药用植物组织培养研究综述
摘 要:药用植物是指已广泛应用于藏药、中药及其他民族药领域的具有一定疗效的植物。近年来,在回归自然、崇尚天然思潮下,市场对药用植物的需求量不断增加。由于物种自身繁殖条件、过度采挖及人工栽培局限性等原因,导致许多药用植物资源匮乏,甚至濒临灭绝,而植物组织培养技术为有效缓解种质资源问题、保护物种的多样性提供了技术手段。该文综述了我国药用植物资源现状及部分代表性药用植织培养研究现状,探讨了建立培养体系的影响因素,并对药用植物组织培养的发展方向进行了展望。
关键词:药用植物;资源现状;组织培养;培养条件
中图分类号 Q943.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2019)24-0023-05
Abstract: Medicinal plants refer to plants that have been widely used in Tibetan medicine, Chinese medicine and other ethnic medicine fields with certain efficacy.In returning to nature and advocating natural trends of thought, the demand for medicinal plants is gradually increasing.However, due to the fecundity of species themselves, excessivemining and limitations of artificial cultivation, some medicinal plants have scarce resources and are even on the verge of extinction.The technique of plant tissue culture provides a technical means to effectively alleviate the problems of germplasm resources and protect the diversity of species resources.This article summarized the present situation of medicinal plant resources in China and recent research on some representative medicinal plant tissue culture, discussed some factors affecting the establishment of culture system.Based on the above research, forecasted the development direction of tissue culture of medicinal plants combined with the importance of medicinal plant tissue culture.
Key words: Medicinal plants; Resources present situation; Tissue culture; Cultivation conditions
药用植物是指具有特定治疗作用的一类植物[1],现广泛应用于科学研究和临床治疗的药用植物通常來源于野生或人工栽培。近年来,随着经济社会的发展,对药用植物的需求量大大增加,野生药用植物资源的数量已远远无法满足科研和医疗的需求。与此同时,虽已有药用植物人工栽培成功,但也面临着栽培粗放、质量不稳、农药污染等一系列问题[2]。药用植物的种植,是生物技术的机遇与挑战[3]。植物组织培养技术具有繁殖周期短、成本低,可以避免农药及重金属污染等优势,已越来越广泛的应用于药用植物领域,在资源保护和可持续利用方面具有重要的作用[4]。
植物组织培养的研究始于1920年德国植物学家Haberlandt首次提出的细胞具有全能性的概念,从20世纪60年代至今一直处于迅速发展的阶段。据不完全统计,通过植物细胞培养研究的药用植物超过400种,通过植物组织培养而成功生产出药物的药用植物达200多种[5-6]。
1 我国药用植物资源现状
中国是世界上的植物大国、药材大国,药用植物资源分布广泛[7]。内蒙古自治区是药用植物资源集中的地区之一,药用植物的种类占全国药用植物总数的10.21%,其中有526种植物入蒙药。由于地域辽阔,地质地貌复杂,气候条件独特,使得其生物多样性丰富。如兴安盟白狼林业局境内野生药用植物有104科487种,其中21种为国家及自治区级重点保护野生药材;牙克石市境内有龙胆科野生植物11种,其中三花龙胆、龙胆、鳞叶龙胆等均为我国中药事业中占据比较重要地位的利用价值较大的药用植物,在医疗上具有不可替代的作用;蒙药研究的重要地区库布其沙漠,有蒙药用植物29科,49属,51种、1亚种、2变种种;包头市九峰山自然保护区药用植物资源也极为丰富,共计75科279种;巴林右旗野生药用维管植物有91科536种,占野生维管植物总数的62.91%;此外,巴彦淖尔盟和阿拉善盟境内的乌兰布和沙漠、鄂尔多斯市杭锦旗、包头等多地均为国家级药用植物生产基地[8-13]。云南省永胜县在中药资源普查中共发现中药材资源640种,隶属139科454个属,重点药用植物100个种,其他类药用植物35种[14]。江西省玉山县中药资源实地调查结果发现药用植物512种,隶属140科361属。其中,包括野生品种101种,重点调查市场品种43种,栽培品种药材9种[15]。甘肃省玛曲县现有野生藏药药用植物48科129属246种,其中重点药用植物17科20属23种[16]。在科类、种属的构成上都有着显著的多样性。然而,由于物种自身的繁殖能力、生态环境受到破坏、过渡采挖、加上人口增长过快带来大量的资源需求等问题,加上严重忽视资源繁育、保护及可持续利用的问题,导致物种多样性减少,部分传统药用植物品种储量锐减,甚至濒临灭绝[17-18]。据对濒危药用植物资源调查显示,仰天山区域的紫草、何首乌、条叶龙胆、防风、丹参等植物种类和数量越来越少,像四叶参这样的稀有药用植物已经基本消失;西藏米林县97种珍稀濒危药用植物中,Ⅰ级保护的有11种,Ⅱ级保护的有27种,其中桃儿七等药用植物由Ⅲ级变为Ⅰ级;安徽省黄山市珍稀濒危药用植物共29科33属42种,列入《国家珍稀濒危保护植物名录》的有23种,列入《国家重点保护野生植物名录》的有21种,列入《国家重点保护野生中药材名录》的有13种,其中红豆杉、野大豆、天目木姜子、延龄草等都是我国具有重要经济价值和科研价值的药用植物;江西省分宜县共有182种天然分布的国家级珍稀濒危保护植物,其中,国家Ⅰ级保护植物有7种,IUCN(珍稀濒危等级)等级为CR(极危)的植物有2种,为EN(濒危)的植物有7种[19-22]。
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