積水;地下水位高度不超過60 cm，耕作土層厚度高于40 cm;土壤性質(zhì)為沙質(zhì)，呈中性、微酸性或微堿性。

丹參內(nèi)含可藥用的成分含量的高低與其生長的土壤有直接關(guān)系，用途不同的丹參，其有效成分的含量也不同。為滿足特定需求，應(yīng)采用不同類別的土壤完成丹參的種植和培養(yǎng)。

丹參及其根系的生長發(fā)育過程，受到土壤濕度和肥力等因素的影響，因此，要想提高單位土地面積的丹參產(chǎn)量，應(yīng)結(jié)合土壤肥力、種植年限等信息確定種植密度。

丹參根部品質(zhì)與移栽時(shí)間有關(guān)，同一批丹參育苗，若移栽的時(shí)間不同，則丹參根產(chǎn)量和有效成分均有所差異，移栽時(shí)間若超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，便會(huì)影響根的生長和內(nèi)在有效成分的生成。

丹參花期生長出的花蕾需要摘除，以便對(duì)植株繁殖產(chǎn)生抑制效果，從而將營養(yǎng)和能量更多供給到根系。有實(shí)驗(yàn)表明，丹參在花期將花蕾去除和不去除，藥材的整體質(zhì)量有明顯差異，前者整體質(zhì)量更好。CC2627D9-1233-4003-9F30-1B078D4E859B

3.3 組織培養(yǎng)

野生丹參資源短缺，不能滿足市場(chǎng)需要，因此人們開始探索人工栽培，這種方式能夠提升丹參產(chǎn)量，使其可以順利供應(yīng)醫(yī)藥市場(chǎng)，緩解藥源緊張的問題，組織培養(yǎng)便是最常用的人工栽培方式。丹參栽培最主要的問題就是品質(zhì)和產(chǎn)量的控制，為讓人工栽培丹參的質(zhì)量和有效成分達(dá)到藥用標(biāo)準(zhǔn)，需要借助組織培養(yǎng)技術(shù)?？旆庇缂夹g(shù)可將MS培養(yǎng)基作為基質(zhì)，在不同種類的培養(yǎng)基中放置研究物，研究物即來自不同丹參的種子、葉片、愈傷組織、叢生芽等。

3.4 選擇育種

丹參種質(zhì)十分復(fù)雜，不論是野生群體還是栽培群體，產(chǎn)生的變異類型都不在少數(shù)。為推進(jìn)丹參種質(zhì)改良工作，需要在目前已有的種質(zhì)中開展系統(tǒng)選育工作。例如，陜西商洛天士力丹參基地，在不斷研究探索和對(duì)比的過程中，找到了優(yōu)質(zhì)的多根型和粗根型丹參，多根型有著相對(duì)較高的脂溶性成分含量，而粗根型可以在飲片中廣泛運(yùn)用。溫春秀等[6]從生物學(xué)性狀和產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，層層篩選出12個(gè)品系，確定了3個(gè)優(yōu)質(zhì)丹參種質(zhì)，分別為山東-3、山東-8和山東-9，其中，山東-3的丹參酮ⅡA含量最高，并且長勢(shì)較好，形態(tài)粗壯。進(jìn)而結(jié)合3個(gè)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)，選育出多個(gè)新品種，較為典型的是丹優(yōu)1號(hào)、2號(hào)。

3.5 雜交育種

選育良種的重要方式之一是雜交育種。雜交能夠促使各個(gè)種質(zhì)的基因進(jìn)行交流和碰撞，進(jìn)而雜交出更優(yōu)秀的品種。例如，舒志明等[7]在觀察研究丹參不育株系Sh-B時(shí)，以其植物學(xué)特征、花器官、花藥形態(tài)、大小等，將丹參Sh-B分為3各類型，即Sh-B1、Sh-B2和Sh-B3。

3.6 多倍體育種

高山林在既定的組織培養(yǎng)環(huán)境中，通過添加秋水仙堿的方式，誘發(fā)了丹參多倍體，進(jìn)而形成同源四倍體。將四倍體試管苗做移栽處理后，對(duì)其田間生長的農(nóng)藝性狀進(jìn)行鑒別，同時(shí)檢測(cè)其主要化學(xué)成分，得出以下結(jié)果：這類植株具有多倍體植株的典型特征，且內(nèi)部的化學(xué)成分與原植株相比含量更高。在持續(xù)3年的觀察和研究中，能夠獲得準(zhǔn)確的結(jié)論，即多倍體特征十分明顯[6]。此外，通過更加深入的研究表明，多倍體品系根部質(zhì)量更高、丹參酮含量更高。

3.7 基因工程育種

陳海敏[8]利用葉盤法，并借助根癌農(nóng)桿菌，對(duì)丹參進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，在丹參中導(dǎo)入了葡萄的白藜蘆醇合酶（RS），最終成功獲得45棵卡那霉素抗性植株，對(duì)植株進(jìn)行了一系類雜交檢測(cè)，得到了較為準(zhǔn)確的結(jié)果，RS基因已經(jīng)與部分轉(zhuǎn)基因丹參苗的基因組進(jìn)行了結(jié)合。張蔭麟等[9]讓丹參無菌苗或胚細(xì)胞在根癌農(nóng)桿菌的作用下發(fā)生感染，進(jìn)而得到冠癭組織，并在此組織中將丹參高產(chǎn)株系Ca篩選分離出來，經(jīng)測(cè)定，這類丹參的丹參酮與生藥相比已超出了1.9倍的含量。

3.8 航天育種

有學(xué)者曾對(duì)航天育種進(jìn)行了研究，將丹參種子放置到衛(wèi)星，衛(wèi)星進(jìn)入太空并返回地球后，將丹參種子進(jìn)行種植并觀測(cè)。研究數(shù)據(jù)顯示，搭載衛(wèi)星的種子與普通種子相比較，發(fā)芽率和出苗率更高一籌，幼苗發(fā)育、花期時(shí)間縮短，同時(shí)花苔更長、花蕾更多，單株結(jié)實(shí)率降低，但千粒重、地上分支卻陡然增加。不僅如此，根鮮重有了較大提升。之所以會(huì)出現(xiàn)這種結(jié)果，是因?yàn)榈⒎N子進(jìn)入太空后發(fā)生了DNA變異[10]。還有學(xué)者將丹參種子分成太空組和地面組，太空組是去過太空的種子，地面組則是普通種子，對(duì)2組藥用部分的元素種類和含量進(jìn)行檢測(cè)和比較，數(shù)據(jù)顯示，太空組元素種類與地面組沒有較大差異，但是，Cu/Zn比值，Cr、Mn、Fe含量卻明顯高于地面組。

4 討論

丹參作為一種藥材，在臨床中的應(yīng)用較多，且需求量逐漸加大。但是，野生丹參資源并不多見，可供臨床應(yīng)用的更是少之又少，因此，目前市場(chǎng)中的丹參藥材多為栽培品種。我國對(duì)丹參的引種栽培已有較長時(shí)間，不同地域紛紛進(jìn)行了丹參栽培，但這種栽培在初始階段只是將野生丹參直接轉(zhuǎn)化為家種，并沒有對(duì)野生丹參進(jìn)行遺傳方面的改進(jìn)，這種栽培方式導(dǎo)致市場(chǎng)上的丹參品種有好有壞，且質(zhì)量不平均，也不穩(wěn)定[11]。丹參的產(chǎn)量和質(zhì)量的好壞是由丹參種質(zhì)資源決定的，若丹參種苗質(zhì)量不高、種植技術(shù)不到位，會(huì)直接造成丹參資源質(zhì)量下降，并破壞丹參資源的可持續(xù)性應(yīng)用。因此，做好丹參優(yōu)良品種選育成為十分關(guān)鍵的工作。

首先，我國對(duì)中藥材質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)之一便是道地性，丹參種質(zhì)與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境有著十分密切的關(guān)聯(lián)，應(yīng)分析各個(gè)地域間丹參種質(zhì)的遺傳多樣性和地理群居之間的不同，并將其作為丹參引種栽培的依據(jù)[12]。從道地產(chǎn)區(qū)固有丹參藥材的基礎(chǔ)上再次篩選品種，選擇最優(yōu)品種，同時(shí)通過先進(jìn)的基金工程、細(xì)胞工程、分子水平等技術(shù)手段對(duì)品種進(jìn)行培育。要結(jié)合市場(chǎng)需求，提升丹參產(chǎn)量，并且提升成分含量。此外，在進(jìn)行一定規(guī)模的丹參生產(chǎn)時(shí)，要注意與周圍自然環(huán)境和生態(tài)的關(guān)系，保持關(guān)系的和諧與穩(wěn)定，最終建立以道地藥材產(chǎn)區(qū)為基礎(chǔ)的丹參藥材產(chǎn)業(yè)基地。

其次，丹參的種植過程需要實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、有序化，不論是選擇種植基地，還是田間管理，都要保證科學(xué)化和合理化。第一，合理耕作。在通常情況下，丹參種植時(shí)間在2年以內(nèi)，可以采用間作和輪作的方式。例如，與小麥等植物輪作種植，以便在較大程度上促進(jìn)土壤中微生物的恢復(fù)，加快土壤的自然恢復(fù)。栽培丹參后，相應(yīng)的土壤微生物群落最少需要2年的時(shí)間才能恢復(fù)到初始水平，因此，合理的間作和輪作充分符合種植經(jīng)驗(yàn)。第二，物理措施。做好外界因素的管理，例如，田間和水肥管理等，并及時(shí)清除田間雜草。第三，藥劑防治。即化學(xué)藥物治理，諸如種子處理、土壤消毒、種根消毒等。

最后，確保丹參種質(zhì)資源的優(yōu)質(zhì)性狀是保證其藥用價(jià)值的最直接措施。人們需要始終保護(hù)生態(tài)環(huán)境，不過度追求經(jīng)濟(jì)效益而破壞其生存環(huán)境。丹參屬于大宗中藥材，對(duì)丹參資源的應(yīng)用，應(yīng)站在發(fā)展的角度，不斷尋求野生品種和近緣品種，更要注重對(duì)中藥資源的保護(hù)。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Study on Germplasm Res-ources of Salvia miltiorrhiza and Breeding of Excellent Varieties

WANG Jian （Weinan Vocational and Technical College， Weinan， Shaanxi 714026）

Abstract As a common and commonly used traditional Chinese medicine， Salvia miltiorrhiza has obvious value. Salvia miltiorrhiza belongs to sage in Labiatae. The parts that can be used as medicine are rhizomes and dry roots. At present， there are many areas where Salvia miltiorrhiza is planted in China， such as Sichuan， Shandong， Henan and so on. The most important thing to ensure the yield and quality of Salvia miltiorrhiza is the breeding of excellent varieties. From the reality of Salvia miltiorrhiza variety breeding at this stage， there are many problems. If they are not solved， it will restrict the development of Salvia miltiorrhiza industry. Based on this， this study focuses on the analysis of Salvia miltiorrhiza germplasm resources and good variety breeding， hoping to bring some theoretical help to the development of Salvia miltiorrhiza industry in the future.

Key words Salvia miltiorrhiza; Germpl-asm resources; Breeding of excellent varieties

基金項(xiàng)目 渭南職業(yè)技術(shù)學(xué)院專項(xiàng)基金課題“丹參品種選育及規(guī)范化種植技術(shù)研究”（WZYCZX1702）。

作者簡(jiǎn)介 王劍，（1984—）男，陜西渭南人，講師，主要從事生理、藥理教學(xué)工作。

收稿日期 2021-09-29CC2627D9-1233-4003-9F30-1B078D4E859B