生物技术在保护和利用中药资源方面的应用与发展

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1、生物技术在保护和利用中药资源方面的应用与发展【关键词】生物技术；,,保护；,,利用；,,中药资源　　摘要：探讨了中药生物技术在保护和利用我国濒危中药材资源中的作用，并着重阐述了中药生物技术对传统中药的创新性应用和植物细胞工程在中药产业化中的发展。　　关键词：生物技术；保护；利用；中药资源　　TheApplicationandDevelopmentofBiotechnologyonthePreservationandUtilityofRareTraditionalChineseMedicineResources.　　Keyedicinereso

2、urces　　中医药学是中华民族的瑰宝,数千年来为中华民族的繁衍昌盛和世界民族医药学的发展作出了重大贡献［1］。近年来，随着中药材GAP工作的开展，中药材品种的种植面积、产量都有了较大幅度的变化。但是，随着中药产业的发展，在市场的刺激下，中药材资源的破坏还是比较严重，野生药材数量普遍下降，近100余种药用植物被列为珍稀濒危植物，其中包括：冬虫夏草、人参、甘草等。另外，还有药用部位为茎皮、根皮或茎杆，全部是木本植物，采收药材基本上都是以整株植物的死亡为代价，由此造成了野生资源的急剧减少，如杜仲、刺五加、红豆杉等。许多全草类药材的采收期正是植物的

3、花期，直接影响了植物的有性繁殖。生物技术的兴起为解决这一系列问题提供了有效途径。近几十年来，生物技术在许多领域取得了巨大的进展，在传统中药材研究开发中也取得了相当的成果［2］。生物技术目前已渗透到中药的各个研究领域，在中药资源开发，优良中药品种的培育及生产，濒危珍稀中药资源的保护和利用中的应用愈来愈广泛。　　1中药生物技术对传统中药的创新性应用　　1.1中药天然微量活性成分和有效成分的生产从药用植物中提取的活性成分在疾病的防治方面起到了相当重要的作用，但有些药用植物由于过度采挖，已出现了资源枯竭现象，因此通过工业化手段来生产某些重要的药用植物

4、及其活性成分受到了重视。主要手段有：（1）试管苗的大规模培养。该方法具有繁殖量大、速度快和减少病毒的优点，对药材质量和产量都非常有益。到目前为止已有100多种药用植物经过离体培养获得试管植株；（2）利用组织细胞培养来获得次生代谢物。对于中药材中活性强、含量低、化学方法无法合成的天然次生产物可采用此技术，但增殖效率不高、产量不稳定是制约多数中药不能通过该技术商品化的主要瓶颈；（3）中药化学成分的生物转化系统。利用定向生物转化技术可将天然药物中的高含量成分转化成微量高活性成分，就可以大大提高微量成分的含量，使其达到产业化的要求。熊果苷是目前高档化

5、妆品中常用的美白成分，赵明强等利用人参毛状根成功的实现了对羟基苯醌生物合成天然熊果苷［3］；（4）组合化学与快速活性筛选系统。该技术是指将具有生物活性的复杂天然化合物在微生物或酶的作用下转化产生新的组合型天然化合物群，再通过与药理筛选手段结合，寻找新的高活性或低毒性的天然活性先导化合物，或通过对活性组分中不同成分结构变化与活性强度消长关系的分析发现关键活性成分［4］。　　1.2中药生物技术与中药鉴定　　1.2.1DNA分子标记DNA分子作为生物遗传信息的直接载体，同种药用植物的每一个体的所有细胞均包含相同的遗传信息，具有相同的遗传物质DNA不

6、会因环境影响或个体差异而改变，所以DNA分子标记技术为已遭到破坏的药材提供了新的技术途径。将药材的DNA或通过PCR扩增的药材DNA片段，用限制性内切酶消化后，进行限制性片段长度多态性（RFLP，PCRRFLP）分析，即多态性酶切位点的分析，可以确定品种间、种属间的DNA变异；揭示不同品种间亲缘关系，从而鉴别药材。马小军等［5］对人参的研究表明，对RAPD反应产物进行限制性内切后进行RFLP分析，能有效提高DNA指纹的使用效率。RAPD技术较RFLP技术便宜、方便、易行，灵敏度高，常用于贵重药材的鉴定。张铭等用RAPD技术对石斛属内26个种和

7、金石斛属的一个种进行了基因组DNA多态性分析，并构建聚类树状图。根据筛选到的DNA片段序列，将Sangonl8引物从3'端延长至20bp得到所要的特异性引物。设计成的特异性引物能方便快捷的鉴别出铁皮石斛［6］。郭兰萍等［7］应用RAPD技术对南北苍术间的差异进行了分析，认为苍术的道地性是在遗传和生态两因素长期复杂作用下形成的遗传和化学成分有稳定差异的居群。李晶等［8］用RAPD技术对华中农业大学薯蓣资源圃中收集的11个盾叶薯蓣居群及4个薯蓣属植物居群的混合样品进行了遗传多样性的检测。UPGMA聚类分析结果揭示了各居群间的亲缘关系。道地药材和非

8、道地药材在形态、生药性状及化学成分等特征上具有高度相似性，因而传统的鉴别方法对道地药材的鉴别往往不易。郝明干等首次将扩增片段长度多态性技术（AFLP）应用到中药材道