天然产物提取.doc

良种在农业生产乃至在国民经济中具有不可替代的重要作用。专家预言：“种子将成为今后国际农业竞争乃至国际经济竞争的新焦点”、“谁掌握了种子谁就掌握了世界”。因此许多国家都把种子改良和良种推广作为发展国民经济和参与国际竞争的战略措施。中药材种质工程无疑应属于农作物种子工程的一部分。尤其目前正值我国加快中药现代化、标准化、国际化的进程，中药产业正面临着前所未有的机遇和挑战。中药产业的发展必须从源头抓起，种质资源和良种选育的研究凸显其重要地位。常规的药用植物优良品种获得的主要途径有，一是通过系统选育的途径从野生或栽培品种中筛选。二是通过杂交育种获得优良品种。前者多采用连续的人工选择方法，后者是有性杂交和无性杂交，但常常采用的是有性杂交。有性杂交就是采用不同特性的亲本植物进行交配。杂交所产生的种子为杂种，它具有较强的生命力、较优良的性状和容易变异等特征，从杂种中容易选择和培育出人们所需要的优质高产新品种。无性杂交是将两个具有不同性状的亲本植物进行嫁接愈合获得无性杂种。从无性杂种中亦可选择和培育出优质高产的新品种。连续的人工选择是选种工作一项最基本最重要的方法，通常采用连续不断地从栽培植物的大田中或杂种后代的试验地里，选择具有优良性状的单株或群体，并用人工的方法加以定向培育，形成优质高产品种。药用植物的野生或栽培群体中均存在着许多种内多样性的变异类型，尤其对于栽培历史较长的品种更是如此，通过收集、鉴定、比较和评价这些宝贵的变异类型或品系，分析这些变异类型的遗传分化程度、规律及遗传多样性水平，并加以繁殖，对药用植物优良品种选育有重要意义。我国药用植物中有200多种为人工栽培，这些品种由于栽培历史悠久，劳动人民在长期的良种选育生产实践过程中积累了丰富经验。系统选育良种是药用植物栽培中的一项重要措施，多年来人们在长期的生产实践中培育出很多优良品种，杂交育种是卓有成效的传统育种方法之一。20世纪初开始建立并在当今起主导作用的常规育种模式在优良品种选育上发挥了重大作用，但由于其工作量太大、时间过长、育种目标难以把握、存在仅利用有限的种内杂交优势等不足之处，因此在许多方面如数量性状是受限制的。随着科学技术的不断发展，现代生物技术可以打破物种的界限，有计划、有目的地创造出极其丰富的变异类型，使目前常规育种技术难以实现和不敢想象的新品种培育成为可能，同时使育种时间大大缩短，育种目标的准确性大大提高。目前，辐射诱变、细胞杂交、组织培养技术、分子标记技术、转基因技术等已在作物育种中得到应用，显示出强大的生命力。诱变育种取得了一定进展。采用花药培养或胚珠培养技术是进行单倍体或三倍体育种的有效手段，目前怀地黄、薏苡仁、乌头，人参、枸杞子、百合、四季桔等药用植物通过花药培养已经诱导出单倍体植株，为进一步育种打下了基础；柑桔、枸杞胚乳培养已诱导出三倍体植株。我们知道植物种内所有个体及其遗传性状的基因构成了该物种的基因库，其中可能蕴藏着丰富的已知的或未知的有益基因，如控制高产、抗病、抗逆等优良性状的基因和控制有效成分代谢途径和代谢速度的基因，通过研究药用植物基因组特征，建立药用植物优良种系基因库标准基因图谱，最终阐明功能基因组顺序结构的调节机理以及与有效成分的相关性，一方面可以对其有效成分的含量加以准确的控制，提高有效物质的产量和减除有害成分，另一方面还可用于转基因药用植物的构建和解决濒危药用植物的可持续利用。
采用现代分子生物学技术和手段选育药用植物优良品种品系具有下列优点：省却进行人工接种诱发、测交等大量费工费时的田间工作；不受基因显隐性关系的限制；选择的准确性高；应用RFLP等分子标记技术在苗期即可检测到目的基因的存在，能从容准确地选择单株进行回交，省时、省事；可以较客观地揭示品种资源在基因型上的多样性，依据品种资源在DNA水平变异程度来制定方案，将更能满足药用植物育种的长期需要。近年来，一种全新的育种方法一一早代(第1II代之前)回交QTL法应运而生。这是一种以基因选择为基础，以分子连锁图的应用和传统育种技术相结合为主要手段的育种方法。如果把这种新技术应用于药用植物育种研究可以克服经典育种学研究中许多难以克服的困难，因此开展药用植物QTL的研究将成为药用植物育种的一个重要方向。尽管如此，药用植物育种工作还不容乐观，研究基础还很薄弱，在栽培的200多种中药材中，经选育的优育品种不足20种，大多数中药材还没有进行过种质资源调查，更缺乏经典遗传育种学各项遗传参数的研究资料的积累，许多方面还不具备应用新技术的条件，一些选育出来的优良品种没有很好地推广，如中国医学科学院药用植物研究所选育的人参新品种，至今没有得到有效推广。中药材种子的选育和生产远远落后于农作物种子的选育和生产，这虽然与中药材栽培、引种的历史和难度有关，但机制不活是其主要原因。育种是一项艰苦的创造性的工作，