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藥用植物論文

時(shí)間:2022-05-24 09:15:54

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藥用植物論文

藥用植物論文:關(guān)于藥用植物的藥用成份分析

摘要:代謝組學(xué)研究涉及的技術(shù)步驟主要包括植物栽培、樣本制備、衍生化、分離純化和數(shù)據(jù)分析5個(gè)方面。

關(guān)鍵詞:藥用;植物;研究;分析

一、代謝組學(xué)研究的技術(shù)步驟

代謝組學(xué)研究涉及的技術(shù)步驟主要包括植物栽培、樣本制備、衍生化、分離純化和數(shù)據(jù)分析5個(gè)方面。

(一)植物栽培。對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行培育的目的是為了對(duì)樣本的穩(wěn)定性進(jìn)行控制,相對(duì)于微生物和動(dòng)物而言,植物的人工栽培需要考慮更多的問(wèn)題,如中藥材在不同年齡、不同發(fā)育階段、不同部位以及光照、水肥、耕作等環(huán)境因素的微小差異都可引起生理狀態(tài)的變化,而這些非可控及可控雙重因素的影響很難進(jìn)行精確的控制,從而影響藥用植物代謝組研究的重復(fù)性。為了解決以上問(wèn)題,推薦使用大容量的培養(yǎng)箱,定時(shí)更換培養(yǎng)箱中栽培對(duì)象的位置,以及使用無(wú)土栽培技術(shù)等,Fukusaki E利用無(wú)土栽培系統(tǒng)將水和養(yǎng)分直接引入植物根部,并且對(duì)供給量進(jìn)行精確地控制,大大提高了實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性。

(二)樣本制備。為了獲得穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,樣本制備需要考慮樣本的生長(zhǎng)、取樣的時(shí)間和地點(diǎn)、取樣量以及樣本的處理方法等問(wèn)題,并根據(jù)分析對(duì)象的分子結(jié)構(gòu)、溶解性、極性等理化性質(zhì)及其相對(duì)含量大小對(duì)提取和分離的方法進(jìn)行選擇,逐一優(yōu)化試驗(yàn)方案。Maharjan RP等用6種方法分別對(duì)大腸桿菌中代謝產(chǎn)物進(jìn)行提取,發(fā)現(xiàn)用-40℃甲醇進(jìn)行提取的效果最好?,F(xiàn)階段代謝組學(xué)的分析對(duì)象主要集中在親水性小分子,尤其是初級(jí)代謝產(chǎn)物,氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(GC MS)和毛細(xì)管電泳質(zhì)譜(CE MS)聯(lián)用都是分析親水小分子的重要技術(shù)。Fiehn O等使用GC MS對(duì)擬南芥葉片中的親水小分子進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)酒石酸半縮醛、檸蘋(píng)酸、別蘇氨酸、羥基乙酸等15種植物代謝物。

(三)衍生化處理。對(duì)目標(biāo)代謝產(chǎn)物的衍生化處理取決于所使用的分析設(shè)備,GCMS系統(tǒng)只適合對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行分析,高效液相色譜法(HP LC)一般則使用紫外或熒光標(biāo)記的方法對(duì)樣本進(jìn)行衍生處理,Blau K對(duì)酯化、酰化、烷基化、硅烷化、硼烷化、環(huán)化和離子化等衍生方法進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。然而離子化抑制常使得質(zhì)譜分析過(guò)程中目標(biāo)代謝產(chǎn)物的離子化效率降低,這主要是由于分離過(guò)程中污染物與目標(biāo)代謝物難以完全分離開(kāi)所引起的,優(yōu)化色譜分離時(shí)間可有效緩解離子化抑制,然而在實(shí)際操作中不可能對(duì)上百種代謝產(chǎn)物的分離時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化,利用非放射性同位素稀釋法進(jìn)行相對(duì)定量可以很好的解決該問(wèn)題。Han DK等應(yīng)用同位素編碼的親和標(biāo)記(IC AT),根據(jù)經(jīng)誘導(dǎo)分化的微粒蛋白及其同位素標(biāo)記物的峰面積比,對(duì)該蛋白的相對(duì)含量進(jìn)行分析。Zhang R等發(fā)現(xiàn)同位素標(biāo)記技術(shù)也可用于代謝組學(xué)的研究,但是卻存在許多困難?;铙w的同位素標(biāo)記方法對(duì)于同位素的洗脫是一種非常有潛力的技術(shù),目前關(guān)于使用34s的研究已有報(bào)道。

(四)分離和定量。分離是代謝組學(xué)研究中的重要步驟,與質(zhì)譜聯(lián)用的色譜和電泳分析技術(shù)都是使用紫外或電化學(xué)檢測(cè)的方法進(jìn)行定量,其對(duì)代謝組數(shù)據(jù)的分辨率與定量能力都有一定的影響。Tomita M等總結(jié)了各種色譜分離法中經(jīng)常遇到的技術(shù)問(wèn)題,認(rèn)為毛細(xì)管電泳和氣相色譜法由于具有較高的分辨率,已成為代謝組學(xué)研究的常規(guī)技術(shù)手段之一,液相色譜因其適用范圍廣,應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。

(五)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。為闡明代謝物復(fù)雜的線性或非線性關(guān)系,需要進(jìn)行多變量分析,將原始的色譜圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的矩陣數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)色譜峰鑒定和整合從而進(jìn)行多變量分析。由于環(huán)境等因素的干擾,光譜數(shù)據(jù)需要通過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)加工方法進(jìn)行校正,包括:

1.降低噪聲。

2.校正基線。

3.提高分辨率。

4.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。Jonsson P等報(bào)道了一種關(guān)于GC MS色譜圖數(shù)據(jù)處理的方法,可以對(duì)大量代謝產(chǎn)物樣品進(jìn)行有效的識(shí)別。

二、代謝組學(xué)中的數(shù)據(jù)分析方法

(一)主成分分析法(PCA)。將實(shí)測(cè)的多個(gè)指標(biāo)用少數(shù)幾個(gè)潛在的相互獨(dú)立的主成分指標(biāo)線性組合來(lái)表示,反映原始測(cè)量指標(biāo)的主要信息。使得分析與評(píng)價(jià)指標(biāo)變量時(shí)能夠找出主導(dǎo)因素,切斷其他相關(guān)因素的干擾,做出更為準(zhǔn)確的估量與評(píng)價(jià)。PCA數(shù)據(jù)矩陣通常來(lái)自于GC MS,LC MS或CE MS,因此將目標(biāo)代謝產(chǎn)物作為自變量,而相應(yīng)的代謝產(chǎn)物含量作為因變量,定義與最大特征值方向一致的特征向量為第一主成分,依此類(lèi)推,PCA便能通過(guò)對(duì)幾個(gè)主要成分的分析,從代謝組中識(shí)別出有效信息。主成分分析有助于簡(jiǎn)化分析和多維數(shù)據(jù)的可視化,但是該方法可能導(dǎo)致一部分有用信息的丟失。

(二)層次聚類(lèi)分析法(HCA)。層次聚類(lèi)分析法也常用于代謝組學(xué)的研究中,它是將n個(gè)樣品分類(lèi),計(jì)算兩兩之間的距離,構(gòu)成距離矩陣,合并距離最近的兩類(lèi)為一新類(lèi),計(jì)算新類(lèi)與當(dāng)前各類(lèi)的距離。再合并、計(jì)算,直至只有一類(lèi)為止。該方法雖然精確,但計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)密集,對(duì)大量數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析時(shí),更適合選用K均值聚類(lèi)法(KMC)或批次自組織映射圖法(BLSOM),而HCA適合將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為主成分后使用。

(三)其他數(shù)據(jù)采集方法。除PCA、HCA外,很多變量分析方法都可用于植物代謝組學(xué)的分析。軟獨(dú)立建模分類(lèi)法(SIMCA)是利用主成分模型對(duì)未知樣品進(jìn)行分類(lèi)和預(yù)測(cè),適合對(duì)大量樣本進(jìn)行分析;近鄰分類(lèi)法(KNN)和K平均值聚類(lèi)分析法(KMN)也可用于樣品分類(lèi);主成分回歸法(PCR)或偏最小二乘回歸法(PLS)在某些情況下也可使用。然而到目前為止由于還沒(méi)有建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析方法,代謝組學(xué)仍然是一門(mén)有待完善的學(xué)科。

三、代謝組學(xué)在藥用植物中的實(shí)踐

植物藥材來(lái)源于藥用植物體,而藥用植物體的形態(tài)建成是其體內(nèi)一系列生理、生化代謝活動(dòng)的結(jié)果。植物代謝活動(dòng)分為初生代謝和次生代謝,初生代謝在植物生命過(guò)程中始終都在發(fā)生,其通過(guò)光合作用、檸檬酸循環(huán)等途徑,為次生代謝的發(fā)生提供能量和一些小分子化合物原料。次生代謝往往發(fā)生在植物生命過(guò)程中的某一階段,其主要生物合成途徑有莽草酸途徑、多酮途徑和甲瓦龍酸途徑等。植物藥材含有的生物堿、胺類(lèi)、萜類(lèi)、黃酮類(lèi)、醌類(lèi)、皂苷、強(qiáng)心苷等活性物質(zhì)的絕大多數(shù)屬于次生代謝產(chǎn)物,因此探討次生代謝產(chǎn)物在藥用植物體內(nèi)的合成積累機(jī)制及其影響因素,對(duì)于提高活性物質(zhì)含量、保證藥材質(zhì)量、穩(wěn)定臨床療效等具有重要意義。孫視等通過(guò)對(duì)銀杏葉中黃酮類(lèi)成分積累規(guī)律的研究,提出了選擇具有一定環(huán)境壓力的次適宜生態(tài)環(huán)境解決藥用植物栽培中生長(zhǎng)和次生產(chǎn)物積累的矛盾。王昆等以人參葉組織為材料,總結(jié)了構(gòu)建人參葉cDNA文庫(kù)過(guò)程中存在的一些關(guān)鍵問(wèn)題和應(yīng)采取的對(duì)策,為今后關(guān)于人參有效成分如人參皂苷的生物合成途徑及其調(diào)控的基礎(chǔ)研究提供技術(shù)參考和理論指導(dǎo)。最近,美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的Keasling等采用一系列的轉(zhuǎn)基因調(diào)控方法,通過(guò)基因工程酵母合成了青蒿素的前體物質(zhì)――青蒿酸,其產(chǎn)量超過(guò)100mg/L,為有效降低抗瘧藥物的成本提供了機(jī)遇。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究積累,人們對(duì)代謝途徑的主干部分(為次生代謝提供底物的初生代謝途徑)已經(jīng)基本了解,例如酚類(lèi)的莽草酸途徑,萜類(lèi)的異戊二烯二磷酸(IPP)途徑等。被子植物中一些相對(duì)保守的次生代謝途徑也得到了很好的研究,如黃酮類(lèi)、木質(zhì)素的生物合成與調(diào)控。然而,對(duì)次生代謝最豐富最神奇的部分――特定產(chǎn)物合成與積累的過(guò)程,還所知甚少。

四、展望

然而依據(jù)傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的指導(dǎo)思想,目前急待解決的是中藥種質(zhì)資源的代謝組學(xué)研究和中藥體內(nèi)作用的代謝組學(xué)研究。同時(shí),代謝組學(xué)在分析平臺(tái)技術(shù)、方法學(xué)手段和應(yīng)用策略等方面相對(duì)于其他組學(xué)技術(shù)還需要進(jìn)一步發(fā)展和完善,還需要其他學(xué)科的配合和介入。相信隨著更有力的成分分析設(shè)備的使用及代謝組數(shù)據(jù)庫(kù)的建立,藥用植物代謝組學(xué)將對(duì)中醫(yī)藥學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

藥用植物論文:瀕危蘭科藥用植物DNA條形碼鑒定

[摘要] 蘭科藥用植物形態(tài)分類(lèi)困難,此研究采用DNA條形碼分子鑒定法從分子水平驗(yàn)證蘭科藥用植物的傳統(tǒng)形態(tài)分類(lèi)。以matK,psbA-trnH和ITS2序列作為DNA條形碼對(duì)已進(jìn)行了形態(tài)鑒定的49屬135種163份蘭科藥用植物樣品進(jìn)行分子鑒定,經(jīng)DNA提取,PCR擴(kuò)增、雙向測(cè)序及校對(duì)拼接后,將得到的序列在GenBank中進(jìn)行BLAST比對(duì),然后運(yùn)用MEGA 7.0軟件中的Neighbor-joining (NJ)法構(gòu)建物種系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)。結(jié)果表明,163份樣品均能成功提取DNA;matK,psbA-trnH和ITS2序列的PCR擴(kuò)增效率分別為100%,100%,98.77%;共獲得487條序列,其中345條序列在GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中比對(duì)到了相應(yīng)物種的序列,142條為新增序列;運(yùn)用NJ法構(gòu)建的蘭科藥用植物系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)中,基于matK序列所構(gòu)建的物種系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)要優(yōu)于基于psbA-trnH和ITS2序列所構(gòu)建的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)。matK,psbA-trnH和ITS2序列在鑒定蘭科藥用植物過(guò)程中互為補(bǔ)充,DNA條形碼分子鑒定法可用于輔助蘭科藥用植物的分類(lèi)鑒定。

[關(guān)鍵詞] 蘭科;DNA條形碼;藥用植物;分子鑒定

蘭科Orchidaceae是世界性大科之一,包括地生、附生、菌類(lèi)寄生等生活方式[1],在全世界約有800屬20 000~35 000種[2-4],F(xiàn)lora of China中記載中國(guó)境內(nèi)的野生蘭科植物共有194屬(中國(guó)特有屬11個(gè)) 1 388種(中國(guó)特有種491個(gè))[4]。蘭科植物中的許多物種因其形態(tài)高度進(jìn)化,物種之間僅有極細(xì)微的差異,從形態(tài)上對(duì)其進(jìn)行鑒定較困難。

自雙名法確立以來(lái)的250多年里,人類(lèi)共鑒定和描述了約170萬(wàn)種生物[5],但這僅僅占到分類(lèi)學(xué)家預(yù)計(jì)物種數(shù)量的15%[6]。DNA條形碼(DNA barcoding)是一種基于DNA序列進(jìn)行生物物種鑒定的技術(shù),即利用標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)或者幾個(gè)DN段進(jìn)行序列分析,根據(jù)核苷酸序列差異,對(duì)物種進(jìn)行快速和準(zhǔn)確的鑒定[7-9]。傳統(tǒng)物種分類(lèi)學(xué)主要依據(jù)物種形態(tài)和解剖特點(diǎn)進(jìn)行鑒定,受鑒定人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)、經(jīng)驗(yàn)以及物種生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)等因素的影響[10]。DNA條形碼分子鑒定法因是從分子水平對(duì)物種進(jìn)行鑒定,突破了對(duì)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)度依賴(lài),并且不受樣品形態(tài)和取樣部位的限制,鑒定穩(wěn)定性和重復(fù)性高,操作單,便于缺少分類(lèi)學(xué)知識(shí)的人員進(jìn)行物種鑒定,能極大緩解當(dāng)前分類(lèi)人才短缺的現(xiàn)狀。DNA條形碼分子鑒定法通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),可加速隱存種和新物種的發(fā)現(xiàn)。通過(guò)信息平臺(tái)建立物種DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù),易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)資源共享[11-15]。目前,DNA條形碼分子鑒定法已在多種類(lèi)型的藥用植物鑒定中得到了廣泛應(yīng)用,表現(xiàn)出較強(qiáng)的鑒定能力[16-22]。

在悠久的中醫(yī)藥發(fā)展過(guò)程中,勞動(dòng)人民很早就利用一些蘭科植物進(jìn)行治病,在中國(guó)現(xiàn)存最早的藥學(xué)專(zhuān)著《神農(nóng)本草經(jīng)》中就以赤箭、石斛、白芨之名記載了3種蘭科植物。傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為許多蘭科藥用植物具有生津止渴、潤(rùn)肺化痰、清熱解毒、活血調(diào)經(jīng)、軟堅(jiān)散結(jié)、祛風(fēng)止痛、止血、定驚、斂瘡等功效。蘭科藥用植物的藥用部位一般為其全草、塊莖或假鱗莖,一些常用物種,如天麻、石斛、白及、山慈菇等,均具有較高藥用價(jià)值?由于蘭科藥用植物形態(tài)分類(lèi)較困難,很容易采集到形態(tài)相近的偽品而威脅到用藥安全。因此,此研究運(yùn)用DNA條形碼分子鑒定法對(duì)蘭科藥用植物進(jìn)行鑒定研究,篩選適合蘭科藥用植物分子鑒定的DNA條形碼序列,探討其在鑒定蘭科藥用植物上的可行性,從分子水平驗(yàn)證蘭科藥用植物的傳統(tǒng)形態(tài)分類(lèi)結(jié)果,保障用藥安全。

1 材料

1.1 采集與鑒定

查閱中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館(Chinese Virtual Herbarium,CVH,http://.cn/)和相關(guān)文獻(xiàn),并根據(jù)實(shí)際情況確定采樣區(qū)域和采樣路線。采樣時(shí),依據(jù)CVH中的標(biāo)本信息,在蘭科藥用植物分布較集中的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查采集。采集地主要包括:廣西壯族自治區(qū)百色市境內(nèi)的那坡縣老虎跳自然保護(hù)區(qū)和樂(lè)業(yè)-鳳山世界地質(zhì)公園以及廣東省深圳市梧桐山腳下的“深圳市蘭科植物保護(hù)研究中心”。共采集了49屬135種163份蘭科藥用植物,經(jīng)過(guò)“深圳市蘭科植物保護(hù)研究中心”饒文輝館長(zhǎng)和廣西中醫(yī)藥研究院黃云峰副研究員等蘭科專(zhuān)家鑒定。

1.2 采樣區(qū)域概況

那坡縣老虎跳自然保護(hù)區(qū)位于廣西西南部的百色市那坡縣,與云南東南部、越南北部相鄰。該區(qū)域地理坐標(biāo)為東經(jīng)105°31′―105°53′ E,北緯22°56′―23°15′ N,最高峰海拔1 603 m;多年平均日照1 404 h,年均溫18.8 ℃,≥10 ℃的活動(dòng)積溫6 026 ℃,無(wú)霜期324 d;多年平均降水量1 408 mm,蒸發(fā)量1 388 mm;土壤主要為紅壤、黃紅壤、黃壤、石灰土等;氣候溫和、雨熱充沛,植被保存較好,屬北熱帶氣候帶,地帶性植被型以溝谷雨林和石灰?guī)r山地季雨林為主,是中越邊境植物多樣性核心區(qū)域,蘭科植物尤為豐富。廣西樂(lè)業(yè)-鳳山世界地質(zhì)公園位于云貴高原向廣西盆地過(guò)渡的斜坡地帶,由相鄰的樂(lè)業(yè)大石圍國(guó)家地質(zhì)公園和鳳山巖溶?chē)?guó)家地質(zhì)公園組成,該區(qū)域地理坐標(biāo)為東經(jīng)106°18′―107°06′ E,北緯24°18′―24°50′ N,海拔274~1 500 m,屬亞熱帶氣候,熱量充沛,干濕季明顯,每年5―10月為雨季,11月至次年4月為旱季;該區(qū)域土壤多為由砂頁(yè)巖風(fēng)化的殘積母質(zhì)發(fā)育而成的紅壤、黃壤和低海拔的褐紅壤,局部有石灰土。廣東省深圳市梧桐山腳下的“深圳市蘭科植物保護(hù)研究中心”保存著中國(guó)近千種原生蘭科植物資源,被譽(yù)為“中國(guó)蘭谷”,該中心所在區(qū)域?qū)倌蟻啛釒夂颉?

2 方法

2.1 DNA提取、PCR擴(kuò)增和測(cè)序

2.1.1 DNA提取 用75%乙醇擦拭經(jīng)50 ℃低溫干燥的葉片樣品,稱(chēng)取約30 mg,經(jīng)適當(dāng)剪切后,將樣品移入已滅菌的2 mL圓底EP管中,并向EP管中加入一顆小鋼珠,再放入高通量組織研磨儀(Sceintz Biotech Co.,China)中,在50 Hz頻率下研磨120 s后,加入核分離液(配方為:Tris-HCl (pH 8.0)終濃度100 mmol?L-1,EDTA (pH 8.0)終濃度20 mmol?L-1,NaCl終濃度0.7 mol?L-1,PVP-40為2%,以上各物質(zhì)配成溶液后滅菌,使用之前加入0.4%的β-巰基乙醇)[23]清洗1至多次(800 μL/次)至上清液無(wú)色后,用移液槍吸去上清液,留沉淀,再向其中加入裂解液,混勻后,使用56 ℃水浴過(guò)夜(8~12 h) (對(duì)于新鮮樣品或較易提取出DNA的樣品,可置于65 ℃水浴鍋中水浴60~90 min),再采用植物基因組DNA提取試劑盒(Tiangen Biotech Co.,China)提取蘭科藥用植物樣品總基因組DNA。詳細(xì)操作步驟參見(jiàn)中藥材DNA條形碼分子鑒定指導(dǎo)原則及試劑盒說(shuō)明書(shū)。

2.1.2 PCR擴(kuò)增和測(cè)序 通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)[24-31],選擇在蘭科藥用植物中使用較廣泛的葉綠體基因組matK序列和psbA-trnH序列以及核基因組ITS2序列作為DNA條形碼序列。擴(kuò)增引物及PCR擴(kuò)增程序詳見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)[23]。采用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR擴(kuò)增情況,對(duì)出現(xiàn)清晰目的條帶的樣品進(jìn)行純化后,運(yùn)用ABI 3730XL測(cè)序儀(Applied Biosystems Co.,USA)進(jìn)行雙向測(cè)序。

2.2 數(shù)據(jù)處理

使用CodonCode Aligner V6.0.2 (CodonCode Co.,USA)軟件對(duì)測(cè)序獲得的序列進(jìn)行質(zhì)量分析和校對(duì)拼接,去除低|量區(qū)和引物區(qū),獲得了ITS2,psbA-trnH,matK這3種DNA條形碼序列。再運(yùn)用MEGA 7.0 (Molecular Evolutionary Genetics Analysis,USA)軟件對(duì)候選條形碼序列進(jìn)行序列分析,用鄰接法(Neighbor-joining,NJ)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),并用自舉檢驗(yàn)法Bootstrap 1 000次檢驗(yàn)各分支的支持率[32]。

3 結(jié)果與分析

3.1 DNA提取及PCR擴(kuò)增

將163份蘭科藥用植物樣品用核分離液洗后,加入裂解液,用56 ℃水浴過(guò)夜(8~12 h),以保證樣品中的DNA能夠充分溶出,提高DNA提取的成功率。之后,嚴(yán)格按照DNA提取試劑盒的操作步驟進(jìn)行操作。163份蘭科藥用植物樣品DNA均成功提取。PCR擴(kuò)增后,樣品經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)(圖1)。163條matK序列和psbA-trnH序列全擴(kuò)增成功,ITS2序列擴(kuò)增出161條(2條未出),擴(kuò)增成功率98.77% (表1)。擴(kuò)增成功的樣品均有較明顯的單一目的條帶。經(jīng)雙向測(cè)序和校對(duì)拼接后,共得到487條DNA條形碼序列。

3.2 BLAST分析

對(duì)得到的487條序列在GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中運(yùn)用BLAST方法進(jìn)行序列比對(duì)。此研究獲得的序列中,有345條在GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中比對(duì)到了相應(yīng)物種的序列,其中,在matK序列中有61條的BLAST比對(duì)率為100%,62條的BLAST比對(duì)率為99%,2條的BLAST比對(duì)率為98%,1條的BLAST比對(duì)率為97%;psbA-trnH序列中有23條的BLAST比對(duì)率為100%,46條的BLAST比對(duì)率為99%,21條的BLAST比對(duì)率小于99%;ITS2序列中有72條的BLAST比對(duì)率為100%,34條的BLAST比對(duì)率為99%,23條的BLAST比對(duì)率小于99%。另外,此研究中共有142條DNA條形碼序列(分別為37條matK序列,73條psbA-trnH序列和32條ITS2序列)在GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中比對(duì)不到相應(yīng)的序列,這些DNA條形碼序列作為新增條形碼,將進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)庫(kù)(表2)。

3.3 NJ樹(shù)分析

采用Bootstrap 1 000次重復(fù),僅顯示自展支持率≥50%的數(shù)值。

將135種蘭科藥用植物的163條matK、163條psbA-trnH和161條ITS2序列分別運(yùn)用NJ法構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)(圖2)。matK,psbA-trnH,ITS2這3種序列的蘭科藥用植物NJ樹(shù)中,各屬物種均分別聚成一支,各物種的多條序列也分別聚成一支,3種序列相互補(bǔ)充,能夠很好地將此研究中所做的蘭科藥用植物各物種區(qū)分開(kāi)。其中matK序列構(gòu)建的NJ樹(shù)中各亞族能夠很清晰地被分開(kāi),白及亞族與筍蘭亞族及貝母蘭亞族聚成一支,樹(shù)蘭族的香莢蘭亞族沒(méi)有和其他樹(shù)蘭族的物種聚成一支,柄唇蘭亞族與毛蘭亞族聚成一支,鳥(niǎo)巢蘭族各亞族聚成一支,杓蘭亞科各物種聚成一支。psbA-trnH序列構(gòu)建的NJ樹(shù)中各亞族能夠很清晰地被分開(kāi),但杓蘭亞科的物種沒(méi)有聚成一支,毛蘭亞族各屬聚成了2支,鳥(niǎo)巢蘭族各亞族聚成一支。ITS2序列構(gòu)建的NJ樹(shù)中各亞族能夠很清晰地被分開(kāi),白及亞族與筍蘭亞族及貝母蘭亞族聚成一支,毛蘭亞族與柄唇蘭亞族各聚成一支,但樹(shù)蘭族的各亞族被分成了2部分,鳥(niǎo)巢蘭族各亞族聚成一支,杓蘭亞科各物種聚成一支。

4 結(jié)果與討論

此研究選擇在蘭科植物中使用較廣泛的matK,psbA-trnH,ITS2這3種條形碼序列作為蘭科藥用植物分子鑒定的DNA條形碼序列。此研究中163份蘭科藥用植物樣品均在提取DNA前,使用核分離液進(jìn)行了一至多次洗滌,以加大所提DNA的純度和濃度。PCR反應(yīng)體系為25 μL,當(dāng)使用2.5 μmol?L-1的引物各1 μL時(shí)擴(kuò)增效果較好,而引物濃度過(guò)高時(shí),比較容易出現(xiàn)非特異性擴(kuò)增反應(yīng),容易產(chǎn)生引物二聚體,降低效率,而引物濃度過(guò)低時(shí),會(huì)使擴(kuò)增產(chǎn)物過(guò)少而影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)。PCR循環(huán)的次數(shù)主要取決于起始模板DNA的濃度,由于循環(huán)反應(yīng)的次數(shù)越多,反應(yīng)中產(chǎn)生非特異性產(chǎn)物的量越大,因此,在滿足產(chǎn)物得率的前提下,應(yīng)盡量減少循環(huán)次數(shù),此研究中設(shè)置的PCR循環(huán)次數(shù)為35~40次,所得到的PCR產(chǎn)量均能滿足后續(xù)實(shí)驗(yàn)要求。

中國(guó)學(xué)者建立了以ITS2序列為主,psbA-trnH序列為輔的藥用植物類(lèi)中藥材DNA條形碼鑒定體系[33-35]。通過(guò)運(yùn)用matK,ITS2和psbA-trnH這3種DNA條形碼序列對(duì)135種163份蘭科藥用植物樣品進(jìn)行DNA條形碼分子鑒定后發(fā)現(xiàn)matK序列較ITS2序列和psbA-trnH序列更適宜用于鑒定此研究中的蘭科藥用植物。Lahaye等[24]分析了以蘭科為主的1 600份植物的DNA序列,發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用matK序列的鑒定效率可達(dá)到90%以上。此研究的研究結(jié)果與Lahaye等的研究結(jié)果相符,這可能是由于

matK序列為葉綠體基因組序列,比較適宜鑒定蘭科等單子葉植物,而ITS2為核基因組序列,在雙子葉植物中有比較好的鑒定效率。由于蘭科藥用植物樣品采集較困難,此研究所采集的蘭科藥用植物樣品份數(shù)較少,上述發(fā)現(xiàn)還有待更深入的研究。由于所采集的每個(gè)物種僅有1~3份樣品,這會(huì)導(dǎo)致對(duì)物種內(nèi)變異的低估,或者沒(méi)有分析姊妹類(lèi)群而高估種間差異,使DNA條形碼分析結(jié)果中的DNA條形碼鑒定有效性和準(zhǔn)確率偏高,在今后還應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大物種量和樣品量,繼續(xù)進(jìn)行更深入的研究。

由于亞種、變種等種下等級(jí)以及某些屬內(nèi)物種,其DNA序列的差異較小,即使同時(shí)使用多段DNA條形碼序列也很難對(duì)其進(jìn)行有效鑒定,如在此研究中的石斛屬樣品,盡管同時(shí)運(yùn)用了3種DNA條形碼序列對(duì)其進(jìn)行鑒定,仍然有一些物種不能分開(kāi)。因此,很有必要在今后繼續(xù)探索通用DNA條形碼序列,并探索專(zhuān)門(mén)用于某些物種的特異DNA條形碼序列,進(jìn)一步改善相關(guān)的DNA提取方法和提取試劑,不斷完善此分子鑒定法,逐步解決對(duì)種下居群鑒定困難等問(wèn)題,并加速對(duì)蘭科物種的大規(guī)模測(cè)序,完善蘭科植物DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù),為今后更高效快捷地運(yùn)用此DNA條形碼分子鑒定法鑒定蘭科植物提供參考序列,積極推進(jìn)蘭科植物鑒定和系統(tǒng)進(jìn)化研究。

藥用植物論文:藥用植物DNA標(biāo)記輔助育種(三)三七新品種

[摘要] 藥用植物DNA標(biāo)記輔助育種加快新品種選育及推廣的進(jìn)程,保障中藥材產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。該研究以首個(gè)三七DNA標(biāo)記輔助選育新品種―“苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)”為研究對(duì)象,系統(tǒng)評(píng)價(jià)其種子、種苗、塊根對(duì)根腐病致病菌Fusarum oxysporum的抗性。結(jié)果表明,與常規(guī)栽培種相比,接種7 d,抗病品種種子病情指數(shù)下降52.0%;接種25 d,抗病品種種苗死苗率及塊根病情指數(shù)分別下降72.1%,62.4%;此外,接N后抗病品種種子及種苗生長(zhǎng)抑制率下降?!懊玎l(xiāng)抗七1號(hào)”種子、種苗、塊根對(duì)根腐病表現(xiàn)顯著的抗性,該品種的抗性評(píng)價(jià)將為新品種的推廣提供依據(jù),保障三七無(wú)公害栽培的順利開(kāi)展。

[關(guān)鍵詞] 三七;根腐?。豢共∑贩N;發(fā)病率;病情指數(shù)

DNA 標(biāo)記輔助藥用植物新品種的選育,該方法不僅準(zhǔn)確性高而且縮短育種周期。研究團(tuán)隊(duì)利用DNA標(biāo)記輔助育種結(jié)合系統(tǒng)選育的方法,培育了首個(gè)三七抗病新品種―苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)(云林園植新登第2016060號(hào));該研究基于簡(jiǎn)化基因組測(cè)序技術(shù)檢測(cè)出抗病群體的特異SNP位點(diǎn),利用與三七抗根腐病相關(guān)的SNP位點(diǎn)篩選抗病群體進(jìn)而輔助系統(tǒng)選育,該方法提高選育效率并縮短了選育周期[1]。此外,研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)全基因組測(cè)序篩選出30個(gè)非同變異突變SNP標(biāo)記作為中研肥蘇1號(hào)(京品鑒藥2016054)特異性SNP標(biāo)記用于紫蘇新品種的材料鑒選[2]。DNA標(biāo)記輔助育種技術(shù)應(yīng)用于重要農(nóng)藝性狀的定位,有效篩選出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的藥用植物新品種。

根腐病是三七的主要病害類(lèi)型,該病害造成損失可達(dá)70%以上,甚至導(dǎo)致毀園絕收[3]。研究表明,隨著三七種植年限的增加,根腐病致病菌Fusarum oxysporum豐度顯著增加,三七死苗率逐年升高[4]。根腐病害的有效防治是保障三七產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。當(dāng)前化學(xué)防治是三七根腐病的主要防治方法,種植生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥(殺菌劑)成份近70種以上[5]。種植環(huán)節(jié)頻繁使用農(nóng)藥導(dǎo)致藥材農(nóng)藥及重金屬等有害物質(zhì)污染嚴(yán)重,而性狀優(yōu)良、抗逆性強(qiáng)三七新品種的大面積推廣將減少農(nóng)藥的使用量,降低農(nóng)殘對(duì)環(huán)境及人體健康的危害,促進(jìn)并保障三七無(wú)公害栽培的推廣。本文通過(guò)對(duì)“苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)”的種子、種苗、塊根進(jìn)行系統(tǒng)的抗性評(píng)價(jià),進(jìn)而保障三七抗病品種大面積推廣的順利開(kāi)展。

1 材料與方法

1.1 三七種子催芽處理 將“苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)”及三七普通栽培種的種子進(jìn)行沙培催芽處理用于后續(xù)試驗(yàn)。選取飽滿的三七種子進(jìn)行脫皮處理,脫皮后的種子采用10% H2O2消毒10 min,與滅菌處理的細(xì)沙混勻(2∶1,含水量80%),放置22 ℃恒溫培養(yǎng)箱,每天補(bǔ)充滅菌水以保證其含水量。

1.2 三七種子的抗性評(píng)價(jià) 挑選露白后大小一致的三七種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。將滅菌后的雙層濾紙放置在9 cm玻璃培養(yǎng)皿中,10% H2O2消毒5 min后的種子經(jīng)滅菌水清洗3~5次并放置在濾紙上,加入4 mL滅菌水后放至25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。每皿中放置10粒三七種子,5次重復(fù)。7 d后,用滅菌針將三七胚根部位劃傷,進(jìn)行接種試驗(yàn)。接種菌株為根腐病的致病菌尖孢鐮刀菌Fusarum oxysporum,該菌株分離于三七根腐病塊根中并具有較高的致病性[4]。處理組為:普通栽培種及抗病品種種子分別接種1 mL F. oxysporum菌液 (1×106cfu?mL-1)至培養(yǎng)皿中;對(duì)照組為:普通栽培種及抗病品種種子分別接種1 mL滅菌后的菌液。接種后,每24 h記錄發(fā)病情況并統(tǒng)計(jì)發(fā)病率及發(fā)病指數(shù);7 d之后,統(tǒng)計(jì)三七種子的根長(zhǎng),評(píng)價(jià)普通栽培種及抗病品種種子對(duì)根腐病的抗病性。

1.3 三七種苗的抗性評(píng)價(jià) 將催芽后的三七種子播種于滅菌后的營(yíng)養(yǎng)土中,接種病原菌評(píng)價(jià)三七種苗的抗病性。選取大小一致的種子播種育種穴盤(pán),待種苗生長(zhǎng)30 d之后,進(jìn)行接種試驗(yàn)。處理組為:普通三七及抗病品種的種苗根際接種500 μL 的F. oxysporum菌液(1×106cfu?mL-1);對(duì)照組為:普通三七及抗病品種種苗根際接種滅菌后菌液(500 μL),接種后每5 d統(tǒng)計(jì)三七死苗率,25 d之后,記錄三七種苗的株高,葉面積及鮮重,分析普通栽培種及抗病品種的生長(zhǎng)指標(biāo)。其中,葉面積=中葉長(zhǎng)×中葉寬,每種處理50株,3次重復(fù)。

1.4 三七塊根的抗性評(píng)價(jià) 通過(guò)盆栽接種試驗(yàn),評(píng)價(jià)三七塊根的抗病性。參照王瑞等[6]方法稍作調(diào)整,將健壯的兩年生普通三七栽培種及抗病品種塊根切傷,處理組三七塊根浸泡于F. oxysporum孢子懸浮液(1×106cfu?mL-1),對(duì)照組塊根浸泡于滅活的菌液,過(guò)夜處理后將三七塊根栽種于滅菌后的營(yíng)養(yǎng)土中,每5 d隨機(jī)取10株記錄塊根的發(fā)病率及病情指數(shù)。每組處理50株,3次重復(fù)。

1.5 病害分析 三七根腐病發(fā)病率=(染病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù))×100%。三七死苗率=(死苗株數(shù)/調(diào)查總株數(shù))×100%。三七病情指數(shù)=[(各級(jí)病株數(shù)×相應(yīng)級(jí)數(shù))/調(diào)查總株樹(shù)×最高級(jí)別值] ×100%,三七病情根據(jù)Vakalounakis 等[7]報(bào)道進(jìn)行分級(jí),分為0級(jí),1級(jí),2級(jí),3級(jí),0級(jí)=根部無(wú)發(fā)病癥狀;1級(jí)=根部輕微或中度變褐;3級(jí)=根部嚴(yán)重變褐;4級(jí)=根部腐爛或死苗。

1.6 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 16.0軟件,在0.05水平進(jìn)行顯著性方差分析。

2 結(jié)果

2.1 三七種子抗性評(píng)價(jià) 苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)的種子對(duì)根腐病致病菌F. oxysporum表現(xiàn)顯著抗性(圖1)。傷根接種致病菌F. oxysporum 1 d,普通栽培種發(fā)病率為85.0%,接種2 d發(fā)病率達(dá)100%;而接種1 d抗病品種發(fā)病率為55.0%,接種2 d發(fā)病率達(dá)85%,接種4 d發(fā)病率達(dá)100%,接種滅活菌液的三七種子未出現(xiàn)根腐病的病害癥狀(圖1a)。結(jié)果表明,與普通栽培種相比,抗病品種延緩根腐病發(fā)病時(shí)間。隨著接種時(shí)間的延長(zhǎng),三七種子根腐病的病情指數(shù)增加,接種1~7 d,普通栽培種根腐病的病情指數(shù)為31.7%~83.3%,抗病品種根腐病的病情指數(shù)為18.3%~40.0%,與普通栽培種相比,抗病品種病情指數(shù)下降42.3%~52.0%(圖1b)。

根腐病致病菌導(dǎo)致三七根尖變褐,須根及主根生長(zhǎng)受到抑制(圖2a),接種失活菌液的普通栽培種及抗病品種根長(zhǎng)分別為2.50,2.30 cm,接種活性致病菌的普通栽培種及抗病品種根長(zhǎng)分別為1.51 cm,1.72 cm(圖 2b);與對(duì)照組相比,普通栽培種及抗病品種相比,其根長(zhǎng)分別下降39.8%,25.4%。結(jié)果表明,與普通栽培種相比,接種后抗病品種種子生長(zhǎng)抑制率下降。

2.2 三七種苗抗性評(píng)價(jià) 苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)種苗對(duì)根腐病致病菌F. oxysporum表現(xiàn)顯著抗性(圖3)。接種致病菌的三七種苗根部變褐,嚴(yán)重者根部腐爛,地上部倒伏枯萎,接種滅活菌液的三七種苗均為出現(xiàn)根腐病癥狀(圖3a)。接種10 d以?xún)?nèi),普通栽培種死苗率為5.0%~15.2%,而抗病品種未出現(xiàn)死苗現(xiàn)象;接種10~25 d以?xún)?nèi),普通栽培種死苗率35.0%~65.0%,而抗病品種死苗率為10.0%~26.7%;與普通栽培種相比,抗病品種死苗率下降58.9%~72.1%(圖3b)。未接菌的普通栽培種及抗病品種均未出現(xiàn)根腐病癥狀。

接種25 d之后,與普通栽培種相比,抗病品種種苗生長(zhǎng)抑制率下降(圖4)。未接種活性菌的普通栽培種(對(duì)照組)株高、葉面積、鮮重分別為6.39 cm,3.62 cm2,0.46 g/株;接種活性菌的普通栽培種(處理組)株高、葉面積和鮮重分別為5.98 cm,3.01 cm-2,0.36 g/株。未接種活性菌的抗病品種(對(duì)照組)株高、葉面積和鮮重分別為5.77 cm,2.86 cm2,0.40 g/株;接種活性菌的抗病品種(處理組)株高、葉面積和鮮重分別為5.52 cm,2.52 cm2,0.35 g/株。與對(duì)照組相比,普通栽培種株高、葉面積和鮮重分別下降6.4%,16.9%,21.7%;抗病品種株高、葉面積和鮮重分別下降4.3%,11.9%,12.5%。

2.3 三七塊根抗病性評(píng)價(jià) “苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)”的兩年生幼苗對(duì)根腐病致病菌F. oxysporum表現(xiàn)顯著抗性(圖5)。根腐病致病菌導(dǎo)致三七須根脫落,根部變褐色甚至腐爛,接種滅活菌的三七塊根未出現(xiàn)根腐病癥狀(圖5a,b)。接種活性菌15天以?xún)?nèi),抗病品種根腐病的發(fā)病率為12.0%~62.7%,而普通栽培種根腐病發(fā)病率為26.0%~100%,與普通栽培種相比,抗病品種根腐病發(fā)病率顯著下降37.3%~53.8%(圖5c)。隨著接種活性菌時(shí)間的增加,三七塊根的病情指數(shù)增加,抗病品種根腐病病情指數(shù)為6.3%~38.3%,普通栽培種的病情指數(shù)為16.8%~65.0%,與普通栽培種相比,抗病品種根腐病的病情指數(shù)顯著下降35.8%~62.4%(圖5d)。

3 討論

本研究對(duì)首個(gè)DNA標(biāo)記輔助培育的三七新品種――“苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)”的抗病性進(jìn)行系統(tǒng)性評(píng)價(jià),該品種種子、種苗及塊根對(duì)根腐病致病菌F. oxysporum表F顯著抗性。與普通栽培種相比,接種活性菌7 d抗病品種種子病情指數(shù)下降52.0%;接種25 d,抗病品種種苗死苗率下降72.1%,抗病品種塊根病情指數(shù)下降62.4%。三七無(wú)公害栽培的目的為栽培出健康無(wú)害的三七植物,同時(shí)滿足自然環(huán)境正常有序發(fā)展要求的栽培模式,進(jìn)而達(dá)到無(wú)公害品質(zhì)。前期工作中,規(guī)定25項(xiàng)農(nóng)藥種類(lèi)、4項(xiàng)重金屬的限量指標(biāo)作為無(wú)公害品質(zhì)三七藥材及飲片的判定依據(jù)[5]。因此,“苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)”對(duì)根腐病表現(xiàn)顯著的抗性,將為三七無(wú)公害栽培的推廣提供基礎(chǔ)。

與普通栽培種相比,接種試驗(yàn)中“苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)”種子及種苗生長(zhǎng)抑制率下降,種子及塊根發(fā)病時(shí)間延緩。三七單株根重、株高等農(nóng)藝性狀與種苗質(zhì)量相關(guān),而三七產(chǎn)量與種苗等級(jí)呈正相關(guān)[8]。“苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)”種子種苗的抗病性是實(shí)現(xiàn)三七產(chǎn)量的保障。根腐病是藥用植物生產(chǎn)中的一種毀滅性病害,該病發(fā)生后,容易傳染、發(fā)病率高、防治困難,具有“植物癌癥”之稱(chēng),一般藥用植物根腐病的發(fā)病率為10%~30%,嚴(yán)重時(shí)可達(dá)70%~80%,有時(shí)甚至100%,導(dǎo)致中藥材絕產(chǎn)絕收[9]。三七根腐病的病原菌具有多樣性,但以真菌為主,F(xiàn).solani,F(xiàn). oxysporum,F(xiàn). monilliforme均能造成三七根腐病的發(fā)生[10-12]。研究團(tuán)隊(duì)前期工作中,分離到三七根腐病的高毒致病菌F. oxysporum[4]。本文以F. oxysporum作為抗病品種病原菌進(jìn)行檢驗(yàn),其結(jié)果具有代表性。

三七抗病新品種的推廣將促進(jìn)中藥產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。三七是血塞通、云南白藥、片仔癀等藥品的主要原料,每年三七的社會(huì)需求量為 1.5萬(wàn)t左右,截止至 2015 年,云南省三七藥材及其飲片制品的市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到每年 150億元人民幣的產(chǎn)值[5]。為滿足日益增長(zhǎng)的需求,三七人工栽培已形成較為成熟的技術(shù)體系,然而三七為典型的生態(tài)脆弱性植物,其分布區(qū)域較窄,存在連作障礙嚴(yán)重等問(wèn)題[13-15]。三七栽培過(guò)程中,頻繁使用農(nóng)藥,導(dǎo)致藥材中農(nóng)藥和重金屬污染現(xiàn)象嚴(yán)重,中藥材質(zhì)量每況愈下,危害人類(lèi)健康及環(huán)境安全。為保證三七藥材質(zhì)量,保護(hù)人類(lèi)健康及生態(tài)環(huán)境安全,陳士林等[16]提出發(fā)展o公害中藥材生產(chǎn),建立標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化技術(shù)體系,已成為中藥材生產(chǎn)發(fā)展和促進(jìn)中藥產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的必然方向和迫切需要;并指出從生產(chǎn)基地選址、基地環(huán)境、野生撫育等栽培管理技術(shù)、采收、產(chǎn)地加工技術(shù)、病蟲(chóng)害綜合防治及質(zhì)量控制技術(shù)等方面實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,確保生產(chǎn)無(wú)污染、高品質(zhì)、安全的中藥材,保證消費(fèi)者生命安全和身體健康。此外,研究團(tuán)隊(duì)也指出土壤改良、新品種選育、安全和低毒的病蟲(chóng)害防治是三七無(wú)公害栽培的主要環(huán)節(jié)[17]。苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)的推廣將有效的克服三七物種存在的主要障礙并將促進(jìn)綠色中藥農(nóng)業(yè)的科學(xué)化和規(guī)?;l(fā)展。

藥用植物論文:不同條件下藥用植物梅片樹(shù)生長(zhǎng)差異分析

摘要 本文對(duì)梅片樹(shù)不同造林方式和不同坡位的成活和生長(zhǎng)差異進(jìn)行分析。結(jié)果表明,藥用植物梅片樹(shù)裸根移植和帶土移植2種移植方式在不同坡位的成活率(P

關(guān)鍵詞 梅片樹(shù);帶土移植;裸根移植;坡位

梅片樹(shù)(Dryobalanops aromatica)是樟科(Lauraceae)樟屬(Cinnamomum)常綠喬木,富含右旋龍腦。中國(guó)科學(xué)院華南植物園在廣東境內(nèi)發(fā)現(xiàn)梅片樹(shù)含有天然右旋龍腦,為我國(guó)生產(chǎn)天然右旋龍腦奠定了基礎(chǔ)。其樹(shù)皮光滑,葉離基三出脈,圓錐花序;子房1室且雄蕊9枚,其核果卵球形。梅片涫且恢指嘸斷懔希是珍稀藥材,目前已被廣泛用在多個(gè)行業(yè),并可有效預(yù)防多種疾病[1-3]。

廣東省梅州市氣候條件適合藥用植物梅片樹(shù)的種植。本研究在試驗(yàn)基地內(nèi)開(kāi)展裸根苗移植和帶土苗移植2種不同造林方式及其分別在不同坡位成活率的研究,同時(shí)開(kāi)展了帶土移植造林方式在不同坡位之間平均生長(zhǎng)量差異的分析,以期為藥用植物梅片樹(shù)的高效栽培提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015年10月至2016年11月在梅州市梅江區(qū)白宮鎮(zhèn)林科所試驗(yàn)基地開(kāi)展。

1.2 試驗(yàn)材料

供試苗為林科所實(shí)驗(yàn)育苗中心提供,分為裸根苗和帶土苗。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 裸根苗與帶土移植成活率。在試驗(yàn)基地內(nèi)分別對(duì)裸根苗和帶土苗用同樣的方法造林,整地后按1.5 m×1.5 m的株行距種植,密度4 500株/hm2。3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)面積為6 670 m2,分別對(duì)不同坡位的成活率進(jìn)行調(diào)查、記錄。

1.3.2 不同坡位的平均年生長(zhǎng)量。在帶土苗移植造林的試驗(yàn)地,分別在造林時(shí)測(cè)量其不同坡位的基礎(chǔ)平均高度,造林后1年時(shí)調(diào)查不同坡位上的平均高度,并記錄。3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)面積為6 670 m2。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理。選用SPSS 20.0和 Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

成活率(%)=成活株數(shù)/種植總株數(shù)×100;

生長(zhǎng)量=處理1年時(shí)苗的高度-造林時(shí)苗的高度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同條件梅片樹(shù)成活率分析

由圖1可知,經(jīng)方差分析、多重比較,藥用植物梅片樹(shù)帶土移植方式造林在不同坡位之間的成活率(P

2種移植方式均表現(xiàn)為下坡位種植的成活率最高,中坡位居中,上坡位最低,2種移植方式造林梅片樹(shù)的成活率都隨著坡位的上升而下降。下坡位帶土移植和裸根移植的梅片樹(shù)成活率分別為89.82%和79.92%,分別比中坡位高5.46個(gè)百分點(diǎn)和6.54個(gè)百分點(diǎn);中坡位帶土移植和裸根移植的梅片樹(shù)成活率分別為84.36%和73.38%,分別比上坡位高8.91個(gè)百分點(diǎn)和6.84個(gè)百分點(diǎn);上坡位帶土移植和裸根移植的梅片樹(shù)成活率分別為75.45%和66.54%。下坡位的土壤肥力比較好,水分條件充足,利于梅片樹(shù)的存活。

2.2 不同坡位梅片樹(shù)年平均生長(zhǎng)量分析

由圖2可知,經(jīng)方差分析、多重比較,藥用植物梅片樹(shù)帶土移植方式造林在不同坡位之間的年均生長(zhǎng)量(P

3 結(jié)論與討論

2種移植方式在不同坡位的成活率均存在顯著差異,均表現(xiàn)為下坡位種植的成活率最高,中坡位居中,上坡位最低。藥用植物梅片樹(shù)帶土移植方式造林在不同坡位之間的年均生長(zhǎng)量也存在顯著差異,年均生長(zhǎng)量表現(xiàn)為下坡位最大,中坡位居中,上坡位最小。此試驗(yàn)結(jié)果與劉帥成等[4]、黃欽忠等[5]關(guān)于閩楠[Phoebe bournei(Hemsl.)Yang]和厚樸(Magnolia officinalis Rehd.et Wils.)在不同坡位上的生長(zhǎng)差分析結(jié)果一致,下坡位水分較充足,土壤養(yǎng)分積累好、較肥沃,利于藥用植物梅片樹(shù)的成活及生長(zhǎng)。

今后應(yīng)該開(kāi)展更多因素對(duì)藥用植物梅片樹(shù)造林成活及生長(zhǎng)影響的試驗(yàn),探索梅片樹(shù)最佳造林方式并且逐步推廣,促進(jìn)藥用梅片樹(shù)產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展,推動(dòng)林業(yè)發(fā)展地區(qū)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,促進(jìn)農(nóng)民創(chuàng)收,使藥用植物生產(chǎn)取得自主創(chuàng)新發(fā)展[6]。

藥用植物論文:藥用植物丹參主要病害及防治

摘要:丹參是遼寧省廣泛栽培的藥用植物,本文對(duì)丹參的主要病害根腐病、根結(jié)線蟲(chóng)病、疫病、葉枯病和白絹病進(jìn)行總結(jié),以期為基層生產(chǎn)單位提供參考。

關(guān)鍵詞:丹參病害;根腐?。桓Y(jié)線蟲(chóng)??;疫?。蝗~枯病;白絹病

丹參(Salvia miltiorrhiza)為唇形科,多年生草本,以根入藥,在遼寧省廣泛栽培,當(dāng)前林下經(jīng)濟(jì)成為生態(tài)林業(yè)的主要發(fā)展方向之一,隨著丹參人工栽培面積擴(kuò)大,病害發(fā)生嚴(yán)重。丹參主要病害包括斑枯病、白絹病、根腐病、紫紋羽病、菌核病以及根結(jié)線蟲(chóng)病,其中以土傳病害發(fā)生最為嚴(yán)重。本文總結(jié)了丹參主要病害的癥狀識(shí)別、發(fā)生規(guī)律和防治,以備基層生產(chǎn)單位參考。

1丹參根腐病

丹參根腐病主要為害根部,引起根部褐色干腐,后期根部腐爛,地上部逐漸枯萎死亡。丹參根部病害在栽培區(qū)普遍發(fā)生。丹參根腐病病原菌為木賊鐮刀菌(Fusarium equiseti),病原菌以菌絲體在土壤、病株殘?bào)w中越冬,成為根腐病的初次侵染源。初次侵染主要從細(xì)根根毛的傷口侵入根系,開(kāi)始侵染循環(huán),病原菌形成的分生孢子借雨水沖刷等途徑擴(kuò)散傳播,栽培地區(qū)雨水多、土壤粘重以及栽培密度過(guò)大等均有利于病原菌的侵染傳播,形成大面積的發(fā)病區(qū)。病害潛伏期15天左右,栽培區(qū)地下害蟲(chóng)的為害可造成根系傷口,可為病原菌的侵染創(chuàng)造有利條件。對(duì)于丹參根腐病的防治,應(yīng)該實(shí)行輪作模式,避免連作導(dǎo)致的病原菌在土壤中過(guò)量積累,化學(xué)防治應(yīng)在栽培前首先做好土壤消毒工作,用敵克松、阿維菌素等拌土,殺滅病原菌跟地下害蟲(chóng)。生長(zhǎng)季應(yīng)噴施惡霉靈、百菌清等低毒農(nóng)藥,同時(shí)做好藥物輪用,避免形成抗藥性。

2丹參根結(jié)線蟲(chóng)病

主要危害丹參根部,線蟲(chóng)侵入后,在根系各個(gè)部位產(chǎn)生大小不規(guī)則瘤狀根結(jié),根結(jié)最終破碎腐爛,使根系功能受到破壞,最后植株地上部分萎蔫枯死。丹參根結(jié)線蟲(chóng)病的病原菌為北方根結(jié)線蟲(chóng)(Meloidogyne hapla)和花生根結(jié)線蟲(chóng)(M.arenaria),屬于根結(jié)科,根結(jié)線蟲(chóng)屬。兩種根結(jié)線蟲(chóng)寄主廣泛,抑制北方根結(jié)線蟲(chóng)可侵染550余種植物,花生根結(jié)線蟲(chóng)可侵染330種植物。丹參病原根結(jié)線蟲(chóng)主要以卵和2齡幼蟲(chóng)隨病殘?bào)w在土壤中越冬。越冬線蟲(chóng)借助雨水、灌溉水、耕作等方式傳播,從丹參新長(zhǎng)出的幼嫩根系侵入寄主組織,定居后吸收養(yǎng)分。根結(jié)線蟲(chóng)一般一年可發(fā)生多代,危害嚴(yán)重。丹參病原根結(jié)線蟲(chóng)的發(fā)生受土壤環(huán)境因子影響較大,疏松、干燥的土壤環(huán)境均有利于線蟲(chóng)的發(fā)生和傳播。由于線蟲(chóng)屬于土傳病害,因此連作也是根結(jié)線蟲(chóng)發(fā)生的重要影響因素。線蟲(chóng)的防治較難,首先丹參收獲后要及時(shí)徹底清除栽培區(qū)的病殘?bào)w,并集中燒毀處理,減輕翌年土壤中線蟲(chóng)基數(shù),降低病害發(fā)生幾率;與禾本科植物輪作可減少土壤中病原線蟲(chóng)數(shù)量;丹參采收后在7~8月份深耕后覆蓋塑料薄膜保持15天,從而利用高溫殺滅線蟲(chóng);化學(xué)防治中在種植前每畝用米樂(lè)爾顆粒劑5公斤,拌土50公斤撒施,發(fā)病初期用阿維菌素灌根處理,也可有效控制線蟲(chóng)病的發(fā)生。

3丹參疫病

發(fā)病初期地上部分植株下部葉片變黃,后期整株葉片萎蔫下垂,從植株基部開(kāi)始腐爛,挖出地下部,可見(jiàn)植株的主根表皮水漬狀,丹參疫病的擴(kuò)散速度較快,1~2周可造成植株死亡。土壤潮濕時(shí),移栽后不久便可發(fā)生,根部可斷續(xù)產(chǎn)生白色霉?fàn)钗?,即病原菌的菌絲體或子實(shí)體。丹參疫病的病原菌為惡疫霉(Phytophthora cactorum),屬于卵菌綱,霜霉目,疫霉屬。病菌以菌絲體或卵孢子隨病殘?bào)w在土中越冬。翌年菌絲體或卵孢子雨水開(kāi)始生長(zhǎng),通過(guò)灌溉水和雨水傳播到丹參上開(kāi)始侵染。該病發(fā)生的輕重與當(dāng)年雨季到來(lái)遲早、氣溫高低、雨水量大小有關(guān),一般進(jìn)入雨季開(kāi)始發(fā)病,遇到大暴雨迅速擴(kuò)展蔓延造成流行病害。對(duì)于丹參疫病的防治,首先應(yīng)保持輪作模式,實(shí)行3年以上輪作;改進(jìn)栽培方式,實(shí)行高畦栽培,并用地膜覆蓋;加強(qiáng)栽培管理,遇到大雨及時(shí)排水降溫,發(fā)現(xiàn)病株及時(shí)拔除,并用生石灰消毒;丹參疫病發(fā)病后要及時(shí)進(jìn)行化學(xué)防治,甲霜胺、克霜氰、霜脲錳鋅等藥劑均可有效控制疫病的發(fā)生。

4丹參白絹病

主要為害根部,發(fā)病初期基部至表層的主根附近出現(xiàn)白色絹絲狀菌核,根部濕腐,易從土中拔起;后期植株地上部枝葉萎蔫而枯死。天氣潮濕時(shí),病株莖基部常有白色菌絲及菌核,最后植株死亡。丹參白絹病的病原菌為羅氏小核菌(Sclerotium rolfsii),屬于半知菌亞門(mén),絲孢綱,小菌核屬真菌。病原菌主要以菌核在土壤中越冬,翌年春天在溫濕度適宜的條件下,菌絲萌發(fā)從寄主的根部傷口處侵入。白絹病的病原菌菌核抗逆性很強(qiáng),在土壤中可存活5~6年以上。在高溫高濕的環(huán)境條件下,易誘發(fā)白絹病,一般6~8月份發(fā)生嚴(yán)重。白絹病的防治難度較大,生產(chǎn)上應(yīng)該以農(nóng)業(yè)措施和生物防治為主,田間發(fā)現(xiàn)病株要及時(shí)拔除,并用生石灰消毒處理病株周?chē)耐寥?,丹參收獲后要及r清理干凈病殘?bào)w,集中銷(xiāo)毀;加強(qiáng)栽培管理,與禾本科作物輪作;在育苗階段以及發(fā)病初期施用木霉菌劑,可收到較好的防治效果。

5 丹參葉枯病

主要為害葉片,植株下部葉片先發(fā)病,逐漸向上蔓延。初期葉片產(chǎn)生褐色、圓形小斑點(diǎn),后期病斑逐漸擴(kuò)大,病害嚴(yán)重是葉片焦枯,可導(dǎo)致植株死亡。丹參葉枯病的病原菌為殼針孢屬真菌(Septoria sp.)。病原菌主要以菌絲體和分生孢子器在病殘?bào)w組織中越冬。翌年春天分生孢子萌發(fā),借風(fēng)雨傳播,經(jīng)植株的傷口或孔口侵入,完成侵染。丹參葉枯病潛育期5~12天,在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié),病部產(chǎn)生的分生孢子可不斷造成多次侵染,繼續(xù)擴(kuò)大為害。對(duì)于丹參葉枯病的防治,應(yīng)在加強(qiáng)栽培管理的同時(shí)結(jié)合藥劑防治,發(fā)病初期選用代森鋅、多菌靈等廣譜性殺菌劑進(jìn)行防治處理。

作者簡(jiǎn)介:李曉飛,本科學(xué)歷,林業(yè)工程師,研究方向:林業(yè)稽查。

藥用植物論文:藥用植物研究中的分子標(biāo)記技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展

摘要:通過(guò)對(duì)近年來(lái)常用分子標(biāo)記技術(shù)的原理、技術(shù)特點(diǎn)及其在藥用植物研究領(lǐng)域中應(yīng)用現(xiàn)狀的總結(jié),以期為藥用植物資源開(kāi)發(fā)與評(píng)價(jià)提供參考,也進(jìn)一步為藥用植物功能基因的篩選和驗(yàn)證提供思路。

關(guān)鍵詞:分子標(biāo)記;藥用植物;簡(jiǎn)單序列重復(fù)(SSR);擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(AFLP);單核苷酸多態(tài)性分析技術(shù)(SNPs)

中是野生中藥材資源最為豐富的國(guó)家,目前已識(shí)別有11 000多種,無(wú)論其種類(lèi)或數(shù)量均列世界之首[1],為中國(guó)中藥文化產(chǎn)業(yè)的國(guó)際化創(chuàng)造了豐富的資源條件。但近年來(lái),隨著人們對(duì)養(yǎng)生、保健等意識(shí)的不斷提高,導(dǎo)致中藥材的市場(chǎng)需求極度擴(kuò)增,一些以野生種質(zhì)消耗為主的名貴中藥材正面臨瀕危甚至滅絕。傳統(tǒng)的研究利用方法在藥用植物識(shí)別、開(kāi)發(fā)、利用以及保護(hù)等方面都相對(duì)落后。然而近些年,以RFLP[2]為代表的DNA分子標(biāo)記技術(shù)的興起,為實(shí)現(xiàn)當(dāng)代藥用植物研究的現(xiàn)代化提供了現(xiàn)實(shí)手段與條件。分子標(biāo)記技術(shù)(亦或分子鑒別技術(shù)或DNA分子標(biāo)記技術(shù))[3,4],是一種基于遺傳物質(zhì)的研究方式,這使其具備了不受生長(zhǎng)環(huán)境的影響、檢驗(yàn)精度高及重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。隨著DNA分子標(biāo)記技術(shù)的不斷運(yùn)用與革新,以分子雜交為基礎(chǔ)的第一代標(biāo)記技術(shù),由于操作過(guò)程復(fù)雜、周期長(zhǎng)等原因,正逐漸退出分子研究領(lǐng)域。而圍繞PCR技術(shù)為核心的新型分子標(biāo)記技術(shù)正廣為使用,并日臻成熟。

1 常用分子標(biāo)記技術(shù)的原理及特點(diǎn)

1.1 簡(jiǎn)單序列重復(fù)(Simple sequence repeat,SSR)

SSR亦稱(chēng)為微衛(wèi)星DNA,它由2-5個(gè)堿基組成,如(GA)n、(TG)n、(GAC)n等,其中最常見(jiàn)為二核苷酸重復(fù)形式。SSR序列的長(zhǎng)度在不同基因組間由于重復(fù)次數(shù)以及程度的不同具有高度的變異性,而展現(xiàn)出較高的多態(tài)性。SSR標(biāo)記原理是根據(jù)其兩端的保守序列設(shè)計(jì)特異性引物,經(jīng)過(guò)PCR擴(kuò)增后,再利用變性或者非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行分離,繼而體現(xiàn)不同樣本基因組DNA的多態(tài)性。

簡(jiǎn)單重復(fù)序列具有較多優(yōu)點(diǎn),其共顯性可區(qū)分純合型與雜合型,以及還有靈敏度高、穩(wěn)定性好以及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但目前SSR獲得的方式參差不齊,前提都是要提前知道目的基因的序列信息。

1.1.1 簡(jiǎn)單重復(fù)區(qū)間序列(Inter-simple sequence repeat,ISSR) ISSR是Zietkiewicz等[5]于1994年發(fā)展起來(lái)的一種加錨SSR技術(shù)。它的原理是在SSR引物的5′或3′端錨定2個(gè)或以上的SSR堿基,引起特定位點(diǎn)退火,從而提高擴(kuò)增專(zhuān)一性,得到的特異性片段再通過(guò)變性或非變性聚丙烯酰胺凝膠進(jìn)行分離,最后根據(jù)不同的多態(tài)性條帶分析多態(tài)性。

其優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需提前知道樣品基因序列,ISSR可為研究者快速高效地提供基因組信息;引物序列相對(duì)較長(zhǎng),通過(guò)提高退火溫度進(jìn)而保證了結(jié)果的可靠性;樣本DNA質(zhì)量要求不高,且所需量少;引物的通用性廣,不具種屬特異性。但在實(shí)際應(yīng)用中也存在一定缺陷,如:穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)體系條件需要探索構(gòu)建,且顯性標(biāo)記亦不能區(qū)分純合型和雜合型。

1.1.2 表達(dá)序列標(biāo)簽(Expressed sequence tags,ESTs) 表達(dá)序列標(biāo)簽是基于EST數(shù)據(jù)庫(kù)或cDNA文庫(kù)的一種標(biāo)記技術(shù),是一種能快速、高效地揭示基因容量的標(biāo)記方法,由1989年Venter首次提出。它能特異地展示出基因某一位點(diǎn)的表達(dá)情況,能夠直接反映出功能基因的生物信息[6],同時(shí)也為地道藥用植物的鑒別、開(kāi)發(fā)利用提供了新的候選基因。因此,基于ESTs開(kāi)發(fā)的SSR技術(shù)(即EST-SSR)是一種穩(wěn)定、可靠的分子標(biāo)記技術(shù)[7],可直接用于基因作圖[8],從而指導(dǎo)功能基因的預(yù)測(cè)。

EST-SSR與傳統(tǒng)SSR技術(shù)相比較,無(wú)需構(gòu)建DNA文庫(kù)而節(jié)約了實(shí)驗(yàn)成本。而且,在功能基因研究方面,EST-SSR更接近功能基因組;表達(dá)序列標(biāo)簽直接來(lái)源于編碼序列,從而為基因組比較學(xué)以及同源基因的研究提供更可靠的途徑。但也有不足之處:與SSR相比,多態(tài)性較低;同時(shí),ESTs只代表了基因組DNA的一部分,所包含的信息不夠全面,且現(xiàn)行的一些序列拼接軟件也存在一定的局限性,分析過(guò)程中也可能丟失一些重要的基因組信息。

1.2 擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(Amplified fragment length polymorphisms,AFLP)

AFLP是1992年荷蘭科學(xué)家Zabeau和Vos發(fā)明的一項(xiàng)新專(zhuān)利[9]。其原理是植物基因組DNA經(jīng)過(guò)限制性?xún)?nèi)切酶酶切后(通常采用雙酶切),與特定的接頭相結(jié)合而得到帶有特定接頭的特異性片段,這些片段再與PCR引物的3′端識(shí)別后進(jìn)行特異性擴(kuò)增,最后再將擴(kuò)增產(chǎn)物通過(guò)聚丙烯酰氨凝z電泳篩選,進(jìn)而分析其多態(tài)性。

AFLP是RFLP技術(shù)與PCR技術(shù)的結(jié)合,其具備了高多態(tài)性、操作簡(jiǎn)易、可以同時(shí)處理大量樣品等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),AFLP已廣泛應(yīng)用于藥用植物遺傳圖譜的繪制、物種遺傳多樣性分析及分類(lèi)研究、輔助育種、功能基因定位等多方向的研究[10,11],且AFLP目前已被公認(rèn)為構(gòu)建DNA指紋圖譜最可靠的分子標(biāo)記。其缺點(diǎn)主要是對(duì)樣品DNA的質(zhì)量要求較高,實(shí)驗(yàn)成本也較昂貴,擴(kuò)增所得結(jié)果的分析也相對(duì)困難。

1.3 DNA條形碼技術(shù)

2003年Guelph大學(xué)的Hebert等首次提出DNA條形碼的概念。它是以足夠變異且相對(duì)較短的DNA序列為標(biāo)準(zhǔn),建立的一種新的生物身份鑒別系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物種快速、精準(zhǔn)地識(shí)別和鑒定,其類(lèi)似于超市使用條形碼鑒別不同商品。通過(guò)特異DNA的比對(duì),對(duì)于新種和隱種的發(fā)現(xiàn)也具有現(xiàn)實(shí)性的幫助[12]。Lahaye等[13]通過(guò)單獨(dú)使用matK基因?qū)? 000多種蘭科植物進(jìn)行系統(tǒng)分析,結(jié)果證明單獨(dú)使用matK基因能夠發(fā)現(xiàn)蘭科隱種并證明了DNA條形碼分析的可行性;Newmaster等[14]運(yùn)用DNA條形碼技術(shù)發(fā)現(xiàn)了感應(yīng)草屬的3個(gè)隱種以及草沙蠶屬的1個(gè)新種。在2008年召開(kāi)的植物無(wú)國(guó)界會(huì)議上提出了“超級(jí)條形碼”技術(shù)[15],決定將葉綠體全基因組序列作為條形碼序列應(yīng)用在植物物種的鑒別上。Shinozaki等[16]第一次完成了單一物種葉綠體全基因組的測(cè)序;2008年Diekmann等[17]又提出了一套較為標(biāo)準(zhǔn)的葉綠體DNA提取方法。Parks等[18]通過(guò)對(duì)松屬37個(gè)樣本進(jìn)行葉綠體全基因組測(cè)序分析,驗(yàn)證了葉綠體基因組可以作為植物物種水平上的條形碼。近年來(lái),DNA條形碼技術(shù)在藥用植物研究中的報(bào)道也逐漸增多,對(duì)于加快中國(guó)生物進(jìn)化研究的步伐具有重要意義[19,20]。

1.4 基因芯片技術(shù)

基因芯片又稱(chēng)DNA芯片或寡核苷酸陣列,它是將大量已知的探針固定在支持物上[21,22],通過(guò)核酸雜交,再利用激光掃描及分析,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目的基因表達(dá)水平或多態(tài)性的分析。其高通量、自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)使其廣泛用于基因的定位、藥物的靶向分析及新藥研發(fā)中。Schena于1995年第一次在論文中發(fā)表了DNA chip相關(guān)研究,F(xiàn)odor又于第二年年底研制出了第一塊DNA芯片[23]。

基因芯片技術(shù)目前主要應(yīng)用于一些新藥的研發(fā)[24,25]、藥物靶向研究以及疾病的診斷等方面。Watanabe等[26]采用高密度基因芯片技術(shù),對(duì)經(jīng) Egb761處理的小鼠的皮層和海馬細(xì)胞的基因表達(dá)進(jìn)行了研究,分析得出其具有拮抗神經(jīng)病變的藥理作用。李美德[27]應(yīng)用全基因組表達(dá)芯片來(lái)檢測(cè)從黃芩根中分離出的漢黃芩素作用于肝癌細(xì)胞后的基因表達(dá)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)406個(gè)差異明顯的表達(dá)基因,通過(guò)差異基因的篩選和分析,從而確定了漢黃芩素抗肝癌的分子機(jī)制,對(duì)藥物靶向基因的確定,以及抗癌藥物的開(kāi)發(fā)提供了新的依據(jù)。郭旭東[28]通過(guò)基因芯片技術(shù)對(duì)急性心肌梗死(AMI)患者和健康者外周血的RNA進(jìn)行差異分析,發(fā)現(xiàn)其中的差異基因CYP4F3和USP25可能為AMI診斷的基因標(biāo)記。張玉金等[29]通過(guò)利用從中國(guó)2010年版藥典中篩選出的基原植物以及從NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中下載的相應(yīng)序列進(jìn)行分析,得到13 814條特異性探針,為中國(guó)藥典中基原植物檢測(cè)芯片的建立做出了重要貢獻(xiàn)。近年來(lái),不同領(lǐng)域的實(shí)用芯片陸續(xù)都有報(bào)道,且基因芯片技術(shù)目前已是高通量藥物篩選的主要途徑,同時(shí)也是中藥活性成分篩選的重要手段。

1.5 單核苷酸多態(tài)性分析技術(shù)(Single nucleotide polymorphisms,SNPs)

SNPs是等位基因之間的單個(gè)核苷酸差異,如單個(gè)核苷酸的缺失、插入或者是突變等[30]。SNPs標(biāo)記技術(shù)相比微衛(wèi)星技術(shù)而言,SNPs描述的是一種雙等位基因的多態(tài)性,而SSR則是多位點(diǎn)等位基因之間的多態(tài)性,故SNPs在數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)SSR,因此具有更高的多態(tài)性。在人的基因組中,大概1 000 bp就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)SNP,因此可以其作為DNA的一種特異性標(biāo)記[31]。Xu等[32]通過(guò)對(duì)水稻親本9 311的SNP檢測(cè),得到了768萬(wàn)個(gè)多態(tài)位點(diǎn),從而繪制了1張高密度的Bin圖譜并成功定位了1個(gè)QTL。目前,由于SNP技術(shù)主要依靠于基因組DNA的大量測(cè)序或者是基因芯片技術(shù),且技術(shù)要求高以及實(shí)驗(yàn)成本大等原因,導(dǎo)致在藥用植物方面的研究也相對(duì)匱乏。

2 DNA分子標(biāo)記技術(shù)在藥用植物中的研究應(yīng)用

2.1 中藥材種質(zhì)資源的鑒定、評(píng)價(jià)及道地性研究

種質(zhì)資源是指親本遺傳給子代的遺傳物質(zhì),其包括“道地性”種質(zhì)資源、新種及重要培育品系等。徐蕾等[33]通過(guò)運(yùn)用SSR標(biāo)記技術(shù)在鐵皮石斛種群遺傳多樣性的研究,證實(shí)了鐵皮石斛具有較高的遺傳多態(tài)性,并順利將36份鐵皮石斛材料分成了3個(gè)類(lèi)別。Shen等[34]利用篩選出的ISSR引物準(zhǔn)確地鑒別出了8個(gè)野生種石斛藥品。李永清等[35]利用ISSR技術(shù)成功將36份鐵皮石斛材料劃分為6個(gè)類(lèi)群。趙香妍等[36]通過(guò)ISSR標(biāo)記技術(shù)在北京地區(qū)野生柴胡種質(zhì)資源中的研究,得出北京地區(qū)野生柴胡具有一定的地域性分布特征,應(yīng)加以保護(hù)及推廣種植。

2.2 中藥材真?zhèn)蔚蔫b別及品種鑒定

隨著中藥材市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大,中藥材市場(chǎng)魚(yú)目混珠的情況時(shí)有發(fā)生,同類(lèi)藥材由于道地性等導(dǎo)致藥效也相差甚遠(yuǎn),而常規(guī)的檢測(cè)方式卻很難區(qū)別。但現(xiàn)行的DNA分子鑒別技術(shù)基于高穩(wěn)定性、不受環(huán)境因素及個(gè)體發(fā)育影響等優(yōu)點(diǎn),可以保證鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性。馬曉沖等[37]通過(guò)研究證明基于SNP的分子標(biāo)記技術(shù)能夠穩(wěn)定地鑒別中藥材澤瀉。滕艷芬等[38]利用matK基因已成功將正品與混淆產(chǎn)品鑒別開(kāi)來(lái)。

2.3 遺傳多樣性及種屬親緣關(guān)系的研究

藥用植物遺傳多樣性及親緣關(guān)系的研究,對(duì)于認(rèn)識(shí)物種的進(jìn)化歷程、遺傳育種及物種改良等均具有重要意義。傳統(tǒng)的研究方法均是基于對(duì)表達(dá)產(chǎn)物的研究探索,但藥用植物的化學(xué)成分及其含量、外部形態(tài)等均會(huì)由于生長(zhǎng)環(huán)境及其他因素影響而有所差別。因此,從傳統(tǒng)研究的角度探索藥用植物的遺傳多樣性就存在很大的局限性,而從分子角度出發(fā)的分子標(biāo)記技術(shù)能有效地揭示物N進(jìn)化演變過(guò)程中遺傳物質(zhì)流動(dòng)的真實(shí)本質(zhì),從而使得分子標(biāo)記技術(shù)能夠闡明物種進(jìn)化、遺傳背景以及種內(nèi)或種間遺傳關(guān)系,為中國(guó)珍貴及瀕危中藥材的開(kāi)發(fā)、利用和資源保護(hù)提供真實(shí)依據(jù)。

近年來(lái),隨著分子標(biāo)記技術(shù)的不斷應(yīng)用與發(fā)展,已有多種DNA標(biāo)記技術(shù)成功運(yùn)用于中藥材遺傳多樣性研究及親緣性分析中。YANG等[39]運(yùn)用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)吉林省5個(gè)不同產(chǎn)地的人參材料進(jìn)行分析,得出不同產(chǎn)地的人參在遺傳物質(zhì)上呈現(xiàn)出較高的多態(tài)性。Li等[40]于2013年利用SSR標(biāo)記法對(duì)洋玉蘭葉綠體全基因組進(jìn)行近緣物種比對(duì)分析,結(jié)果顯示洋玉蘭葉綠體基因組的重復(fù)序列保守性相對(duì)較高。2014年,Galina等[41]又運(yùn)用SSR標(biāo)記技術(shù)對(duì)俄羅斯瀕臨滅絕的人參進(jìn)行了種群遺傳性狀的分析。朱田田等[42]利用ISSR對(duì)甘肅不同產(chǎn)地中麻黃的遺傳關(guān)系進(jìn)行了分析,得出中麻黃遺傳距離跟地理距離有一定的關(guān)系。黃穎楨等[43]通過(guò)使用ISS標(biāo)記技術(shù)對(duì)金線蓮遺傳多樣性進(jìn)行分析,得出在野生種質(zhì)資源間金線蓮具有豐富的遺傳多樣性。葉煒等[44]通過(guò)利用ISSR對(duì)金線蘭及其近緣物種的遺傳多樣性進(jìn)行研究,得出種群間可能存在基因的交流。唐曉清等[45]利用AFLP技術(shù)對(duì)不同農(nóng)家栽培類(lèi)型的丹參進(jìn)行分析,結(jié)果表明AFLP技術(shù)可以作為識(shí)別丹參不同栽培類(lèi)型間遺傳差異的手段。李勇等[46]利用AFLP技術(shù)通過(guò)對(duì)金蓮花遺傳多樣性的研究,得出地理位置較近的種質(zhì)遺傳相似度較高。唐美瓊等[47]利用AFLP技術(shù)對(duì)廣西草珊瑚遺傳性狀進(jìn)行研究分析,結(jié)果顯示廣西草珊瑚遺傳多樣性偏低,須盡快采取相應(yīng)措施。沈亮等[48]通過(guò)AFLP技術(shù)分析梭梭遺傳多態(tài)性得知該物種種內(nèi)豐度較高,各地區(qū)之間的分化較小。李永清等[49]通過(guò)ISSR在37份藥用石斛親緣關(guān)系研究中的應(yīng)用,得出ISSR分子標(biāo)記技術(shù)完全可以應(yīng)用于石斛物種親緣關(guān)系的分析。朱田田等[50]通過(guò)對(duì)不同黃芪和黨參栽培品種遺傳關(guān)系的ISSR分析,得出不同品種的黃芪和黨參擁有較高的遺傳多樣性,而且種間差異較大。蔣雨晗等[51]利用ISSR分子技術(shù)對(duì)14份不同來(lái)源的白芍進(jìn)行研究分析,證明了4個(gè)栽培種跟野生種之間有一定的遺傳差異性,而且可以從基因水平把外型相似的白芍栽培品種區(qū)別開(kāi)來(lái)。

2.4 DNA遺傳圖譜的構(gòu)建及數(shù)量控制基因定位

DNA遺傳圖譜也稱(chēng)基因遺傳圖譜或連鎖圖譜,系指基因在染色體上相對(duì)應(yīng)的位置。自從第一張遺傳圖譜的構(gòu)建以來(lái),越來(lái)越多關(guān)于藥用植物DNA圖譜的構(gòu)建也相繼報(bào)道。周志勇等[52]首次用AFLP技術(shù)構(gòu)建了人參和西洋參的DNA指紋圖譜,這對(duì)人參的鑒別提供了非常有效的工具。虞泓等[53]利用AFLP對(duì)石斛4個(gè)內(nèi)種和1個(gè)外群種進(jìn)行DNA多態(tài)性分析,用篩選得到的引物構(gòu)建了5個(gè)種的DNA圖譜,并應(yīng)用bootstrap進(jìn)行了檢驗(yàn),該研究證明了AFLP標(biāo)記技術(shù)可用于構(gòu)建石斛基因組指紋圖譜。趙紅燕[54]則利用EST-SSR、ISSR、RAPD、SRAP等4種分子標(biāo)記技術(shù)成功構(gòu)建了浙江鐵皮石斛563個(gè)遺傳連鎖。鄭偉耀等[55]運(yùn)用SSR標(biāo)記天麻基因組DNA,分析得出擴(kuò)增位點(diǎn)與天麻素含量有關(guān)。巫桂芬等[56]通過(guò)黃麻基因DNA分子指紋圖譜的構(gòu)建,得出每一種被識(shí)別出的物種均有其特有的分子“身份證”。

3 展望

中國(guó)藥用植物種質(zhì)資源非常豐富,但是近年來(lái)由于氣候的變化以及過(guò)度的開(kāi)采,使得一些稀少的野生藥材資源更是急劇減少,市場(chǎng)也相對(duì)混亂,因此從生物本質(zhì)出發(fā)的DNA分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)于中國(guó)藥用植物的鑒定、保護(hù)、開(kāi)采、利用及改造就顯得格外重要。目前,分子標(biāo)記技術(shù)在藥用植物中的研究主要體現(xiàn)在遺傳多樣性研究、種質(zhì)鑒別及評(píng)價(jià)、DNA指紋圖譜構(gòu)建以及基因定位幾個(gè)方面。

目前在藥用植物研究應(yīng)用中的DNA分子標(biāo)記技術(shù)尚存在以下幾個(gè)問(wèn)題:DNA標(biāo)記技術(shù)在中藥材研究中的應(yīng)用較少,而且存在方向聚集現(xiàn)象,近年關(guān)于藥用植物親緣性的研究越來(lái)越多,然而在其他一些領(lǐng)域,如藥材活性成分分離與提取以及相關(guān)成分控制基因定位等方面的研究卻少有報(bào)道,研究范圍不夠全面和深入。另外,每一種分子標(biāo)記技術(shù)都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一定片面性,而標(biāo)記技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用也處于相對(duì)空白狀態(tài);技術(shù)要求高,技術(shù)培訓(xùn)相對(duì)缺乏。因此,需要加大分子標(biāo)記技術(shù)的研究應(yīng)用,以便增加其在藥用植物研究中的實(shí)用性和可靠性,通過(guò)以不同分子技術(shù)的研究為基礎(chǔ),可達(dá)到明確中藥材有效藥用成分的基因構(gòu)成,以及各種藥用植物基因的調(diào)控原理及產(chǎn)物的靶向作用原理,以便對(duì)中國(guó)中藥品種的保護(hù)利用及產(chǎn)業(yè)化做出更大的貢獻(xiàn),以此實(shí)現(xiàn)中國(guó)中藥文化的規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化以及國(guó)際化。

藥用植物論文:四種大黃屬高山藥用植物蒽醌類(lèi)成分含量的測(cè)定

摘要:為比較掌葉大黃、喜馬拉雅大黃、菱葉大黃、頭序大黃4種高山藥用大黃中蒽醌類(lèi)成分含量的差異,采用紫外分光光度法,以大黃素為對(duì)照品,0.5%醋酸鎂-甲醇溶液為顯色劑,測(cè)定了樣品溶液在510 nm處的吸光度。結(jié)果表明,4種大黃中總蒽醌和結(jié)合蒽醌的含量為喜馬拉雅大黃>掌葉大黃>菱葉大黃>頭序大黃,游離蒽醌的含量為喜馬拉雅大黃>掌葉大黃>頭序大黃>菱葉大黃,與藏藥用大黃的等級(jí)劃分基本一致。

關(guān)鍵詞:掌葉大黃;喜馬拉雅大黃;菱葉大黃;頭序大黃;蒽醌;測(cè)定

大黃為中國(guó)傳統(tǒng)的藥材,在藏藥中也有廣泛的應(yīng)用,具有瀉熱通腸,涼血解毒,行瘀化積,活血的功效[1]。青藏高原為大黃屬(Rheum)的分布中心[2],有26種大黃屬植物[3]。藏藥用大黃根據(jù)藥性的強(qiáng)烈、溫和、遜次分為上(君姆扎)、中(曲什扎)、下(曲瑪孜)三品[3]。大黃的化學(xué)成分復(fù)雜,主要活性成分為蒽醌類(lèi)衍生物[4],其中大黃素等游離蒽醌有明顯的抗菌、抗腫瘤的功效[5],結(jié)合蒽醌是大黃的主要致瀉成分[6]。為了比較上品、中品和下品大黃有效成分含量間的差異,選取了具有代表性的4種藏藥用大黃:掌葉大黃(Rheum palmatum L.),上品大黃[7],也為正品大黃[8],生于海拔1 500~4 400 m山坡或山谷濕地[9],根及根莖可入藥,具有清熱瀉火等功效[8];喜馬拉雅大黃(Rheum webbianum Royle),上品大黃[10],生長(zhǎng)于海拔3 500~4 660 m的山坡地帶[9],藏語(yǔ)名為君姆扎,主治培根病引起的熱性病[11];菱葉大黃(Rheum rhomboideum A. Los.),中品大黃[7],生長(zhǎng)于海拔4 700~5 400 m的山坡草地、草甸、沙礫地生境[9],藏語(yǔ)名為曲什扎,有治療赤巴病的功效[11];頭序大黃(Rheum globulosum Gage),下品大黃[12],生于海拔4 500~5 000 m山坡沙礫地或河灘草地[9];藏藥名為曲瑪孜,其全草有主治黃水病的功效[13]。

本試驗(yàn)通過(guò)研究其根部中蒽醌類(lèi)成分的含量,以期從有效成分含量的角度探討藏藥用大黃等級(jí)劃分的合理性。

1 材料c方法

1.1 材料

1.1.1 儀器 T6型紫外可見(jiàn)分光光度儀(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司),XPE電子分析天平(METTLER TOLEDO公司MS205DU型),回流提取裝置(德國(guó)behr Labor-Technik),PHS-3C型酸度計(jì)(江蘇電分析儀器廠)。

1.1.2 試劑 醋酸鎂、甲醇、乙醇、硫酸、三氯甲烷均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?。大黃素對(duì)照品(批號(hào)MUST-13022716,中國(guó)藥品生物制品研究所)。

1.1.3 測(cè)試樣品 大黃藥材樣品(表1)均由西藏大學(xué)生命科學(xué)系拉瓊教授鑒定。樣品陰干,粉碎至中粉,避光冷藏備用。

1.2 方法

1.2.1 對(duì)照品溶液的制備 精密稱(chēng)量大黃素對(duì)照品1.61 mg,加0.5%醋酸鎂-甲醇溶液溶解,轉(zhuǎn)移并定容至25 mL容量瓶中,得到含大黃素0.064 4 mg/mL的對(duì)照品溶液,備用。

1.2.2 樣品溶液的制備

1)游離蒽醌供試溶液的制備。分別精密稱(chēng)量0.5 g樣品(過(guò)40目)粉末,置于500 mLA底燒瓶中,加適量氯仿加熱回流提取至無(wú)色,冷卻后,將提取液過(guò)濾定容至50 mL容量瓶中。分別精密吸取掌葉大黃提取液、喜馬拉雅大黃提取液、頭序大黃和菱葉大黃提取液1 mL,加熱揮去氯仿,用0.5%醋酸鎂-甲醇溶液溶解并定容至10 mL容量瓶中,搖勻備用。

2)總蒽醌供試溶液的制備。分別精密稱(chēng)量0.5 g樣品(過(guò)40目)粉末,置于500 mL圓底燒瓶中,加乙醇回流提取2 h,冷卻后,將提取液過(guò)濾定容至100 mL容量瓶中。精密吸取上述溶液10 mL置500 mL圓底燒瓶中,加熱去乙醇,加入20 mL硫酸溶液(2.5 moL/L)加熱回流1.5 h,待冷卻后加氯仿20 mL,加熱回流2 h,冷卻后轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,用氯仿清洗圓底燒瓶,并入分液漏斗,分離油層和水層,水層繼續(xù)用少量氯仿洗滌4次并入油層,并用少量去離子水洗滌數(shù)次至油層為中性為止,然后置于50 mL容量瓶中,加氯仿稀釋至刻度,搖勻。分別精密吸取掌葉大黃、喜馬拉雅大黃、頭序大黃和菱葉大黃提取液2 mL,加熱揮去氯仿,用0.5%醋酸鎂-甲醇溶液溶解并定容至10 mL容量瓶中,搖勻備用。

1.2.3 最大吸收波長(zhǎng)選擇 取大黃素對(duì)照品溶液適量,在400~600 nm波長(zhǎng)掃描。結(jié)果顯示,大黃素對(duì)照品溶液在510 nm處有最大吸收,選510 nm為檢測(cè)波長(zhǎng)。

1.2.4 樣品測(cè)定 分別取供試品溶液適量,用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)以0.5%醋酸鎂-甲醇為空白,在510 nm處測(cè)定吸光度。分別計(jì)算各個(gè)樣品中游離蒽醌與總蒽醌的含量,結(jié)合蒽醌含量=總蒽醌含量-游離蒽醌含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法學(xué)考察

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及線性關(guān)系考察 精密吸取大黃素對(duì)照品溶液0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL,分別置于10 mL容量瓶中,加0.5%醋酸鎂-甲醇溶液至刻度。以0.5%醋酸鎂-甲醇溶液為空白,分別測(cè)定各溶液在510 nm處的吸光度(A)。以濃度(C)為橫坐標(biāo),吸光度(A)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到回歸方程:A=0.059 92C+0.000 41(r=0.999 7),線性范圍為3.22~64.40 μg/mL。標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。

2.1.2 精密度試驗(yàn) 取大黃素對(duì)照品溶液,在510 nm處測(cè)定吸光度,RSD為0.19%(n=6),表明該方法精密度良好。

2.1.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取大黃素對(duì)照品溶液,每隔2 h在510 nm處測(cè)定吸光度,共測(cè)5次,RSD為0.16%,表明吸光度在10 h內(nèi)穩(wěn)定,該方法穩(wěn)定性較好。

2.1.4 回收率測(cè)定 精密稱(chēng)取3份喜馬拉雅大黃,每份0.01 g,分別加入大黃素對(duì)照品0.95、1.19、1.44 mg,供試液并在510 nm處測(cè)定吸光度,平均加樣回收率為97.6%,RSD為0.23%。

2.2 樣品含量測(cè)定

分別取供試品溶液適量,用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)以0.5%醋酸鎂-甲醇為空白,在510 nm處測(cè)定吸光度。分別計(jì)算各個(gè)樣品中游離蒽醌與總蒽醌的含量,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。4種大黃中總蒽醌和結(jié)合蒽醌的含量為喜馬拉雅大黃>掌葉大黃>菱葉大黃>頭序大黃,游離蒽醌的含量為喜馬拉雅大黃>掌葉大黃>頭序大黃>菱葉大黃,與藏藥用大黃的等級(jí)劃分基本一致。

3 小結(jié)

4種大黃中總蒽醌和結(jié)合蒽醌的含量測(cè)定結(jié)果與藏藥用大黃的等級(jí)劃分基本一致。其中,喜馬拉雅大黃中總蒽醌和游離蒽醌的含量尤其高,其總蒽醌含量為掌葉大黃的1.80倍,游離蒽醌含量高達(dá)掌葉大黃的2.36倍。喜馬拉雅大黃中蒽醌類(lèi)成分的含量均優(yōu)于正品掌葉大黃,但由于其生長(zhǎng)于高海拔地區(qū),采集困難,產(chǎn)量不如掌葉大黃,不能大范圍推廣和應(yīng)用。因此,傳統(tǒng)上可能不被重視,下一步應(yīng)進(jìn)一步重視喜馬拉雅大黃的應(yīng)用研究和開(kāi)發(fā)價(jià)值。相比之下,掌葉大黃分布范圍廣,產(chǎn)量高、易栽培、有效成分含量高,所以掌葉大黃作為正品大黃沿用至今是有道理的。菱葉大黃和頭緒大黃中蒽醌類(lèi)成分的含量要明顯低于掌葉大黃,頭序大黃中結(jié)合蒽醌的含量還不足掌葉大黃的1/10,所以其瀉下作用較弱,藥性平溫。

藥用植物論文:淺談藥用植物學(xué)野外實(shí)習(xí)的開(kāi)展及教學(xué)方法的應(yīng)用

摘要:藥用植物學(xué)野外實(shí)習(xí)的開(kāi)展中,存在安排不夠合理、教學(xué)手段單調(diào)的情況,以致于不能很好地達(dá)到預(yù)期的實(shí)習(xí)效果和教學(xué)目標(biāo)。本文針對(duì)上述現(xiàn)象,結(jié)合我院實(shí)際情況,對(duì)藥用植物野外實(shí)習(xí)的開(kāi)展模式及教學(xué)方法的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞:藥用植物;野外實(shí)習(xí);教學(xué)

藥用植物學(xué)的野外實(shí)習(xí)是學(xué)生從教室走到自然界去觀察、辨別豐富多彩的植物世界,親自采集藥用植物標(biāo)本,記錄藥用植物特征和生長(zhǎng)環(huán)境,進(jìn)行藥用植物種類(lèi)和資源等調(diào)查研究工作的過(guò)程[1]。野外實(shí)習(xí)的開(kāi)展不僅有利于加深對(duì)藥用植物學(xué)理論知識(shí)本身的理解,也是提升學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用能力的一種手段,同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)該課程本身的濃厚興趣。通過(guò)早幾年我系三年制大專(zhuān)藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的藥用植物學(xué)野外實(shí)習(xí)情況調(diào)查問(wèn)卷得知,絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)藥用植物學(xué)野外實(shí)習(xí)有學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),想通過(guò)野外實(shí)習(xí)提高自己的實(shí)踐能力。而學(xué)院在實(shí)習(xí)的組織安排和實(shí)踐教學(xué)方面沒(méi)有完全達(dá)到學(xué)生的期望,從而不能有效激發(fā)學(xué)生的興趣,影響了學(xué)生的積極性。因此筆者根據(jù)不足,積極探索適合本院學(xué)生的藥用植物學(xué)野外實(shí)習(xí)的模式和教學(xué)方法,在最近的幾次野外實(shí)習(xí)中,學(xué)生的滿意度有大幅提高,本文總結(jié)經(jīng)驗(yàn)以供交流探討。

一、實(shí)習(xí)前的準(zhǔn)備和動(dòng)員也是必不可少的環(huán)節(jié)

野外實(shí)習(xí)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,與校內(nèi)教學(xué)相比的最大特點(diǎn)是外出時(shí)間長(zhǎng),還面臨許多不確定的因素。因此必須做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,其中包括實(shí)習(xí)計(jì)劃的制定、實(shí)習(xí)工具的發(fā)放、實(shí)習(xí)動(dòng)員會(huì)的召開(kāi)。要讓學(xué)生在思想上認(rèn)識(shí)到實(shí)習(xí)的重要性,進(jìn)一步了解實(shí)習(xí)內(nèi)容,明確實(shí)習(xí)目標(biāo)。特別要強(qiáng)調(diào)實(shí)習(xí)紀(jì)律,遵從安全第一的原則,不到危險(xiǎn)的地方去,不隨便采食野果,還有必要介紹一些必要的意外傷害或突發(fā)事件的應(yīng)急處理辦法等。

二、路線的選擇

實(shí)習(xí)路線的制定不宜把采集線路制定得過(guò)長(zhǎng),否則將導(dǎo)致往返時(shí)間過(guò)長(zhǎng),師生疲憊不堪,甚至部分身體素質(zhì)較差的學(xué)生會(huì)因體力不支而掉隊(duì)。當(dāng)然路線的安排既要保證在有限的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的實(shí)習(xí)教學(xué)任務(wù),避免因?yàn)闀r(shí)間緊迫而走馬觀花式地開(kāi)展實(shí)習(xí),同時(shí)還要保證野外實(shí)習(xí)的質(zhì)量。在路線選擇上既要考察路線的安全性,其沿線的自然環(huán)境條件又要體現(xiàn)出植物分布的特點(diǎn)(垂直分布、水平分布、物種的多樣性,藥用植物的代表性種類(lèi))??傊苊狻皾M山跑,到處采”的情況。

三、野外實(shí)習(xí)的教學(xué)策略

教學(xué)方法貫穿在教學(xué)過(guò)程的所有環(huán)節(jié)中,所有的教學(xué)目的和任務(wù),只有通過(guò)它才能有效地完成。野外教學(xué)手段與方法需要根據(jù)實(shí)施教學(xué)活動(dòng)的場(chǎng)景、對(duì)象、內(nèi)容等因素靈活采用[2]。

(一)教學(xué)要體現(xiàn)實(shí)用性和趣味性

老師對(duì)植物的講解不能一味地圍繞形態(tài)、分類(lèi)、識(shí)別等內(nèi)容,否則久之學(xué)生會(huì)精神渙散、提不起興趣。應(yīng)該多發(fā)掘一些學(xué)生感興趣的話題,以增強(qiáng)學(xué)生的識(shí)別興趣。如愛(ài)美之心人皆有之,鳳仙花,花瓣或葉子能染指甲;白芷,可以做成面膜具美白、祛斑、防曬、防紫外線的作用;玉蘭花可以提煉精油,制成高檔香水和護(hù)膚用品。圍繞這些話題開(kāi)展教學(xué)很受女孩子的歡迎。民以食為天,也可突出與吃相關(guān)的話題,比如馬齒莧、魚(yú)腥草、野茼蒿,不僅具有較高的醫(yī)療和保健價(jià)值,也是可口的野菜;薜荔,它的果實(shí)能制作涼粉;忽布也叫啤酒花,一聽(tīng)名字就知道可以釀造啤酒。再比如說(shuō),青蒿(黃花蒿)不僅可以提取抗瘧疾藥物青蒿素,還可以熏蚊子、防止農(nóng)田蟲(chóng)害,是一種環(huán)保的生物農(nóng)藥。這方面的話題比比皆是,需要熱愛(ài)生活的老師來(lái)拾遺。

(二)將植物的識(shí)別特征形象化

有些植物的形B特征比較特別,可以采用擬人或擬物的類(lèi)比,學(xué)生更容易記住其特征。如鵝掌楸與其他樹(shù)木最明顯的識(shí)別特征就是其樹(shù)葉,每片樹(shù)葉恰似一件件穿在枝頭的馬褂,所以其植物也得名叫馬褂木;馬鞭草的識(shí)別特征是它的穗狀花序,細(xì)長(zhǎng)花序宛如一條趕馬鞭;而牛膝莖節(jié)膨大如牛的膝蓋;地不容的葉片像一個(gè)個(gè)烏龜?shù)臍け灰桓K子吊穿起來(lái)。

(三)任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)

通過(guò)任務(wù)的布置使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。在衡山的實(shí)習(xí),我們就布置了尋找“絨毛皂莢”的任務(wù),首先尋找到“絨毛皂莢”的小組將給予獎(jiǎng)勵(lì)。當(dāng)學(xué)生知道“絨毛皂莢”非常珍惜而世界上僅有的兩株野生品種就在實(shí)習(xí)地范圍內(nèi)時(shí),個(gè)個(gè)斗志昂揚(yáng),信心十足地要找到它們。有關(guān)“絨毛皂莢”長(zhǎng)在哪里、什么樣兒,事先并不告訴學(xué)生,而是讓其自己上網(wǎng)查閱收集有關(guān)資料。在查閱資料的過(guò)程中,自然就會(huì)了解豆科植物的特點(diǎn)、皂莢的藥用價(jià)值、分布地點(diǎn),還會(huì)進(jìn)一步加深理解變種的概念?,F(xiàn)場(chǎng)再由老師總結(jié)介紹相關(guān)知識(shí),教學(xué)效果自然比直接講解更有效。

(四)比較鑒別易混淆植物

有比較才有區(qū)別,月季和玫瑰是大多數(shù)學(xué)生都分不太清的兩種薔薇科植物,介紹時(shí)要抓住葉、刺,特別是花托形態(tài)的區(qū)別:玫瑰的花托半球型,月季的花托為長(zhǎng)圓錐形;菊科是常用中藥最多的一個(gè)科,野外開(kāi)小黃花的菊科植物隨處可見(jiàn),不要說(shuō)學(xué)生難區(qū)別,有時(shí)連植物分類(lèi)學(xué)家都會(huì)焦頭爛額。那么比較鑒別的效果就更明顯,比如幾種菊科植物就可以啟發(fā)式地引導(dǎo)學(xué)生觀察區(qū)別:旋覆花,花序中間是圓盤(pán)狀,同時(shí)具有分舌狀花和管狀花兩種;抱莖小苦荬,有抱莖著生的葉片;黃鵪菜的葉片全長(zhǎng)在莖基部,葉片比較圓胖;中華小苦荬,與黃鵪菜的最大區(qū)別是葉片長(zhǎng)而細(xì)瘦。

(五)講解植物要突出藥用兩字,并與中藥相聯(lián)系

藥用植物野外教學(xué)不能只停留在只是認(rèn)植物而教植物的層面上,要突出植物的藥用價(jià)值,緊密聯(lián)系中藥,否則就是在教植物學(xué)。這種聯(lián)系不只是單純地講植物形態(tài)和分類(lèi),還包括分布、資源情況、生長(zhǎng)發(fā)育、形態(tài)特征、用藥部位、采集加工、及功效應(yīng)用等,使學(xué)生多角度來(lái)認(rèn)識(shí)植物,為中藥的深入探索和研究鋪平道路。

(六)科的識(shí)別教學(xué)多歸納、多分析

某些科的植物在外形上具有直觀而特別的識(shí)別特征,極易與其他科進(jìn)行區(qū)分,因此教師要善于抓住其識(shí)別要點(diǎn),就可以把一些復(fù)雜的問(wèn)題更容易地幫學(xué)生梳理清楚。如嗅到葉有香味的植物,可能為樟科、蕓香科、姜科、唇形科等植物;看到莖葉肉質(zhì)的可能為景天科、鳳仙花科、苦苣苔科、仙人掌科、鴨跖草科等;折斷莖葉如果植物有乳汁流出,很可能就是大戟科、桔??啤⑸?啤⒋箨?、夾竹桃科、旋花科、蘿摩科、菊科、罌粟科的植物。進(jìn)一步觀察,杯狀聚傘花序,子房三室為大戟科;聚傘花序聚具副花冠或附屬物為夾竹桃科特征;莖纏繞或匍匐,花冠漏斗型為旋花科;頭狀花序,具舌狀花或管狀花,瘦果具冠毛的為菊科。

四、實(shí)習(xí)的考核要體現(xiàn)對(duì)學(xué)生綜合能力的評(píng)價(jià)

以往對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)效果的評(píng)價(jià)主要以常見(jiàn)藥用植物的識(shí)別為主,由老師指定采集的藥用植物標(biāo)本對(duì)學(xué)生進(jìn)行識(shí)別考試,認(rèn)識(shí)的植物越多成績(jī)?cè)礁撸瑢?shí)習(xí)結(jié)束后再提交一篇實(shí)習(xí)報(bào)告,兩者即為實(shí)習(xí)成績(jī)。此種考評(píng)方式對(duì)老師而言比較省事,但是難以體現(xiàn)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的考查。因此,為較全面評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)習(xí)期間的所見(jiàn)所學(xué)以及平時(shí)對(duì)知識(shí)的積累情況,在后續(xù)的實(shí)習(xí)考評(píng)內(nèi)容上我們又增加以下幾項(xiàng):一是增加指點(diǎn)品種采集的內(nèi)容,對(duì)學(xué)生而言實(shí)習(xí)過(guò)程不僅就是老師講、學(xué)生聽(tīng)就完事了,這需要學(xué)生提前查閱資料,了解采集品種的形態(tài)和分布區(qū)域。有利于鍛煉學(xué)生信息收集和文獻(xiàn)查閱的能力,同時(shí)提高了學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程的參與度和熱情度。二是增加使用用植物分類(lèi)檢索表或植物志鑒定未知植物的考核內(nèi)容,有利于鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題和知識(shí)的應(yīng)用能力;三是增加藥用植物標(biāo)本采集和制作蠟葉標(biāo)本的內(nèi)容,有利于鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和審美能力。

野外實(shí)習(xí)的開(kāi)展需要教師足夠的重視,不能把實(shí)習(xí)等實(shí)踐性教學(xué)看作一項(xiàng)任務(wù),完成即可。指導(dǎo)老師要多思考和檢查學(xué)生在實(shí)習(xí)中到底學(xué)得了什么、獲得了什么。從而有效地組織實(shí)習(xí)和開(kāi)展教學(xué),切不可應(yīng)付了事,把野外實(shí)習(xí)開(kāi)展變成了一次師生集體外出觀光游玩的活動(dòng)。

藥用植物論文:析藥用植物在山區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用

【摘要】:我國(guó)山區(qū)面積廣大,而大面積的山區(qū)給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了一定的障礙。山區(qū)交通不便利,導(dǎo)致許多先進(jìn)的技術(shù)以及設(shè)施沒(méi)有辦法發(fā)揮本身的功能,而遵照我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的原理,如何在利用山區(qū)資源促進(jìn)山區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展成為政府非常值得研究的課題。近幾年人們將目光移至山區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展,合理的利用山區(qū)的土地資源,能夠給國(guó)家的經(jīng)濟(jì)帶來(lái)一定的推動(dòng)力。而本文就將簡(jiǎn)單淺析一下藥用植物在山區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用。

【關(guān)鍵詞】:山區(qū)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、可持續(xù)、藥用植物

在山區(qū)開(kāi)展農(nóng)業(yè)種植,是開(kāi)發(fā)山區(qū)的一個(gè)明確之舉,既不會(huì)破壞到生態(tài)平衡,又可以促進(jìn)山區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。山區(qū)的特點(diǎn)就是資源較為豐富,但產(chǎn)業(yè)鏈的形成較為困難,由于地形、氣候等原因會(huì)限制到農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸以及深加工等,在山區(qū)開(kāi)展農(nóng)業(yè)還有一定的問(wèn)題需要解決,但是隨著農(nóng)業(yè)的開(kāi)展,我國(guó)的山區(qū)的水土流失情況也在逐漸增多,與我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略有一定的沖突,需要進(jìn)一步的研究。

1可持續(xù)發(fā)展的定義

可持續(xù)發(fā)展,顧名思義就是一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)可以不被時(shí)間和發(fā)展趨勢(shì)所淘汰,具有一定的持久性。我國(guó)將可持續(xù)發(fā)展作楣家的基本發(fā)展戰(zhàn)略,不僅是因?yàn)樽駨目沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略可以收獲持續(xù)性的效益,而且重點(diǎn)是可持續(xù)發(fā)展對(duì)大自然的破壞應(yīng)該是最少的[1]。我們生活在地球上,地球?yàn)槲覀兲峁┝松娴沫h(huán)境,想要發(fā)展應(yīng)該是建立在不破壞環(huán)境的基礎(chǔ)上的,只有這樣才能夠給我們的子孫后代提供繼續(xù)繁衍生息的地方,進(jìn)而將可持續(xù)發(fā)展變?yōu)橛谰冒l(fā)展。可持續(xù)發(fā)展應(yīng)該包括保護(hù)環(huán)境、提升國(guó)民素質(zhì)、資源永久性利用等,通過(guò)這幾方面實(shí)現(xiàn)我國(guó)的山區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2山區(qū)農(nóng)業(yè)的基本特點(diǎn)

2.1土地面積廣袤,資源豐富

山區(qū)的首要特點(diǎn)就是土地面積廣袤,并且大多數(shù)為未開(kāi)發(fā)的土地資源,與已經(jīng)開(kāi)發(fā)過(guò)的土地資源相比,土壤會(huì)更加肥沃,化肥、農(nóng)藥等化學(xué)要素在土壤中的存在較少,而且通過(guò)風(fēng)蝕和雨蝕土壤中的有害物質(zhì)相對(duì)較少且難以集中存在,更加適合農(nóng)作物的生長(zhǎng)。山區(qū)的地形地貌較為復(fù)雜,光、水、溫度以及濕度等自然條件各不相同,能夠促進(jìn)山區(qū)形成各具特色的土特產(chǎn)品,并漸漸讓山區(qū)形成具有自己特色的農(nóng)業(yè)發(fā)展[2]。由于山區(qū)的溫度較低,農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期較短,也就導(dǎo)致病蟲(chóng)害的幾率較小,減輕了農(nóng)藥的污染,因此山區(qū)農(nóng)作物的質(zhì)量總體來(lái)說(shuō)是優(yōu)于平原地區(qū)的。

2.2山區(qū)地形復(fù)雜,不易耕種

山區(qū)地形復(fù)雜是山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)優(yōu)勢(shì),但同樣也是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)因素。因?yàn)榈匦螐?fù)雜導(dǎo)致農(nóng)作物的種植存在一定的難度,首先山地的開(kāi)墾就帶給農(nóng)民很大的障礙,山地地形復(fù)雜,水平高度不一,而且現(xiàn)在比較發(fā)達(dá)的種植工具大都是用于平原的,適合于山地種植的種植工具目前比較缺乏;其次,山地的灌溉也成了一個(gè)很難解決的問(wèn)題,水源不好找是其一,將水源引至農(nóng)田進(jìn)行灌溉也比較難??傊?,在山地進(jìn)行農(nóng)作物的種植會(huì)消耗大量的人力以及物力,相比較而言,投資較大、收獲較少、發(fā)展較難。

2.3山路交通不便,發(fā)展較難

還有關(guān)鍵的一點(diǎn)就是山區(qū)的交通十分不便利,農(nóng)作物販賣(mài)不及時(shí)就會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物腐爛,嚴(yán)重影響農(nóng)民的收入,大大打擊了山區(qū)農(nóng)民發(fā)展農(nóng)業(yè)的信心?,F(xiàn)在的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式大多為生產(chǎn)一體化,也就是農(nóng)產(chǎn)品的種植、加工以及運(yùn)輸、販賣(mài)為一體。農(nóng)民形成了相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈,可以降低農(nóng)作物在這一過(guò)程中的損失,并且將農(nóng)作物的價(jià)值發(fā)揮到最好。但是山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一體化受到了地形、農(nóng)業(yè)技術(shù)以及交通運(yùn)輸?shù)仍S多因素的限制,導(dǎo)致山區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展一直沒(méi)有辦法趕超平原地區(qū),而且強(qiáng)硬式的進(jìn)行開(kāi)發(fā),會(huì)嚴(yán)重破壞山區(qū)的生態(tài)平衡,不利于山區(qū)農(nóng)業(yè)進(jìn)行可持續(xù)的發(fā)展。

3種植藥用植物的原因

3.1山區(qū)中藥用植物為主要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)物

首先我國(guó)的中藥材大多生長(zhǎng)在四川、云貴高原、廣西等的境內(nèi)山區(qū)[3],因此山區(qū)的農(nóng)作物發(fā)展,應(yīng)該首先考慮這些已經(jīng)在山區(qū)存活下來(lái)的植物,因?yàn)樗麄儽旧硪呀?jīng)熟悉了山區(qū)的環(huán)境,也就是說(shuō)在山區(qū)種植藥用植物會(huì)相應(yīng)減少探究的時(shí)間,不用考慮山區(qū)的環(huán)境以及氣候是否適合農(nóng)作物的生長(zhǎng)。而且隨著世界經(jīng)濟(jì)全球化,文化以及技術(shù)相對(duì)融合,我國(guó)的中醫(yī)療法漸漸得到世界的認(rèn)可,越來(lái)越多的人也意識(shí)到中藥對(duì)于醫(yī)療的不一樣的意義。我國(guó)每年銷(xiāo)往國(guó)外的中藥材交易高達(dá)300億美元,并且每年的交易額都呈上升的趨勢(shì),因此中藥材給我國(guó)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益不可小覷。而我國(guó)山區(qū)中草藥的種類(lèi)較為繁多、資源豐富,在我國(guó)甚至國(guó)際上都有較好的市場(chǎng)。而且中藥作為我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)中唯一具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行業(yè),作為我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)物進(jìn)行出口,也比較具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),能夠在世界的醫(yī)藥發(fā)展中占據(jù)一席之地。因此,中藥這項(xiàng)特色產(chǎn)業(yè)應(yīng)該帶動(dòng)中國(guó)山區(qū)的特色地方產(chǎn)業(yè)。

3.2能夠降低山區(qū)水土流失的情況

我國(guó)每年都會(huì)發(fā)生一些水土流失的事件,給山區(qū)的居民帶來(lái)不小的傷害,而植被可以有效控制山區(qū)水土流失的情況。植樹(shù)造林也一直是近幾年國(guó)家為改善環(huán)境推出的舉措,與山區(qū)水土流失相對(duì)應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展措施就是種植植被,能夠有效的防止土堤侵蝕和控制水土流失。而藥用植物,因?yàn)榧葘儆谥参锓秶志哂刑厥獾乃幱锰匦?,深受山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的青睞。如果能有兼具藥用以及防風(fēng)固沙的藥用植物,對(duì)于山區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,其貢獻(xiàn)就會(huì)更大。比如連翹,連翹素有“野生植物油”的稱(chēng)號(hào)[4],經(jīng)過(guò)提煉后還可以作為一種有效的防腐劑。連翹的生存能力較強(qiáng),在有機(jī)質(zhì)量較低的石骨山坡以及砂石地域都能夠正常生長(zhǎng),而且作為一種落葉灌木,可以在2年左右將地面徹底覆蓋,有效地降低了雨水對(duì)于地面的沖擊,減少了侵蝕;而且連翹的根成網(wǎng)狀發(fā)散,可以起到固土的作用。除了連翹外,還有許多的藥用植物有一定的防風(fēng)固沙的作用,比如:山蒼子、紫蘇、刺梨、金銀花以及木槿等,將其種植在生態(tài)環(huán)境較差的山區(qū),對(duì)于山區(qū)的防風(fēng)固沙有很明顯的積極作用。

4遵從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基本措施

4.1發(fā)掘更多的藥用植物

我國(guó)有大面積的山區(qū),其中山區(qū)中的藥用植物也是數(shù)不勝數(shù),但真正用于山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的藥材并不多,因此應(yīng)該加大對(duì)我國(guó)山區(qū)藥材的研究以及開(kāi)發(fā),確定更多的有利于山區(qū)防風(fēng)固沙的植物,既保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,又能夠給山區(qū)的居民帶去相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。挑選適合山區(qū)的藥材,首先對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的研究,確定藥材的適應(yīng)性,并進(jìn)一步研究藥材的抗寒性、抗旱性以及抗酸堿性等,對(duì)藥材進(jìn)行充分的了解并將其馴服,使其適應(yīng)山區(qū)的大批量種植,能夠有效的促進(jìn)當(dāng)?shù)厣絽^(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展。

4.2建立符合山區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式

山區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)與環(huán)境雙向發(fā)展。結(jié)合藥材的生長(zhǎng)環(huán)境要素,制定出相應(yīng)的與山區(qū)環(huán)境相匹配的種植方案,并且考慮藥材的生長(zhǎng)期長(zhǎng)短進(jìn)行合理的種植分配,使其經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮到最大[5]。藥材都有不同的生長(zhǎng)時(shí)期,可以利用這個(gè)特性,將藥材進(jìn)行“一二一二”式的種植方式,充分利用山區(qū)的土地資源,并且使山區(qū)盡可能的一直被植物覆蓋,這對(duì)于山區(qū)的水土流失問(wèn)題也有一定的好處。也就是將保護(hù)環(huán)境始終和經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系在一起,這樣才能夠保證山區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.3研究適合山區(qū)的農(nóng)業(yè)工具

山區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展還是會(huì)受到勞動(dòng)力的限制,當(dāng)代的農(nóng)業(yè)工作大多已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化,通過(guò)利用機(jī)械取代人力,一方面減輕了農(nóng)民的工作量,另一方面也大大提高了農(nóng)業(yè)的工作效率。但因?yàn)楝F(xiàn)在的農(nóng)業(yè)工具大多適用于平原地帶,因此應(yīng)該致力于開(kāi)發(fā)適合山區(qū)的農(nóng)業(yè)工具。有了方便的工具能夠充分調(diào)動(dòng)山區(qū)農(nóng)民的生產(chǎn)熱情,也能夠有效促進(jìn)山區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)一直是我國(guó)發(fā)展的主要要素,而山區(qū)由于地域的限制,一直沒(méi)有將其功效發(fā)揮出來(lái),而山區(qū)的面積又很大,充分利用起我國(guó)的山區(qū)資源,對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定的推動(dòng)作用,而在山區(qū)中發(fā)展藥用植物的種植,不僅是為創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,對(duì)于環(huán)境也有一定的保護(hù)作用,符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,并且可以將我的中醫(yī)療法以及中草藥材推向國(guó)際。

作者簡(jiǎn)介:黃名塤(1980.09-),男,壯族,廣西隆安人,大學(xué)本科,主要從事藥用植物種苗的生產(chǎn)培育與藥材基地種植管理工作。

藥用植物論文:以貴陽(yáng)護(hù)理職業(yè)學(xué)院為例探討職業(yè)院校藥用植物栽培技術(shù)教學(xué)改革

摘要:藥用植物栽培技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性特別強(qiáng)的學(xué)科,本文針對(duì)我院教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題,從專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課設(shè)置、課程內(nèi)容選擇和序化、教學(xué)方法的改革、校外實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及藥用植物栽培園建設(shè)等方面的改革進(jìn)行探討,為職業(yè)院校藥用植物栽培技術(shù)的教學(xué)和實(shí)踐提供參考。

關(guān)鍵詞:藥用植物栽培技術(shù);職業(yè)院校;改革

藥用植物栽培技術(shù)是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究藥用植物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律及其藥用部位的質(zhì)量、產(chǎn)量的構(gòu)成因子及其與環(huán)境條件之間的相互關(guān)系,從而研究制定優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、高效低耗之栽培技術(shù)的一門(mén)綜合性學(xué)科[1]。如何提高課程教學(xué)效果,培育一批工匠,大力研究地道藥材,帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,是一線教師值得思考的問(wèn)題。

1.藥用植物栽培技術(shù)的重要性

中藥作為我們國(guó)家優(yōu)秀文化與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的寶貴遺產(chǎn),而且已經(jīng)為中華民族的繁榮昌盛做出了不可估量的貢獻(xiàn),在世界醫(yī)學(xué)發(fā)展史上都有重大的影響。特別是在當(dāng)今“回歸大自然”的潮流下,世界各國(guó)都將目光轉(zhuǎn)向了中藥,研究中和使用中藥的人群越來(lái)越多,而且中藥材在保健食品領(lǐng)域也在廣泛應(yīng)用,促使野生中藥資源目前嚴(yán)重短缺,中藥材原料供不應(yīng)求,故藥用植物的栽培顯得越來(lái)越重要。作為高職院校,注重的是培養(yǎng)技能型人才,而本門(mén)學(xué)科的實(shí)踐性特別強(qiáng),需要學(xué)生自己動(dòng)手,經(jīng)歷整個(gè)實(shí)踐過(guò)程才能真正理解、吃透這門(mén)學(xué)科,在基于培育工匠精神的背景下,對(duì)藥用植物栽培技術(shù)的教學(xué)提出了更高的要求。同時(shí)貴州省是中國(guó)四大地道藥材產(chǎn)區(qū)之一,藥材資源十分豐富,中藥材種植在貴州歷史悠久,為大力發(fā)展中藥材生產(chǎn),省內(nèi)一批制藥龍頭企業(yè)開(kāi)展了多種藥材規(guī)范化種植研究與規(guī)范化基地建設(shè),藥用植物栽培技術(shù)型人才更加緊缺。

2.我院藥用植物栽培技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀

2.1未開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程

藥用植物栽培技術(shù)是一門(mén)多學(xué)科緊密聯(lián)系、相互滲透的綜合性科學(xué)技術(shù),涉及的課程有植物生理學(xué)、土壤肥料學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、養(yǎng)護(hù)學(xué)、氣象學(xué)、遺傳學(xué)、田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)等。我院沒(méi)有藥用植物栽培技術(shù)專(zhuān)業(yè),而藥用植物栽培技術(shù)課程僅僅作為中藥專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課,所以相關(guān)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程沒(méi)有開(kāi)設(shè),造成學(xué)生對(duì)基本的基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),交叉學(xué)科知識(shí)不能理解,很簡(jiǎn)單的大田作業(yè)問(wèn)題解決不了,學(xué)習(xí)困難,久而久之,就會(huì)失去學(xué)習(xí)興趣。

2.2 課程內(nèi)容不能體現(xiàn)職業(yè)特點(diǎn)

職業(yè)院校課程建設(shè)必須圍繞職業(yè)能力這個(gè)核心,以崗位工作技能為主線,對(duì)課程進(jìn)行優(yōu)化銜接、定向選擇、有機(jī)整合和合理排序。而我院教師選用的教學(xué)材料基本是以高職院校專(zhuān)用的教材為主,參考本科教材為輔進(jìn)行備課,而這些教材內(nèi)容廣泛,對(duì)崗位需求的知識(shí)點(diǎn)不夠詳細(xì),學(xué)習(xí)抓不住重點(diǎn),學(xué)生在學(xué)習(xí)之后,依然無(wú)法進(jìn)行實(shí)踐操作。

2.3教學(xué)方法單一

在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中,教師在課堂上大量給學(xué)生灌輸知識(shí),完成教學(xué)任務(wù),沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)模式,以教材、教師、課堂為中心,只注重傳授課本知識(shí),采取單一的“灌注式”的教學(xué)模式。而這種教學(xué)模式早已不能滿足當(dāng)前崗位需求,也不適應(yīng)職業(yè)教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求。

2.4 學(xué)生缺乏實(shí)踐

目前我們學(xué)校中藥專(zhuān)業(yè)的藥用植物栽培技術(shù)教學(xué)計(jì)劃中,因?yàn)閷?shí)踐條件有限,不能充分滿足學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí),導(dǎo)致了學(xué)生理論知識(shí)掌握和實(shí)踐能力之間相脫節(jié)。

3.教學(xué)改革的措施

3.1合理設(shè)置專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課

開(kāi)設(shè)本門(mén)課程之前,其一,必須有相應(yīng)的課程奠定基礎(chǔ)。比如在藥用植物栽培技術(shù)中,病蟲(chóng)害的防治非常重要,如何控制病害、蟲(chóng)害和草害,是提高中藥材的產(chǎn)量、保證中藥材質(zhì)量的關(guān)鍵,學(xué)生需要先學(xué)習(xí)《養(yǎng)護(hù)學(xué)》,在了解到病蟲(chóng)害發(fā)生與生長(zhǎng)發(fā)育的規(guī)律,認(rèn)識(shí)到昆蟲(chóng)的種類(lèi)及病害的種類(lèi)等知識(shí)后,才能更好的掌握本節(jié)內(nèi)容。其二,必須根據(jù)職業(yè)崗位要求,簡(jiǎn)化基礎(chǔ)課程內(nèi)容并合并相似課程,達(dá)到彌補(bǔ)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)差的短板,也解決職業(yè)院校課時(shí)少內(nèi)容多的問(wèn)題。通過(guò)改革,可增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、理解課程內(nèi)容、掌握專(zhuān)業(yè)技能。

3.2選擇和序化課程內(nèi)容

課程內(nèi)容的選擇和序化是職業(yè)教育課程改革成敗與否的關(guān)鍵,按照職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo),選取課程內(nèi)容,再將課程內(nèi)容重構(gòu)進(jìn)行序化,形成以工作過(guò)程順序?yàn)橹鏖_(kāi)發(fā)課程,是職業(yè)教育課程開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)。一般的授課方式是將理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)分開(kāi),學(xué)生學(xué)習(xí)完理論知識(shí)后再集中時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)。而按照工作過(guò)程序化知識(shí)內(nèi)容,就是依工作崗位操作過(guò)程為標(biāo)準(zhǔn),將理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)整合,形成過(guò)程性知識(shí)體系,這樣不但可以減少課程學(xué)時(shí),也讓學(xué)生學(xué)習(xí)達(dá)到事半功倍的效果。如在給學(xué)生傳授中藥材生產(chǎn)基地的選擇、栽培制度、土壤耕作技術(shù)、藥用植物繁殖技術(shù)、田間管理等知識(shí)技能時(shí),必須先了解工作崗位,序化羅列知識(shí)點(diǎn),再結(jié)合相關(guān)參考資料,選取內(nèi)容并整理形成課程內(nèi)容。

3.3 豐富教學(xué)方法

一是結(jié)合信息技術(shù),虛實(shí)融合教學(xué)。近年來(lái),職業(yè)教育信息化在基礎(chǔ)設(shè)施和資源建設(shè)取得很大進(jìn)展的支撐下,各學(xué)校大力推進(jìn)信息技術(shù)走進(jìn)課堂,通過(guò)開(kāi)發(fā)APP軟件或借助相關(guān)課程資源平臺(tái)、慕課平臺(tái)等方式,獲取教材數(shù)字化資源,方便學(xué)生課外觀看視頻學(xué)習(xí),課堂通過(guò)與老師、同學(xué)的交流消化、鞏固知識(shí)并融會(huì)貫通。達(dá)到課內(nèi)課外,虛實(shí)融合的教學(xué)效果,實(shí)現(xiàn)了不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制即可學(xué)習(xí)的目的。

二是解決問(wèn)題教學(xué)。解決學(xué)習(xí)問(wèn)題學(xué)習(xí)方法是以學(xué)生為核心的教育方法,通常包括教師提出問(wèn)題,學(xué)生解決問(wèn)題,其中最關(guān)鍵的是教師提出問(wèn)題[2]。教師可以在講授藥用植物栽培技術(shù)的知識(shí)時(shí), 尤其對(duì)于部分理論知識(shí)比較強(qiáng)的內(nèi)容,盡量與實(shí)際生活相聯(lián)系。比如在藥用植物栽培學(xué)中,種植的當(dāng)歸如果抽薹開(kāi)花,為什么質(zhì)量下降,不能藥用?此時(shí)教師可用學(xué)生最熟悉的蘿卜為例,提出蘿卜抽薹開(kāi)花以后為什么不能吃的問(wèn)題,學(xué)生會(huì)積極思考,給出不同的答案,通過(guò)老師的引導(dǎo),解決該問(wèn)題后,舉一反三當(dāng)歸的問(wèn)題也就解決了,這樣可以發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,積極的投入到學(xué)習(xí)中去。

三是學(xué)生分組講授法。新教育理念主張學(xué)生自主學(xué)習(xí),主動(dòng)發(fā)展,要讓學(xué)生成為課堂的主角,教師要甘當(dāng)“配角”,從旁指導(dǎo)。在教學(xué)過(guò)程中不僅要注重教師如何教,更要注重學(xué)生如何學(xué),強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力和方法。因此采取學(xué)生分組,自制幻燈片,每個(gè)小組派代表上臺(tái)講授,這是一種有效的教學(xué)方法[3]。通過(guò)調(diào)查分析,學(xué)生普遍認(rèn)為開(kāi)展大學(xué)生上臺(tái)講課有意義,認(rèn)為能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和相互協(xié)作能力。內(nèi)容以各論藥材為主,還可讓學(xué)生通過(guò)查找文獻(xiàn)資料、實(shí)地調(diào)研了解當(dāng)?shù)刂兴幉氖袌?chǎng)的行情并進(jìn)行分析,每個(gè)學(xué)生都有一次上講臺(tái)的機(jī)會(huì)來(lái)介紹他所講述的中藥材新的研究進(jìn)展或栽培新技術(shù),教師作為最后的點(diǎn)評(píng)。這種教學(xué)方式不但讓學(xué)生學(xué)到知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,還可以鍛煉學(xué)生的膽量,語(yǔ)言組織能力及提高思維能力。

3.4開(kāi)拓校外實(shí)訓(xùn)基地

藥用植物栽培技術(shù)課程對(duì)實(shí)踐條件要求比較高,不能在實(shí)驗(yàn)室完成所有實(shí)訓(xùn),必須要有生產(chǎn)情景的載體來(lái)完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,如繁殖技術(shù)、土壤耕作技術(shù)等內(nèi)容都需要在生產(chǎn)基地完成,又如藥用植物栽培產(chǎn)地的環(huán)境質(zhì)量控制,包括大氣的檢測(cè)、土壤的檢測(cè)、水的檢測(cè)等內(nèi)容,而學(xué)校在設(shè)備等方面也不具備開(kāi)設(shè)這些實(shí)驗(yàn)的條件。故校外實(shí)訓(xùn)基地對(duì)學(xué)生掌握栽培技術(shù)的技能顯得尤為重要。俗語(yǔ)說(shuō)“黔地?zé)o閑草 藥香滿貴州”,說(shuō)明貴州非常適宜草藥的生長(zhǎng)和中藥材的種植,近幾年在政府的支持和以中藥企業(yè)帶頭下,中藥材的種植基地迅速增長(zhǎng),如貴州黔東南信邦中藥飲片有限公司的何首烏、太子參、貴州威門(mén)藥業(yè)股份有限公司的頭花蓼、貴州百靈制藥有限公司的太子參等多家制藥企業(yè)的藥材種植基地。這為學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生提供了非常優(yōu)質(zhì)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)資源。學(xué)生可自行設(shè)計(jì)試驗(yàn),在這些校外種植基地實(shí)驗(yàn)和觀察,記錄相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果,總結(jié),分析和討論一些栽培管理措施對(duì)于藥用植物的a量和質(zhì)量的影響。通過(guò)實(shí)踐教學(xué),增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐技能,提高創(chuàng)新能力,分析和解決問(wèn)題的能力,也加深學(xué)生對(duì)《藥用植物栽培技術(shù)》的理論理解和感性認(rèn)識(shí)。

3.5單獨(dú)建立實(shí)驗(yàn)室,完善實(shí)訓(xùn)設(shè)備

單獨(dú)建立藥用植物栽培實(shí)驗(yàn)室,不僅為學(xué)生提供了實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,也更加體現(xiàn)出學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)本門(mén)學(xué)科技能型人才培養(yǎng)的重視。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的完善也決定了實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)能否齊全,比如購(gòu)置解剖鏡、千分尺、分析天平、恒溫培養(yǎng)箱、培養(yǎng)皿等實(shí)驗(yàn)器具以及相關(guān)試劑,可便于學(xué)生能進(jìn)行藥用植物種子形態(tài)觀察、種子凈度、種子水分、種子活力的測(cè)定,種子催芽實(shí)驗(yàn)以及藥用植物形態(tài)觀察等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)[4]。

3.6建立藥用植物栽培園

藥用植物栽培園為教學(xué)服務(wù),可以滿足藥用植物學(xué)、藥用植物栽培技術(shù)及生藥學(xué)等多種學(xué)科的實(shí)踐,安排學(xué)生在藥用植物栽培園進(jìn)行一周的見(jiàn)習(xí)[4],讓每位學(xué)生親手種下一株藥材,掌握種植技術(shù),然后觀察藥材的生長(zhǎng)情況,進(jìn)行田間管理與質(zhì)量控制,病蟲(chóng)害的發(fā)生及防治等情況,并做相應(yīng)的記錄,同時(shí)可以研究每種藥用植物的形態(tài),生長(zhǎng)發(fā)育的特性,等到采收季節(jié),學(xué)生對(duì)藥材進(jìn)行采收,學(xué)習(xí)采收加工及貯藏知識(shí)。采收的藥材可作為標(biāo)本,為中藥鑒定學(xué)及中藥學(xué)課程的教學(xué)提供實(shí)踐材料。學(xué)期結(jié)束后可在園內(nèi)組織現(xiàn)場(chǎng)種植、識(shí)別植物等實(shí)訓(xùn)考試,并將其作為實(shí)訓(xùn)考試成績(jī)的一部分。因?yàn)樗幉牡姆N植、生長(zhǎng)也凝聚了學(xué)生的心血,更能促進(jìn)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

總之,藥用植物栽培技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科,是中草藥栽培與鑒定、中藥專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的課程之一。因此,在教學(xué)中要按照強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)技能,培養(yǎng)工匠精神及大國(guó)工匠,緊貼需求,大力大膽的對(duì)其教學(xué)進(jìn)行改革,真正培養(yǎng)出企業(yè)用得上的應(yīng)用型人才,為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

藥用植物論文:幾種除草劑對(duì)不同藥用植物種子萌發(fā)的影響

前言

除草劑(herbicide)是指可使雜草徹底地或選擇地發(fā)生枯死的藥劑。而除草劑對(duì)于作物是否有危害,亦或者說(shuō)對(duì)作物的萌發(fā)與生長(zhǎng)是否有抑制作用,已成為眾多人關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。近年來(lái),在理論研究方面,學(xué)界關(guān)于除草劑的研究越來(lái)越受到關(guān)注、研究成果越來(lái)越多;同時(shí),在實(shí)踐應(yīng)用方面,隨著我國(guó)除草劑在農(nóng)藥使用中的比例呈上升態(tài)勢(shì),除草劑的作用也在實(shí)踐中得到了進(jìn)一步的確證。通過(guò)前人的研究成果以及除草劑本身作用機(jī)制的特殊性,決定了其對(duì)作物的低毒性的特征。但是以往對(duì)除草劑的安全性管理方面,重點(diǎn)集中于其對(duì)藥用植物的藥害情況。

由于現(xiàn)在藥用植物種植面積很大,人工除草越來(lái)越困難,因此使用化學(xué)除草劑對(duì)藥用植物進(jìn)行除草越來(lái)越廣泛,但是除草劑對(duì)藥材的質(zhì)量影響很大,本文希望能夠通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)闡釋?zhuān)汗┰嚨牟煌瑵舛鹊某輨?duì)5種藥用植物的發(fā)芽率表現(xiàn)出不同的抑制作用,同時(shí)也表現(xiàn)出不同的藥害作用。這樣,便可在使用這些除草劑時(shí)加強(qiáng)安全性的管理,減輕或避免其對(duì)藥用植物的發(fā)芽造成的影響,做到高效、低毒、低殘留,以及確保中藥材的品質(zhì)和質(zhì)量。同時(shí),為了能夠合理、最大限度的利用優(yōu)良化學(xué)除草劑,本次試驗(yàn)選用了幾種大田常用化學(xué)除草劑,在5種藥用植物種子發(fā)芽試驗(yàn)上做了一系列的測(cè)定試驗(yàn)。旨在進(jìn)一步研究幾種除草劑對(duì)藥用植物的發(fā)芽率是否有影響是及藥害,擴(kuò)大在其他藥用植物田應(yīng)用范圍,為以后田間小區(qū)試驗(yàn)提供可參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料

1.1 供試藥劑

48%異惡草酮EC(clomazone)(商品名:廣滅靈,美國(guó)富實(shí)美公司生產(chǎn)); 33%二甲戊樂(lè)靈EC(商品名:施田補(bǔ),德國(guó)巴斯夫股份有限公司);960g/L精異丙甲草胺(Metolachlor-p)EC(商品名:金都爾,完正達(dá)中國(guó)投資有限公司生產(chǎn))

1.2 供試品種

板藍(lán)根(AIsatis tinctori L.)、曼陀羅(Datura stramonium)、薏苡(Coix lachryma-jobi L.)、黃芩(Scutellaria baicalensis Georgi)、桔梗(Campanula latifolia),以上5種藥用植物種子均由吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院藥種植。

1.3 儀器設(shè)備

培養(yǎng)皿、小噴壺、試管、培養(yǎng)箱、剪刀、直尺、100mL容量瓶,100ml燒杯,250mL三角瓶,5mL移液管,濾紙等。

2 試驗(yàn)方法

2.1 除草劑的配制

試驗(yàn)設(shè)48%廣滅靈EC,施用量分別為750ml/公頃、900ml/公頃、1050ml/公頃;33%施田補(bǔ)EC,施用量分別為1500ml公頃、2175ml/公頃、2775ml/公頃;960g/L都爾EC,施用量1350ml/公頃、1800ml/公頃、2250 ml/公頃;兌水量均為750L/ml/公頃。每個(gè)培養(yǎng)皿面積是6.36×10-3 m2。噴施量為5ml。

2.2 種子的處理

以上5種藥用植物種子種子用溫水浸泡24小時(shí)備用。

2.3 調(diào)查及計(jì)算方法

試驗(yàn)于2010年9月7日在吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院植保實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,分別精選以上5種藥用植物的種子30~50粒,置于直徑為9cm的培養(yǎng)皿中,培養(yǎng)皿墊雙層濾紙作為發(fā)芽床,濾紙用蒸餾水保持充分濕潤(rùn),在每個(gè)培養(yǎng)皿中分別噴至配置好的不同濃度的除草劑各5毫升,除草劑均勻的分布在培養(yǎng)皿中,以加無(wú)菌水為空白對(duì)照CK,3次重復(fù),將樣品置于(18~25)℃,恒溫?zé)o光照的培養(yǎng)箱中發(fā)芽。自發(fā)芽之日起,每天定時(shí)觀察、記錄種子發(fā)芽情況,觀察時(shí)間為15d,最后,計(jì)算種子的發(fā)芽率(胚根與種子等長(zhǎng),胚芽為種長(zhǎng)的一半為發(fā)芽)。

發(fā)芽率(%)=( n/N) × 100% ( n 為正常發(fā)芽種子數(shù),N 為供試種子數(shù)) (15d) 3 結(jié)果與分析

3.1 不同除草劑對(duì)5種藥用植物種子發(fā)芽率的影響

由表3-1可見(jiàn),板藍(lán)根在3種除草劑的處理下,廣滅靈與施田補(bǔ)對(duì)其發(fā)芽率影響較大,發(fā)芽率分別為42.6%、45.8%,與對(duì)照表現(xiàn)差異顯著,都爾對(duì)板藍(lán)根的發(fā)芽率與對(duì)照差異不顯著;3種除草劑對(duì)曼陀羅的發(fā)芽率均有影響,其中廣滅靈的抑制作用較大,發(fā)芽率僅為32.5%,與對(duì)照有顯著性差異,與施田補(bǔ)和均有顯著差異;都爾廣滅靈對(duì)黃芩的萌發(fā)率抑制效果顯著,發(fā)芽率僅為30.5%,施田補(bǔ)和都爾對(duì)黃芩的發(fā)芽率與對(duì)照有顯著性差異;同樣廣滅靈對(duì)薏苡的發(fā)芽率也有一定的抑制作用,發(fā)芽率為70.8%,與對(duì)照達(dá)到極顯著水平,其它2種除草劑對(duì)薏苡的發(fā)芽率沒(méi)有抑制作用,與對(duì)照沒(méi)有顯著差異;廣滅靈對(duì)桔梗發(fā)芽率有影響,與對(duì)照差異顯著,發(fā)芽率為85.4%,施田補(bǔ)與都爾對(duì)桔梗的發(fā)芽率沒(méi)有影響,與對(duì)照差異不顯著。

3.2 不同藥用植物種子對(duì)3種除草劑間發(fā)芽率的差異

由表3-2可見(jiàn),廣滅靈對(duì)5種藥用植物的發(fā)芽率都有不同程度的影響,其中對(duì)黃芩和曼陀羅的發(fā)芽率影響比較大,發(fā)芽率分別為為30.5%、32.5%,其次對(duì)板藍(lán)根的發(fā)芽率也有一定的影響,其發(fā)芽率為42.6%,均與對(duì)照有顯著差異,對(duì)薏苡和桔梗的發(fā)芽率無(wú)顯著差異;施田補(bǔ)對(duì)薏苡和桔梗的發(fā)芽率影響較小,與對(duì)照差異不顯著,對(duì)板藍(lán)根和曼陀羅的的發(fā)芽率抑制作用較大,發(fā)芽率分別為45.8%、51.6%,與對(duì)照表現(xiàn)差異顯著,對(duì)黃芩的發(fā)芽率也有不同程度的影響,與其他4種植物種子的發(fā)芽率都有顯著差異;都爾對(duì)曼陀羅的發(fā)芽率影響較為嚴(yán)重,發(fā)芽率僅為58.2%,與對(duì)照具有顯著差異,其次是對(duì)板藍(lán)根和曼陀羅的發(fā)芽率抑制作用較大,發(fā)芽率分別為76.7%、83.9%,與對(duì)照差異顯著,對(duì)薏苡和桔梗的發(fā)芽率均沒(méi)有明顯的抑制作用,與對(duì)照差異不顯著。

從除草劑對(duì)試驗(yàn)藥用植物安全性可得出如下結(jié)果:3種除草劑中,施田補(bǔ)和都爾對(duì)薏苡和桔梗,際應(yīng)用相符。廣滅靈對(duì)5種藥用植物的發(fā)芽率均由一定的抑制作用;施田補(bǔ)只對(duì)薏苡和桔梗發(fā)芽率沒(méi)有影響。

3.3 不同濃度的除草劑對(duì)5種藥用植物發(fā)芽率的影響

3.3.1 不同濃度的廣滅靈對(duì)5種藥用植物發(fā)芽率的影響

4種濃度廣滅靈處理下的5種藥用植物種子的發(fā)芽率隨著濃度的不同,發(fā)芽率亦不同。從圖3.1中可以看出,隨著廣滅靈濃度的增加,5種藥用植物種子的發(fā)芽率逐漸降低,在4種濃度廣滅靈對(duì)桔梗種子的發(fā)芽率影響較小,對(duì)其他4種種子的發(fā)芽率均與對(duì)照有顯著性差異;對(duì)廣滅靈對(duì)這5種藥用植物種子的發(fā)芽率都有一定程度的抑制作用。在濃度為750ml/公頃時(shí),對(duì)曼陀羅和黃芩的發(fā)芽率影響幅度較大。

由于廣滅靈的特殊作用機(jī)理,對(duì)這5種藥用植物的幼芽均產(chǎn)生了不同濃度的藥害作用。其中對(duì)桔梗的藥害最明顯,幼芽幾乎全部為白化苗;對(duì)板藍(lán)根的藥害較小,藥害主要體現(xiàn)在植物的莖和葉,與對(duì)照相比,葉片黃綠色,莖顯紫白色;對(duì)曼陀羅的藥害使莖白化;對(duì)薏苡的藥害不明顯;對(duì)黃芩的藥害只要在葉片上,葉片白化,同時(shí)葉片有萎蔫現(xiàn)象。

3.3.2 不同濃度的施田補(bǔ)對(duì)5種藥用植物發(fā)芽率的影響

從圖3.2中可以看出,不同濃度的施田補(bǔ)對(duì)5種藥用植物種子進(jìn)行處理,5種藥用植物種子的發(fā)芽率均低于對(duì)照,且隨著濃度的增加而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。對(duì)桔梗的發(fā)芽率影響較小,與對(duì)照差異不顯著,對(duì)板藍(lán)根的發(fā)芽率影響最大,其次為曼陀羅,且都與對(duì)照形成顯著性差異。同時(shí)在3種濃度下施田補(bǔ)對(duì)板藍(lán)根和曼陀羅的發(fā)芽率影響幅度較大, 在高濃度時(shí),對(duì)薏苡和桔梗的發(fā)芽率影響也比較大一些。

由于施田補(bǔ)的作用機(jī)制是抑制分生組織細(xì)胞分裂,所以施田補(bǔ)對(duì)這5種藥用植物的藥害主要在根莖上,使板藍(lán)根的根細(xì)莖粗,葉片厚,有畸形現(xiàn)象;由于看不到曼陀羅的葉,只有莖上有斷根跡象;對(duì)薏苡的的藥害最明顯,薏苡的幼芽呈短粗狀,對(duì)黃芩的藥害表現(xiàn)在根部上,幾乎看不到黃芩的根,嚴(yán)重的葉片為黃白色。

3.3.3 不同濃度的都爾對(duì)5種藥用植物發(fā)芽率的影響

從圖3.3中可以看出,不同濃度的都爾對(duì)5種藥用植物種子進(jìn)行處理,4種濃度處理對(duì)桔梗和薏苡種子的發(fā)芽率影響較小。而對(duì)另外3種藥用植物種子的發(fā)芽率都存在抑制作用,影響其發(fā)芽率。同時(shí)隨著濃度的增加,對(duì)5種藥用植物種子的發(fā)芽率影響幅度都比較小。

都爾對(duì)板藍(lán)根的藥害主要是使板藍(lán)根的嫩莖細(xì)弱并且萎蔫;使曼陀羅的嫩莖萎蔫并且有腐爛的斑點(diǎn);對(duì)薏苡的藥害主要是抑制其幼芽的生長(zhǎng);對(duì)黃芩的主要藥害體現(xiàn)在抑制芽長(zhǎng)的生長(zhǎng)和葉片的失綠現(xiàn)象;使桔梗的根部出現(xiàn)褐色的斑點(diǎn),并且整個(gè)桔梗幼苗顯黃綠色。

結(jié)論

本試驗(yàn)采用3種化學(xué)除草劑對(duì)5種藥用植物種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)進(jìn)行了試驗(yàn),從發(fā)芽率和芽長(zhǎng)生長(zhǎng)狀況看3種除草劑在5種藥用植物種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)均有抑制作用。

廣滅靈對(duì)5種藥用植物種子的發(fā)芽率均有不同程度的影響,對(duì)黃芩和曼陀種子的發(fā)芽率影響顯著,發(fā)芽率分別為30.5%、32.5%,效果與對(duì)照差異顯著,其次對(duì)板藍(lán)根的發(fā)芽率也有抑制作用,施田補(bǔ)對(duì)板藍(lán)根的發(fā)芽率影響較大,發(fā)芽率僅為45.8%,對(duì)曼陀羅的發(fā)芽率也有不同程度的影響,發(fā)芽率為51.6%,對(duì)薏苡和桔梗的發(fā)芽率與對(duì)照無(wú)顯著差異。都爾對(duì)薏苡和桔梗的發(fā)芽率與對(duì)照表現(xiàn)無(wú)顯著差異,對(duì)曼陀羅的發(fā)芽率影響較大,其發(fā)芽率為58.2%,與對(duì)照具有顯著差異。其次對(duì)板藍(lán)根和黃芩的發(fā)芽率也有不同程度的影響,發(fā)芽率分別為76.7%和83.9%,與對(duì)照表現(xiàn)差異顯著。

由于本試驗(yàn)是在室內(nèi)對(duì)5種藥用植物種子進(jìn)行不同濃度下的不同除草劑萌發(fā)和生長(zhǎng)試驗(yàn)得出以上結(jié)論,雖然在發(fā)芽率和生長(zhǎng)情況上存在不同的抑制作用,但是進(jìn)行田間小區(qū)試驗(yàn)時(shí),藥害會(huì)減輕一些,因?yàn)樵谔镩g試驗(yàn)時(shí)會(huì)有土壤和其他雜草的吸附作用,而在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),是藥用植物種子直接接觸除草劑,所以選擇除草劑對(duì)以上5種藥用植物除草時(shí),是可以選擇對(duì)藥用植物種子藥害小的除草劑的??傊趯?duì)作物安全的基礎(chǔ)上,根據(jù)除草劑對(duì)藥用植物藥害效果不同,各地區(qū)可以根據(jù)情況選擇適宜的除草劑進(jìn)行化學(xué)除草,也可以通過(guò)除草劑合理混用進(jìn)一步提高除草效果。

同時(shí)我們也不能忽略藥用植物成長(zhǎng)受影響的其他因素,因?yàn)樗怂幱弥参锏倪x地、整地、播種、育苗、移栽、管理、采收、產(chǎn)地加工等整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。具有不同于糧、油、棉作物的特點(diǎn)。如藥用植物栽培分布有很強(qiáng)的地域性,不同地區(qū)栽植將對(duì)品質(zhì)有很大影響。形成這種地區(qū)性強(qiáng)的原因是多方面的,主要是不同的藥用植物對(duì)生態(tài)環(huán)境有不同要求。還有,藥用植物的栽培技術(shù)性強(qiáng)。它的種植管理和加工技術(shù),常常是獨(dú)特的,繁殖方法幾乎包括了植物界全部繁殖方法。藥用植物的繁殖種子(有性繁殖)、營(yíng)養(yǎng)繁殖和單性和繁殖(孢子繁殖)等。因此,本文的不足是僅在實(shí)驗(yàn)室情況下進(jìn)行了關(guān)于除草劑對(duì)于藥用植物種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)的影響研究,并沒(méi)有考慮到其他因素對(duì)其的影響。此外,各類(lèi)藥用植物對(duì)自然環(huán)境條件,如光照、溫度、水分、土壤等主要因子的要求,往往有所差異,就是說(shuō)不能排除藥用植物生長(zhǎng)的實(shí)際情況而做純實(shí)驗(yàn)室的研究分析。我們可以看出,基于社會(huì)生態(tài)環(huán)境視域下的研究亟待加強(qiáng)。

從對(duì)藥用植物安全性來(lái)看,廣滅靈主要用于防除1年生禾本科雜草和闊葉雜草,隨蒸騰作用由根部向上運(yùn)輸?shù)街参锔鞑糠?,阻礙植物光合作用,使敏感植物短期內(nèi)死亡[1] [2] 。

一般而言,廣滅靈是通過(guò)抑制敏感植物葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的生物合成,導(dǎo)致植物變白、變黃或失綠,且能選擇性地抑制雜草中雙萜的合成[3];廣滅靈對(duì)眼睛有刺激,對(duì)皮膚有輕微刺激,對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物無(wú)三致作用[4],屬低毒除草劑[1,2,4]。廣滅靈在發(fā)達(dá)國(guó)家的施用已相當(dāng)普遍,先后被用于大豆、花生、馬鈴薯、棉花、木薯、玉米、油菜、甘蔗目前將其試用于西紅柿、小白菜、花菜、椰菜、甜菜、罌粟和水稻等作物田的研究也獲得突破性進(jìn)展[5]。

施田補(bǔ)主要抑制分生組織細(xì)胞分裂,不影響雜草種子的的萌發(fā),而是在雜草種子萌發(fā)過(guò)程中幼芽、莖和根吸收藥劑后而起作用,屬于二硝基苯胺類(lèi)除草劑。適用于蔬菜、玉米、花生、棉花、果樹(shù)等旱田作物,可有效防除多種一年生單子葉雜草和一年生闊葉雜草,被譽(yù)為是除草劑中的“全能好手”[6]。在國(guó)內(nèi)外主要用于以下各種作物:大田作物:大麥、小麥、黑麥、黑小麥、玉米、水稻、高粱、棉花等。油料作物:大豆、花生、向日葵等對(duì)十字花科植物(甘藍(lán)、大白菜、板藍(lán)根)。施田補(bǔ)在國(guó)內(nèi)外主要用于蔬菜田、棉花、煙草、花生除草及作為煙草抑芽劑使用[7]。

96%金都爾主要成分為異丙甲草胺,該藥劑對(duì)玉米、番茄、白菜等作物的雜草均有良好的放出效果[8,9,10]。屬于選擇性芽前除草劑。主要通過(guò)萌發(fā)雜草的芽鞘、幼芽吸收而發(fā)揮殺草作用。對(duì)多種單子葉雜草、一年生莎草及部分一年生雙子葉雜草都有高度防效。金都爾已在夏玉米、棉花、大豆、移栽甘藍(lán)、水稻(移栽田)上獲得登記[11],花生、移栽油菜、西瓜、甜瓜、芝麻、甜菜、移栽黃瓜和煙草等作物的登記正在進(jìn)行中[12]。

3種除草劑都可以用于桔梗除草,與實(shí)際應(yīng)用情r相符。廣滅靈禁用于曼陀羅、黃芩。施田補(bǔ)只禁用于曼陀羅。只有都爾對(duì)5種藥用植物物安全,因而均可應(yīng)用[13,14]。

藥用植物論文:祁連山地區(qū)藥用植物根際產(chǎn)功能酶放線菌的篩選

摘 要 本研究旨在探討祁連山地區(qū)8種藥用植物根際放線菌的產(chǎn)酶特性,以篩選功能酶產(chǎn)生菌,為后續(xù)研究提供參考菌種。采用含有75ug|/mL重鉻酸鉀和2ug/mL青霉素的甘油精氨酸瓊脂培養(yǎng)基,并對(duì)土樣做了120℃x 1h的加熱預(yù)處理,利用稀釋平板涂布法對(duì)8種藥用植物根系土壤樣品進(jìn)行分離。之后利用7種篩選培養(yǎng)基對(duì)所得菌株定性檢測(cè),從祁連山地區(qū)所得的8種藥用植物根際土壤樣品中獲得18株放線菌,功能酶篩選結(jié)果表明:10株放線菌產(chǎn)淀粉酶,14株產(chǎn)蛋白酶,14株產(chǎn)脲酶,18株產(chǎn)過(guò)氧化氫酶,4株產(chǎn)聚氧乙烯山梨酸醇單月桂酸酯酶,8株產(chǎn)聚氧乙烯山梨酸醇單油酸酯酶,15株產(chǎn)聚氧乙烯山梨酸醇脂肪酸酯酶,0株產(chǎn)色氨酸酶,0株產(chǎn)纖維素酶。有兩株菌產(chǎn)H2S,18株放線菌在糖代謝過(guò)程中均無(wú)有機(jī)酸產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞 祁連山 植物根際 放線菌 功能酶

0前言

胞外水解酶諸如淀粉酶、蛋白酶、脂酶等在食品業(yè)、飼料添加劑、生物醫(yī)學(xué)科學(xué)及化工工業(yè)等行業(yè)具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。工業(yè)生產(chǎn)一般是在特殊的物理化學(xué)條件下進(jìn)行的,而在這個(gè)過(guò)程中起重要作用的酶制劑需要合適的反應(yīng)條件才能達(dá)到最佳酶活,然而通常情況下這種最佳反應(yīng)條件很難達(dá)到。因此尋找能夠適應(yīng)特殊環(huán)境條件的酶制劑是關(guān)鍵。放線菌是一類(lèi)能夠產(chǎn)生多N生物活性物質(zhì)的微生物資源,如酶、抗生素、氨基酸、維生素、有機(jī)酸、生物堿等均由其產(chǎn)生。

植物根際是指生物和物理特性受到植物根系影響的緊密環(huán)繞根部的區(qū)域。在植物根際區(qū)域內(nèi)生長(zhǎng)的微生物稱(chēng)為根際微生物。因此,植物根際微生物是一類(lèi)值得深入研究與開(kāi)發(fā)的微生物資源,從根際微生物的代謝產(chǎn)物中尋找各種生物活性物質(zhì)是改善工業(yè)生產(chǎn)條件的又一重要途徑。

目前,還沒(méi)有針對(duì)我國(guó)祁連山地區(qū)藥用植物根際放線菌資源的研究報(bào)道,本文采用了稀有放線菌資源選擇性分離方法,對(duì)采自祁連山地區(qū)不同海拔梯度、不通植被類(lèi)型的不同藥用植物根系土壤放線菌進(jìn)行分離,并對(duì)所得菌株做了部分生理活性測(cè)定,對(duì)功能酶產(chǎn)生菌做了篩選。

1 材料與方法

1.1土樣來(lái)源及處理

2010年7月下旬從祁連山地區(qū)選取7個(gè)不同植被類(lèi)型、不同海拔梯度的樣區(qū),采集到29份代表性植物的根際土,各約100g,分裝于自封袋中,貼上標(biāo)簽后帶回實(shí)驗(yàn)室,以供分離放線菌之用。土樣概況及藥用植物的藥理功能見(jiàn)表1。

1.2 菌種分離

1.2.1 分離培養(yǎng)基

培養(yǎng)基采用甘油精氨酸瓊脂:精氨酸2.0g;NaCl 50g;甘油 12.5g; FeSO4 7H2O 0.01g;MgSO4 7H2O 0.5g;K2HPO4 1g;CuSO4 5H2O 0.0001g;ZnSO4 7 H2O 0.0001g;MnSO4 H2O 0.0001g蒸餾水1000mL;瓊脂20g;調(diào)節(jié)pH至8.0以上。

1.2.2 分離方法

稱(chēng)取3g土樣于120℃干熱處理1h,用27mL6%的酵母提取物溶液和270ul5%的SDS溶液的混合液作為土樣提取液。采用稀釋涂布平板法進(jìn)行分離。

1.3 代謝產(chǎn)物測(cè)定

1.3.1 MR實(shí)驗(yàn)

培養(yǎng)基:蛋白胨5g,葡萄糖5g,K2HPO4 5g,蒸餾水1000ml。

1.3.2 硫化氫的產(chǎn)生

柴斯納培養(yǎng)基:蛋白胨10g,檸檬酸鐵0.5g,蒸餾水1000ml,pH7.2,121℃滅菌20min。

1.4 功能酶產(chǎn)生菌的篩選

1.4.1 色氨酸酶

培養(yǎng)基:1%胰胨水溶液,調(diào)pH7.2~7.6,分裝1/4~1/3試管;115℃滅菌30min。

試劑:對(duì)二甲基氨基苯甲醛8g,乙醇(95%)760ml,濃HCl160ml。

1.4.2 過(guò)氧化氫酶

試劑:配3%~10%過(guò)氧化氫溶液

1.4.3 脲酶

培養(yǎng)基:蛋白胨1g,NaCl5g,葡萄糖1g,KH2PO4 2g,酚紅0.012g,瓊脂15g,蒸餾水1000ml,pH6.8~6.9(微黃)。121℃滅菌20min。

試劑:30%的尿素,用乙醚消毒。待培養(yǎng)基冷至55℃時(shí)將無(wú)菌尿素加入,使尿素終濃度為2%。

1.4.4 脂酶

培養(yǎng)基:蛋白胨1g,NaCl 5g,CaCl2 ?7H2O 0.1g,瓊脂9g,蒸餾水1000ml,pH7.4,于121℃滅菌20min。

底物:吐溫-20、吐溫-40、吐溫-80分別于121℃滅菌20min。

1.4.5 蛋白酶

培養(yǎng)基:蛋白胨5g,葡萄糖20g,明膠200g,蒸餾水1000ml。

1.4.6 淀粉酶

淀粉水解培養(yǎng)基:可溶性淀粉10g,K2HPO4 0.3g,MgCO3 1g,NaCl 0.5g,KNO3 1g瓊脂粉20g;蒸餾水1000ml;pH7.2~7.4。

1.4.7 纖維素酶

纖維素水解培養(yǎng)基(pH7.2):MgSO4 0.5g,NaCl 0.5g, K2HPO4 0.5g, KNO3 1g;蒸餾水1000ml,濾紙條。

2 結(jié)果

2.1 代謝產(chǎn)物測(cè)定結(jié)果

01、16 兩株菌產(chǎn)生硫化氫,所有菌株MR實(shí)驗(yàn)皆為陰性。

2.2 功能酶產(chǎn)生菌篩選結(jié)果

3 結(jié)論

本研究對(duì)祁連山地區(qū)8種藥用植物根際土壤中分離到的18株形態(tài)各異的放線菌做了代謝產(chǎn)物測(cè)定和功能酶菌株篩選,檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)18株放線菌中有10株放線菌產(chǎn)淀粉酶,14株產(chǎn)蛋白酶,14株產(chǎn)脲酶,18株產(chǎn)過(guò)氧化氫酶,4株產(chǎn)聚氧乙烯山梨酸醇單月桂酸酯酶,8株產(chǎn)聚氧乙烯山梨酸醇單油酸酯酶,15株產(chǎn)聚氧乙烯山梨酸醇脂肪酸酯酶,0株產(chǎn)色氨酸酶,0株產(chǎn)纖維素酶。其中菌株QL15除不產(chǎn)纖維素酶和色氨酸酶外,同時(shí)產(chǎn)其他7種酶。有兩株菌產(chǎn)H2S,18株放線菌在糖代謝過(guò)程中均無(wú)有機(jī)酸產(chǎn)生。

藥用植物論文:莊浪縣蓼科藥用植物資源調(diào)查及區(qū)系分析

(甘肅醫(yī)學(xué)院,甘肅 平?jīng)?744000)

摘 要:通過(guò)全面采樣方法對(duì)莊浪全境蓼科藥用植物資源進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)合查閱資料和標(biāo)本鑒定,共發(fā)現(xiàn)莊浪縣蓼科藥用植物5屬19種1變種。對(duì)比發(fā)現(xiàn)莊浪的蓼科藥用植物資源種類(lèi)豐富,主要以一年生為主;區(qū)系分析表明該縣蓼科植物屬于溫帶性質(zhì);莊浪縣蓼科藥用植物主要具有清熱解毒、瀉下、涼血止血等功效。結(jié)合蓼科藥用植物在莊浪的分布特征,提出當(dāng)?shù)剡m合開(kāi)發(fā)蓼科藥用植物的發(fā)展思路。

關(guān)鍵詞:莊浪縣;蓼科;藥用植物;植物區(qū)系

蓼科植物約30屬,1200種,我國(guó)有11屬180種37變種,該科藥用植物較多,約有72種[1],且多為一年生或多年生草本,稀為灌木或小喬木。莊浪縣隸屬甘肅省平?jīng)鍪?,位于六盤(pán)山西麓,境內(nèi)海拔1405~2857m,屬大陸性季風(fēng)氣候??h內(nèi)海拔變化較大,藥用植物資源豐富,遍布不同生態(tài)環(huán)境。浪莊縣藥材品種分布主要以關(guān)山林區(qū)為中心,野生資源豐富[2]。2016年3月,政府《平?jīng)鍪兄嗅t(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展先行先試實(shí)施方案》,提到莊浪要以道地優(yōu)勢(shì)地產(chǎn)中藥材品種的提純復(fù)壯為重點(diǎn),蓼科作為藥用植物的大科,有必要對(duì)莊浪縣蓼科藥用植物資源在調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行區(qū)系分析探討,以期為中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建言獻(xiàn)策。

1 莊浪縣蓼科藥用植物的總體情況概括

筆者從2012年開(kāi)始,依據(jù)全國(guó)第四次中藥資源普查莊浪縣調(diào)查的要求,通過(guò)樣方法,對(duì)莊浪縣全縣域進(jìn)行了調(diào)查。整理鑒定標(biāo)本及其查閱相關(guān)資料,確定莊浪縣蓼科植物共有5 屬 19種1變種。

1.1 掌葉大黃

生田邊,路旁及溝邊濕地。根及根莖入藥,泄熱通便、涼血解毒、逐瘀通經(jīng)。

1.2 唐古特大黃

生山地林緣或草坡。藥用同掌葉大黃

1.3 藥用大黃

生山地林緣,灌叢或山溝地帶。藥用同掌葉大黃。

1.4 巴天酸模

生水邊,路邊,田邊以及荒地濕處。根及根莖入藥,涼血止血、清熱通便、解毒殺蟲(chóng)。

1.5 蕎麥

生田邊,路邊,村邊荒地。莖葉和種子入藥,清熱降壓、止血、收斂。

1.6 苦蕎麥

生田邊,路旁,山坡,河谷等潮濕地帶。種子、莖入藥,理氣止痛、健脾利濕。

1.7 卷莖蓼

生山谷,田邊,路旁,草叢或溝邊濕地。全草入藥,清熱解毒、消腫。

1.8 齒翅蓼

生山坡草叢,山谷濕地,水邊,田邊地帶。全草入藥,清熱解毒。

1.9 木藤蓼

生田邊,水邊及溝邊濕地。莖入藥,清熱解毒、調(diào)經(jīng)止血、行氣消積。

1.10 q蓄

生田邊地,路旁以及潮濕陽(yáng)光充足之處。全草入藥,通利膀胱、苦燥殺蟲(chóng)、除濕止癢。

1.11 火炭母

生水溝邊,田邊地或濕地上。根莖入藥,清熱利濕、涼血解毒、明目退翳。

1.12 d毛酸模葉蓼

生路旁,河谷濕地及水邊濕地。全草入藥,解毒、健脾、化濕、活血、截瘧。

1.13 尼泊爾蓼

生山坡草地,水邊,田邊,路邊濕地或林下。全草入藥,清熱解毒、除濕通絡(luò)。

1.14 珠芽蓼

生山地,林緣及草甸。根莖入藥,清熱解毒、散瘀止痛、調(diào)經(jīng)、止瀉。

1.15 支柱蓼

生山坡路旁,林下濕地及溝邊。根狀莖入藥,收斂止血、止痛生肌。

1.16 紅蓼

生溝邊濕地,村邊路旁。全草入藥,活血止痛、消積利尿、祛風(fēng)除濕、清熱解毒、活血。

1.17 草血竭

生田邊,水邊,路邊以及溝邊濕地。根狀莖入藥,散血止血、收斂止瀉。

1.18 水蓼

生田邊,水邊及溝邊濕地。全草入藥,化濕、行氣、祛風(fēng)、消腫。

1.19 酸模葉蓼

生田邊,水邊及溝邊濕地。全草入藥,利濕解毒、散瘀消腫、止癢。

1.20 翼蓼

生山谷,溝邊濕地,路旁或灌草叢中。塊根入藥,清熱解毒、涼血止血。

2 莊浪縣蓼科藥用植物區(qū)系分析

莊浪縣蓼科藥用植物分布不均衡,主要集中在關(guān)山林區(qū),這與藥用植物的區(qū)系成分息息相關(guān)。

2.1 屬的分布型分析

分布區(qū)類(lèi)型實(shí)質(zhì)上是植物區(qū)系的地理分類(lèi)[3],根據(jù)吳征鎰的中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類(lèi)型可將莊浪縣屬的分布區(qū)類(lèi)型分為世界分布、北溫帶、舊世界溫帶、溫帶亞洲4個(gè)分布型。其中世界分布型最多,有蓼屬、酸模屬2個(gè)屬,占本縣總屬數(shù)的40%;其余3個(gè)分布型分別分布有何首烏屬、蕎麥屬、大黃屬各1屬,各占本縣總屬數(shù)的20%。從分布區(qū)類(lèi)型來(lái)看,莊浪縣蓼科藥用植物區(qū)系的地理成分具有一定的多樣性,但以溫帶分布型占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(60%),說(shuō)明莊浪縣蓼科藥用植物區(qū)系與青藏高原東緣蓼科藏藥植物的植物區(qū)系特征相一致,為溫帶性質(zhì)[4]。

2.2 生活型分析

莊浪縣蓼科藥用植物的生活型為:1a生11種;多年生8種;半灌木1種。一年生為主的生活型,體現(xiàn)了莊浪縣蓼科藥用植物區(qū)系的溫帶性質(zhì)。

2.3 莊浪縣蓼科藥用植物屬的組成

甘肅省蓼科藥用植物分布為:崆峒山4屬、17種;祁連山[5]和安西極旱區(qū)[6]都為4屬、18種。莊浪縣蓼科藥用植物在種上占甘肅省總種數(shù)的比例最大,5屬,其中酸模屬1種,蕎麥屬有2種,大黃屬和何首烏屬各有3種,而蓼屬最多,共有11種,蓼科藥用資源較豐富,占甘肅省總屬的一半,種類(lèi)也較多,占甘肅省的22.62%。祁連山光照充足、四季分明、雨量適中,安西極旱區(qū)的生態(tài)環(huán)境脆弱,崆峒山是我國(guó)的名山之一、氣候高寒潮濕、植被茂盛,蓼科藥用植物的分布都沒(méi)有莊浪縣的豐富。因此在當(dāng)?shù)匾N栽培發(fā)展本地中藥資源的時(shí)候,可以考慮本地的蓼科藥用植物的開(kāi)發(fā)。

3 討論與建議

3.1 莊浪縣大黃的基源種

國(guó)家藥典規(guī)定的大黃基源植物為蓼科多年生草本植物掌葉大黃、藥用大黃和唐古特大黃。這3種在莊浪縣均有分布,莊浪縣的鄰縣華亭盛產(chǎn)掌葉大黃,是華亭縣的特色藥材。因此,莊浪縣可以人工馴化大黃的基源種,引進(jìn)華亭大黃,與華亭大黃共同打造特色道地藥材。

3.2 實(shí)施開(kāi)發(fā)和保護(hù),采掘和再生并重的策略

形成資源再生與開(kāi)發(fā)利用的良性循環(huán),對(duì)一些尚未開(kāi)發(fā)的藥用植物,要加大力度進(jìn)行開(kāi)發(fā),如莊浪縣分布的紅蓼,可以引種馴化,進(jìn)行規(guī)?;N植。采取科學(xué)的采收方式,做到有計(jì)劃、合理地開(kāi)發(fā)利用,如大黃的采收和開(kāi)發(fā)利用,根據(jù)資源貯量和市場(chǎng)需求情況,有目的、有計(jì)劃、有組織地開(kāi)采,禁止掠奪性挖掘,做到開(kāi)發(fā)與保護(hù)相結(jié)合,最大限度的利用其有用價(jià)值。

3.3 人工培育,引進(jìn)新品種

莊浪縣林區(qū)的面積有限,不能無(wú)限開(kāi)采,在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中也要做到資源的可持續(xù)利用,可以在人工栽培基地進(jìn)行栽培、推廣,用以擴(kuò)大藥源,保證藥材的品質(zhì)。

作者簡(jiǎn)介:樊敏(1981-),男,陜西渭南,生藥學(xué)碩士,講師,從事天然藥物資源與質(zhì)量教學(xué)研究;呂小旭(1987-),男,甘肅平?jīng)觯v師,植物學(xué)碩士,從事植物學(xué)教學(xué)與研究。

藥用植物論文:藥用植物在園林綠化中的應(yīng)用

摘 要:隨著城市化進(jìn)程的不斷加快和生活質(zhì)量的提高,對(duì)園林的建水平提出了較高的要求,因此需采取有效的措施提高園林建設(shè)的水平,滿足人們對(duì)園林綠化的高要求。藥用植物在園林綠化中得到了廣泛的應(yīng)用,豐富了園林綠化的內(nèi)容,極大的提高了園林綠化的水平,因此需要加強(qiáng)對(duì)藥用植物的重視?,F(xiàn)本文就藥用植物在園林綠化中的作用進(jìn)行探究,僅供交流借鑒。

關(guān)鍵詞:藥用植物;園林綠化;作用;應(yīng)用

在園林綠化中,藥用植物具有豐富的資源優(yōu)勢(shì),同時(shí)還具有獨(dú)特的觀賞價(jià)值和實(shí)用功能,因此極大的提高了園林綠化的建設(shè)水平,受到了人們的廣泛關(guān)注,在園林綠化中得到了廣泛的關(guān)注,但是藥用植物的應(yīng)用需要立足于園林綠化的實(shí)際情況,合理的選擇藥用植物的種類(lèi),讓藥用植物進(jìn)入人們的視野,有利于藥用植物科普知識(shí)的普及,還有利于植物多樣性和穩(wěn)定性的保護(hù),提高了我國(guó)園林的觀賞價(jià)值。

1 藥用植物在園林景觀綠化中的作用

1.1 觀賞價(jià)值

首先,一些藥用植物不僅具有較好藥用價(jià)值,其所具有的奇花異果等形態(tài),具有較高的觀賞價(jià)值,人們可以對(duì)藥用植物的花、果、葉和姿態(tài)等進(jìn)行觀賞,例如野菊花、曼陀羅和桔梗等藥物植物;其次,有的藥用植物可以被用作園林的地被植物,具有極高的觀賞價(jià)值。通常情況下,藥用植物的生長(zhǎng)狀態(tài)是呈現(xiàn)蔭生或半蔭生,偏僻的林緣地帶和稀松的樹(shù)叢下等是藥用植物主要的生長(zhǎng)場(chǎng)所,其在較高郁閉度的森林之中也可以進(jìn)行良好的生長(zhǎng)。因此,在對(duì)園林進(jìn)行綠化的過(guò)程中,對(duì)藥用植物的應(yīng)用需要進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)和布局,為其營(yíng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境,有利于提升園林景觀的觀賞價(jià)值,同時(shí)還對(duì)人們的身體健康具有較大的益處。

1.2 保健作用

園林綠化中應(yīng)用的藥用植物在生長(zhǎng)過(guò)程中,會(huì)釋放不同程度的化學(xué)物質(zhì),可以作為醫(yī)用,有利于保障人們的身體健康,具有較強(qiáng)的保健作用,可以作為一種自然療法。首先,嗅覺(jué)感受,藥用植物在生長(zhǎng)過(guò)程中釋放出的氣味較為特殊,會(huì)為人們的嗅覺(jué)營(yíng)造不同的感受,這樣的話,對(duì)人們的身體健康會(huì)產(chǎn)生不同功效。其次外療作用。主要是指藥物植物中的木本植物會(huì)有揮發(fā)物質(zhì)從植物的干、莖和葉部分泌和產(chǎn)生出來(lái),具有較強(qiáng)的殺菌作用,從而使人體器官的升生化功能得到有效的增強(qiáng)。再次,內(nèi)療作用,主要是指將園林綠化中的藥用植物的根莖葉等通過(guò)口服和外用的形式進(jìn)行疾病的防護(hù)和治療,會(huì)獲取到較好的效果。例如桔梗、野菊花和曼陀羅等藥用植物。最后,多功能保健作用,主要說(shuō)的是園林綠化中存在一些藥用植物不僅能夠釋放香味,起到較好的嗅覺(jué)感受和外療功效,其也可以進(jìn)行口服,起到良好的內(nèi)療效果,也就是說(shuō)這種藥物植物的功能具有很多。例如山楂、無(wú)花果和桂花等藥物植物。

1.3 環(huán)保作用

一是凈化空氣。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,“三廢”日益增加,農(nóng)業(yè)大量施用化肥、農(nóng)藥,使周邊的生態(tài)環(huán)境受到不同程度的污染,危害動(dòng)植物的生長(zhǎng),也危害人類(lèi)的生活和安全。因此,如何控制環(huán)境污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境已成為全世界各國(guó)人民日益關(guān)心與擔(dān)優(yōu)的問(wèn)題。而有些藥用植物除給人們提供氧氣外,還能吸收某些對(duì)人體有害的氣體。能吸收二氧化硫的藥用植物有桂花、山楂、接骨木、石榴、無(wú)患子、鳶尾、金銀花、無(wú)花果、紫珠、梔子、絡(luò)石、風(fēng)仙花、木槿、玉簪、仙人掌類(lèi)等。能吸收氯化氫的藥用植物有蒲葵、喜樹(shù)、泡桐、槐樹(shù)、木槿、夾竹桃、臭椿、桑、美人蕉、菊花、香樟、一串紅等。能吸收氟化氫的藥用植物有丁香、連翹、地錦、杜仲、凌霄等。具有殺菌作用的植物有紅豆杉、馬尾松、紫薇、楓香、茉莉、薜荔等。具有滯塵作用的植物有鹽膚木、木莢蓉、烏桕、楝樹(shù)、棕櫚、核桃等。有些藥用植物對(duì)多種有毒有害氣體均具有抗性,如銀杏、女貞、石榴等樹(shù)種,能吸收二氧化硫、氟化氫、氯氣等。二是固土護(hù)坡。有些藥用植物根系發(fā)達(dá),攀援性強(qiáng),適應(yīng)性廣,在河岸、路坡、池塘等處栽植可較好地發(fā)揮出固土護(hù)坡的作用;如金雞菊、黑心菊等,若栽植于高速公路等邊坡或城市的高架橋下,可降低養(yǎng)護(hù)成本。最后,藥物科普知識(shí)的普及和推廣作用,通過(guò)園林綠化隊(duì)藥用植物的應(yīng)用,有利于人們健康知識(shí)的增長(zhǎng),主要的表現(xiàn)是將園林種植的藥用植物所具有的功效通過(guò)說(shuō)明牌展示出來(lái),使更多的人了解我國(guó)的傳統(tǒng)中藥,達(dá)到科普宣傳、寓教于樂(lè)的作用。

2 藥用植物在園林景觀中的應(yīng)用

2.1 行道綠化

利用銀杏、香樟、桂花、小葉垂柳、核桃等藥用植物作為行道樹(shù),為過(guò)往車(chē)輛及行人庇蔭,減少路面及反射光輻射,降溫、防風(fēng)、滯塵、減弱噪音等,裝飾并美化街景;或在鐵路、公路以及工廠道路兩旁種植夾竹桃等抗污能力強(qiáng)的植物。

2.2 園林景觀

利用桂花、臘梅、紫薇、楓香、垂柳、丁香、構(gòu)樹(shù)、夾竹桃等觀賞價(jià)值高的藥用植物在園林綠地中構(gòu)成美麗景觀。

2.3 庭蔭綠化

利用銀杏、香樟、皂莢、臭椿、柿樹(shù)、黑棗等藥用植物作為庭蔭樹(shù),在園林居住區(qū)或其他風(fēng)景區(qū)中起庇蔭和裝點(diǎn)空間的作用。

2.4 垂直綠化與棚架綠化

利用木香、紫藤、爬山虎、忍冬、凌霄等藥用植物作為垂直綠化與棚架綠化,不僅可以提升觀賞效果,還能提高生態(tài)效益。

2.5 保健型園林藥用植物園綠化

利用一些能散發(fā)氣體殺菌、抗菌、抗病毒等功能的藥用植物構(gòu)建保健型的生態(tài)小區(qū)、森林公園。為了獲得較好的保健效果,大多此類(lèi)植物需要大規(guī)?;虺善剡M(jìn)行栽植。按照?qǐng)@林設(shè)計(jì)的要求,建設(shè)一個(gè)園林景觀化藥用植物園時(shí)完全選擇藥用植物是完全可能的。

3 園林藥用植物應(yīng)用前景展望

現(xiàn)階段,社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和繁榮,不僅提高了人們的生活質(zhì)量,還對(duì)生物多樣性造成了較大的破壞,促使生態(tài)環(huán)境逐漸的惡化,增加了各種流行疾病的發(fā)生,因而,傳統(tǒng)醫(yī)藥的作用和地位顯得尤為突出。因此,在園林景觀的營(yíng)造過(guò)程中,廣泛的應(yīng)用藥用植物已經(jīng)成為可能,由于具有顯著的效果,因此其具有良好的發(fā)展前景,會(huì)逐漸的被普及和推廣。如果能夠積極的探索和歸納藥用植物的保健作用和藥用價(jià)值,并有意識(shí)的將其應(yīng)用在城市園林景觀中,這樣的話,將科學(xué)、保健和藝術(shù)文化有效的結(jié)合在一起,營(yíng)造一種新型的生態(tài)藥用植物園林成為可能。這樣一來(lái),為研究藥物植物的生物多樣性特點(diǎn)提供有利的條件,同時(shí)還為藥用植物資源的合理開(kāi)發(fā)和有效利用提高良好的環(huán)境,有利于藥用植物科普教育的普及。

結(jié)束語(yǔ)

在園林規(guī)劃中廣泛的應(yīng)用藥物植物,體現(xiàn)了園林藝術(shù)與傳統(tǒng)中醫(yī)藥緊密的結(jié)合在一起,而園林綠化中應(yīng)用藥物植物是其的產(chǎn)物,其已經(jīng)成為我國(guó)園林藝術(shù)的一個(gè)顯著的特點(diǎn),對(duì)世界其他國(guó)家的園林綠化規(guī)劃提供了較好的借鑒,并產(chǎn)生了積極的影響。在應(yīng)用藥物植物規(guī)劃園林景觀的過(guò)程中,需要綜合考慮園林綠化的實(shí)際情況,并結(jié)合藥物植物的自身特點(diǎn),從而保證園林綠化呈現(xiàn)較高的水平和觀賞價(jià)值。

藥用植物論文:藥用植物絞股藍(lán)的研究進(jìn)展

【摘 要】 絞股藍(lán)為葫蘆科絞股藍(lán)屬植物絞股藍(lán)的干燥全草,為我國(guó)常用傳統(tǒng)中藥,其含有皂苷、黃酮類(lèi)、糖類(lèi)、萜類(lèi)等多種化學(xué)成分,具有降血脂、抗腫瘤、保護(hù)肝臟、預(yù)防衰老、提高免疫力等藥理作用。筆者對(duì)近幾年來(lái)絞股藍(lán)的研究成果進(jìn)行了整理,并從化學(xué)成分、藥理作用和質(zhì)量控制三方面進(jìn)行了綜述,為進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)利用絞股藍(lán)提供參考。

【關(guān)鍵詞】 絞股藍(lán);化學(xué)成分;藥理作用;質(zhì)量控制

絞股藍(lán)為葫蘆科絞股藍(lán)屬植物絞股藍(lán)Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino 的干燥全草,多年生攀緣草本,為我國(guó)常用中藥,又名天堂草、福音草、七膽草、小苦藥、遍地生根、五葉參和七葉參等。味苦、微甘,性涼,無(wú)毒,歸肺、脾、腎經(jīng)。具有清熱解毒、止咳化痰、補(bǔ)氣生津、健脾安神之功效。主要分布于中國(guó)、日本、朝鮮等國(guó),始載于明代的《救荒本草》作野菜使用,《本草綱目》中開(kāi)始將其以“烏蘞莓”之名入藥。生長(zhǎng)在南方的絞股藍(lán)民間稱(chēng)其為神奇的“不老長(zhǎng)壽藥草”。1972年,《中草藥通訊》發(fā)表了云南曲靖地區(qū)中西藥結(jié)合小組等撰寫(xiě)的《草藥七葉治療老年慢性支氣管炎537例臨床觀察》[1]發(fā)現(xiàn)它對(duì)老年慢性氣管炎治愈率達(dá)79%,此文引起了國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界的極大關(guān)注。從此絞股藍(lán)又開(kāi)始再次受醫(yī)學(xué)家的重視[2]。1986年,國(guó)家科委在“星火計(jì)劃”中,把絞股藍(lán)列為待開(kāi)發(fā)的“名貴中藥材”之首位,2002年3月5日國(guó)家衛(wèi)生部將其列入保健品名單。

1 化學(xué)成分研究

1.1 皂苷類(lèi) 絞股藍(lán)皂苷,分布于植物營(yíng)養(yǎng)器官包括同化組織及韌皮部薄壁細(xì)胞,目前從絞股藍(lán)中共分離得到140多種絞股藍(lán)皂苷,其中分離出83種與人參皂甙有類(lèi)似骨架的達(dá)瑪烷型絞股藍(lán)皂甙(GPS),均為四環(huán)三萜達(dá)瑪烷型,主要是20(S)-原人參醇(Ia)和2α-羥基20(S)-原人參二醇(Va),79種命名為GPSⅠ-LXXⅨ,其中絞股藍(lán)皂甙Ⅲ、Ⅳ、Ⅷ、Ⅻ分別與人參皂甙Rbl、Rb3、Rd和F2完全相同,為同物異名,同一結(jié)構(gòu)[1]。不同絞股藍(lán)皂苷的水解產(chǎn)物也不同,如絞股藍(lán)皂苷1和絞股藍(lán)皂苷3水解產(chǎn)物分別為人參皂苷K、人參皂苷Rg3[2]。絞股藍(lán)皂甙其含量因植物的部位不同而有所差別,一般情況下絞股藍(lán)葉中含量最高[3]。不同產(chǎn)地的絞股藍(lán)皂苷含量差別也很大,這種情況可能與其生長(zhǎng)環(huán)境等有關(guān)。

1.2 黃酮類(lèi) 絞股藍(lán)中黃酮成分含量為2%~5%,黃酮作為植物體內(nèi)次生代謝產(chǎn)物之一,其主要功能為調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)素的運(yùn)輸。曾報(bào)道從絞股藍(lán)中獲得一些黃酮及其苷類(lèi)化合物:槲皮素(quercetin),蕓香苷(rutin),商陸苷(ombuoside)及商陸黃素(ombuin)[4]等。目前關(guān)于絞股藍(lán)中黃酮類(lèi)化合物的研究報(bào)道較少,主要是針對(duì)其含量測(cè)定和制備工藝的研究。王臨潤(rùn)等[5]對(duì)我國(guó)東南4部種絞股藍(lán)中黃酮成分的含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明小果絞股藍(lán)中總黃酮量最高,以喙果絞股藍(lán)中總黃酮含量最低。絞股藍(lán)中黃酮成分可能隨產(chǎn)地、氣候等差異含量亦各有不同,且對(duì)其藥效影響顯著。

1.3 多糖類(lèi)化合物 多糖類(lèi)化合物是絞股藍(lán)中含量比較多的成分,并且近年來(lái)受到人們?nèi)找娴年P(guān)注。王峰等[6]對(duì)絞股藍(lán)多糖進(jìn)行分離和分析,絞股藍(lán)多糖組分由甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖種單糖組成;通過(guò)紅外光譜和核磁共振檢測(cè)結(jié)果表明絞股藍(lán)多糖存在呋喃結(jié)構(gòu)。宋淑亮等[7]從絞股藍(lán)中精制得到種絞股藍(lán)多糖GPS-2、GPS-3和GPS-4,初步推測(cè)GPS-2的分子量為10700Dal,單糖組成與摩爾比為鼠李糖∶木糖=1∶12.25;GPS-3的分子量為9100Dal,單糖組成與摩爾比為鼠李糖∶木糖∶阿拉伯糖∶半乳糖∶果糖葡萄糖=1.75∶1∶8.70∶3.07∶5.90。王紹晶等[8]對(duì)堿提絞股藍(lán)水溶性多糖進(jìn)行了研究,得到一種粗多糖AGM,并檢測(cè)其糖分布情況可能由兩種多糖組成,其中一種含有結(jié)合蛋白。經(jīng)HPLC法確定的單糖組成為鼠李糖:木糖M巖藻糖(至少含有木糖或巖藻糖中的一種)阿拉伯糖:葡萄糖:半乳糖=2.43∶100∶3.02∶2.59∶3.46。

1.4 氨基酸 不同產(chǎn)地的絞股藍(lán)中所含氨基酸的種類(lèi)數(shù)量也不完全相同,最多的含有18種氨基酸,其中包括8種含量較高的人體所必需的氨基酸,如亮氨酸、賴(lài)氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸等都具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。鄧世林等[9]研究發(fā)現(xiàn)絞服藍(lán)中賴(lài)氨酸、亮氨酸、纈氨酸的含量都遠(yuǎn)高于多種果蔬,故而絞股藍(lán)可作為食療藥源。

1.5 微量元素 絞股藍(lán)含有23 種以上微量元素,其中Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Mo、Co、Se、Ni、V、Si、B 等13 種為人體必需的微量元素; Ca、P、K、Na、Mg 等5 種為人體必需的宏量元素。其中所含的B、Mg、Mn、Mo、Se、Zn、Cu 等元素具有明顯抗癌活性,各元素在絞股藍(lán)中的含量因產(chǎn)地不同而有所區(qū)別[10]。

1.6 維生素 維生素包括水溶性和脂溶性?xún)深?lèi),絞股藍(lán)中含有的水溶性維生素有B1、B2、B6、C,脂溶性維生素有D3、E,其中脂溶性維生素E的含量最高[11]。H.L.Liu[12]等測(cè)定了6種栽培品種絞股藍(lán)中的類(lèi)胡蘿卜素,共檢測(cè)到25種類(lèi)胡蘿卜素,其中反式葉黃素含量最高。

1.7 其他 牛俊峰等[13]從5個(gè)不同地區(qū)的絞股藍(lán)中分離測(cè)試出多種揮發(fā)性成分。研究表明,不同地區(qū)之間的絞股藍(lán)含有的揮發(fā)性成分,在組成和含量上存在一定的差異。周寶珍[14]研究表明不同葉片數(shù)絞股藍(lán)的揮發(fā)性成分差異也較大。此外還有報(bào)道曾分離得到丙二酸、甜味成分--甜味素(phyllodulein) 、和苯甲醇葡萄糖甙[15]等。

2 藥理作用研究

2.1 抗腫瘤 絞股藍(lán)的主要成分絞股藍(lán)皂苷(gypenoside,Gyp)有明顯的體內(nèi)外抗腫瘤作用,其直接的細(xì)胞毒作用可抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖。Gyp Ⅲ、Ⅹ以及其他一些在C20、C21 上有游離羥基的多種皂苷,對(duì)體外培養(yǎng)的黑色素腫瘤細(xì)胞(B16)、子宮頸癌細(xì)胞(HeLaS3)、肺癌細(xì)胞(3LL)以及肝癌細(xì)胞(MH1C1)具有明顯的抑制作用,同時(shí)對(duì)正常細(xì)胞增殖無(wú)不良影響。此外Gyp 還能直接殺傷S180 肉瘤細(xì)胞[16];抑制小鼠白血病L1210 細(xì)胞以及人腎上腺皮質(zhì)癌SW-13細(xì)胞的增殖[17-18],促進(jìn)肝癌細(xì)胞Bel-7402、人肝細(xì)胞瘤細(xì)胞(Huj-7) [19]凋亡。此外絞股藍(lán)提取物可抑制人食道癌、白血病等多種疾病的癌細(xì)胞以及腹水癌細(xì)胞、對(duì)人胃癌、宮頸癌、舌癌等培養(yǎng)癌細(xì)胞也有明顯的殺滅作用[20-22]。

2.2 對(duì)心腦血管的保護(hù)作用 絞股藍(lán)總皂苷對(duì)大鼠心肌缺血、心臟收縮功能具有保護(hù)作用[23],絞股藍(lán)總黃酮(TFG)改善心肌的收縮功能,對(duì)損傷的心肌有保護(hù)作用[24]。Gyp對(duì)缺血性腦損傷可呈現(xiàn)較好的防治作用[25],還可明顯抑制谷氨酸引起的Wistar 大鼠胚胎大腦皮層神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)NO 和H2O2 水平的升高,減少大腦皮層神經(jīng)元的損傷[26]。此外Gyp還具有抑制血小板聚集黏附功能,抗血栓形成作用[27]。

2.3 降血糖 林臻楨等[28]給予實(shí)驗(yàn)性糖尿病小鼠絞股藍(lán)皂苷治療,小鼠血糖含量降低。Xu等[29]從絞股藍(lán)中分離得到皂苷及其衍生物,發(fā)現(xiàn)絞股藍(lán)可通過(guò)降低蛋白酪氨酸磷脂酶活性,促進(jìn)胰島素的分泌,從而降低血糖。也有研究發(fā)現(xiàn)絞股藍(lán)的乙醇提取液可改變葡萄糖代謝酶活性,降低血糖濃度[30]。由此可以看出,絞股藍(lán)不同成分降糖的機(jī)理各有不同。

2.4 增強(qiáng)免疫力 絞股藍(lán)對(duì)免疫系統(tǒng)的活性主要體現(xiàn)在:增強(qiáng)非特異性免疫[31]、特異性免疫[32]、體液免疫、細(xì)胞免疫[33];影響淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化和白細(xì)胞介素2分泌;增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞(NK)的功能。Yu等[34]對(duì)絞股藍(lán)脂質(zhì)體(GPSL)體外免疫活性的研究結(jié)果表明,GPSL可顯著提高淋巴細(xì)胞增殖,增加抗體濃度,并促進(jìn)細(xì)胞因子在體內(nèi)外的分泌;與單獨(dú)脂質(zhì)體相比,GPSL可進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)ND疫苗的免疫應(yīng)答。

2.5 保肝作用 絞股藍(lán)治療肝臟疾病效果良好,應(yīng)用廣泛。絞股藍(lán)總皂苷可保護(hù)大鼠肝功能,抑制大鼠肝纖維化形成。馮琴等[35]以二甲基亞硝胺(DMN)誘導(dǎo)的肝纖維化大鼠為模型,發(fā)現(xiàn)絞股藍(lán)總皂苷能顯著減輕肝纖維化程度,同時(shí)可改善各項(xiàng)肝功能指標(biāo)。絞股藍(lán)總皂苷還可顯著減少白蛋白攻擊所致的膠原纖維生成,并改善大鼠肝纖維化病理?yè)p傷。陶建武等[36]觀察了絞股藍(lán)對(duì)CCl4 所致Wistar 大鼠肝臟過(guò)氧化的干預(yù)作用,結(jié)果顯示絞股藍(lán)對(duì)CCl4 引起的肝損傷有一定的保護(hù)作用。程大偉[37]研究發(fā)現(xiàn)絞股藍(lán)總苷對(duì)酒精所致的肝損傷具有一定的保護(hù)作用,其保護(hù)作用可能與抑制NF-KB、TNF-ct的表達(dá)、抑制氧化應(yīng)激,減少炎癥因子的釋放有關(guān)。

2.6 抗氧化、抗衰老作用 絞股藍(lán)總皂苷能通過(guò)提高SOD 活性增強(qiáng)老齡大鼠機(jī)體的抗氧化能力[38];同時(shí),絞股藍(lán)多糖同樣具有很好的抗氧化作用[39]。張猛猛等[40]對(duì)絞股藍(lán)皂苷進(jìn)行了清除DPPH自由基、羥自由基、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化等功能檢測(cè),結(jié)果表明絞股藍(lán)皂苷A的抗氧化能力最強(qiáng)。絞股藍(lán)皂苷也可提高衰老成纖維細(xì)胞增殖能力,且增殖效應(yīng)呈時(shí)間和濃度依賴(lài)性,延緩細(xì)胞衰老[41]。蘇秋香等[42]研究發(fā)現(xiàn)絞股藍(lán)皂苷可減輕衰老小鼠皮膚的氧化損傷,具有延緩小鼠皮膚衰老的作用。此項(xiàng)研究為絞股藍(lán)在美容界的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

3 絞股藍(lán)質(zhì)量控制研究

3.1 鑒別研究 近年來(lái),隨著分子生物學(xué)的發(fā)展, 各種分子標(biāo)記技術(shù)和DNA 序列分析技術(shù)等在植物種源鑒定、藥材真?zhèn)舞b別等方面發(fā)揮了重要作用,蔣玲艷[43]等采用PCR克隆測(cè)序技術(shù), 測(cè)定了13 個(gè)來(lái)自中國(guó)不同地區(qū)的絞股藍(lán)的ITS 序列, 并對(duì)序列進(jìn)行了分析,為我國(guó)不同地區(qū)絞股藍(lán)的鑒別提供分子依據(jù)。龐敏等[44]以不同類(lèi)型的絞股藍(lán)DNA為模板, 進(jìn)行了RAPD反應(yīng)條件的優(yōu)化及RAPD結(jié)果分析。從66個(gè)隨機(jī)引物種篩選出了5條多態(tài)性好的引物作為絞股藍(lán)RAPD分子標(biāo)記,為構(gòu)建絞股藍(lán)DNA指紋圖譜提供了數(shù)據(jù)。在絞股藍(lán)復(fù)方制劑中,關(guān)于絞股藍(lán)的鑒別方法的研究并不多見(jiàn),熊野娟[45]建立了復(fù)方絞股藍(lán)膠囊中絞股藍(lán)皂苷的鑒別方法。實(shí)驗(yàn)采用了薄層色譜鑒別法,樣品經(jīng)適當(dāng)處理后,同適當(dāng)濃度的對(duì)照品溶液分別點(diǎn)于同一硅膠G薄層板上,以三氯甲烷-乙酸乙酯-甲醇-水(15∶40∶20∶10)10℃以下放置分層的下層溶液為展開(kāi)劑展開(kāi),取出晾干,噴以10%硫酸乙醇溶液,105℃加熱置斑點(diǎn)顯色清晰。

3.2 含量測(cè)定研究 李浩飛[46]采用RP-HPLC-ELSD法同時(shí)測(cè)定絞股藍(lán)中人參皂苷Rb1、絞股藍(lán)皂苷A、絞股藍(lán)皂苷XLIX、七葉膽苷XVII的含量。方法采用Phenomenex C18 (250mm×4.6mm,5μm) 色譜柱,流動(dòng)相為乙腈(A)-0.5%醋酸(B),梯度洗脫(0~5min,10%A;5~27min,10%~40% A,27.1min,10% A; 27.1~30min, 10% A)柱溫30℃,流速1.0ml/min,載氣為N2,體積流量2.0 L/min,霧化溫度42℃,漂移管溫度65℃,增益5。史美榮等[47]建立了同時(shí)測(cè)定絞股藍(lán)中人參皂苷Rb1、Rb3、Rd、絞股藍(lán)皂苷XLIX、XVII含量的HPLC方法。方法采用Shim-pack C18(4.6mm×250mm,5μm)色譜柱;柱溫:25℃;流速:0.8ml/min;流動(dòng)相:A為水,B為乙腈;洗脫條件:0min,35%B;0~20min,35%~40%B;檢測(cè)波長(zhǎng):203nm;進(jìn)樣量:20μl。按照上述色譜條件進(jìn)行HPLC測(cè)定,作峰面積對(duì)濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,求出直線回歸方程。樂(lè)圓[48]建立了HPLC-ELSD法測(cè)定絞股藍(lán)中絞股藍(lán)皂苷A的含量,此方法用HibarC18(250mm×4.6mm,5μm) 色譜柱,流動(dòng)相為乙睛(A)-水(B);采用梯度洗脫: 0min30%A, 30min50%A;流速0.5ml/min;柱溫20℃;進(jìn)樣量20μl;ELSD霧化溫度:40℃;氮?dú)鈿鈮?.35MPa。用外標(biāo)法計(jì)算出供試品中絞股藍(lán)皂昔A的含量。林森等[49]用HPLC法測(cè)定野生及人工種植絞股藍(lán)中槲皮素的含量。該方法采用Kromasil C18(250mm×4.6mm,5m) 色譜柱,以甲醇:0.3%醋酸=6∶4為流動(dòng)相,流速:1.0ml/min。檢測(cè)波長(zhǎng)為365am,柱溫為35℃.王峰等[50]采用高效液相色譜法確定了絞股藍(lán)多糖中單糖組成的質(zhì)量比此方法采用水提醇沉提取絞股藍(lán)多糖,用Sephadex G-200凝膠柱分離純化,采用Agilent TCC18(4.6mm×250 mm,d=5μm)色譜柱;流動(dòng)相:乙腈-0.02mol/L的乙酸銨溶液(v∶v=20∶80);檢測(cè)波長(zhǎng):250nm;溫度:室溫。根據(jù)面積的比較可以確定單糖組分的比例,以此計(jì)算各單糖的質(zhì)量比。??》錥51],周寶珍等[52]用SPME-GC-MS法分別分析了不同產(chǎn)地不同葉片數(shù)絞股藍(lán)中的揮發(fā)性成分。該方法的氣相色譜條件為:色譜柱:RTX-5MS 型彈性石英毛細(xì)管色譜柱(30m× 0.25mm×0.25μm);升溫程序: 從60℃開(kāi)始保持3min,以7.5℃/min 升溫至140℃,保持3min,再以4℃/min升溫至180℃,保持2min,最后以10℃/min升溫至220℃;柱溫60℃,進(jìn)樣口溫度230℃,柱內(nèi)載氣流量1.30ml/min,載氣為高純度氦氣(99.999%);進(jìn)樣量分流比為20∶1。質(zhì)譜條件為:電子轟擊離子源為EI;離子源溫度230℃;接口溫度280℃;電子能量70eV;倍增器電壓0.9kV;溶劑延時(shí)5min;掃描范圍35~600m/z。彭亮等[53]采用紫外-可見(jiàn)分光光度法對(duì)絞股藍(lán)中總皂苷、總多糖含量進(jìn)行測(cè)定,用來(lái)比較不同產(chǎn)地、不同品種絞股藍(lán)中總皂苷、總多糖含量差異,此方法以人身皂苷Re為對(duì)照品,于550nm波長(zhǎng)處對(duì)絞股藍(lán)總皂苷吸光度進(jìn)行測(cè)定;以D-無(wú)水葡萄糖為對(duì)照品,于490nm波長(zhǎng)處對(duì)絞股藍(lán)總多糖吸光度進(jìn)行測(cè)定。梁曉慶[54]采用不同方法對(duì)絞股藍(lán)中的總蛋白和水溶性蛋白進(jìn)行測(cè)定,這兩種測(cè)量方法均需先將絞股藍(lán)粉與正己烷料液比1∶5(質(zhì)量體積比)放入水浴鍋中,室溫浸提12h,進(jìn)行脫脂,同法脫脂三次后室溫下自然干燥,備用。用全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定絞股藍(lán)總蛋白的含量??偟鞍缀?測(cè)定的含氮值×6.25/1000(g/g)。采用考馬斯亮藍(lán)法對(duì)絞股藍(lán)水溶性蛋白的含量進(jìn)行測(cè)定。水溶性蛋白含量百分比(%)=絞股藍(lán)水溶性蛋白的含量M絞股藍(lán)總蛋白含量×100。梁曉慶[54]用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定了絞股藍(lán)中總氨基酸和水溶性蛋白氨基酸的含量,在測(cè)量總氨基酸和水溶性氨基酸過(guò)程中,對(duì)供試品的處理方法是不同的。測(cè)量總氨基酸時(shí),供試品為絞股藍(lán)粉。經(jīng)適當(dāng)處理后,用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定各氨基酸的含量。測(cè)量水溶性蛋白氨基酸時(shí),供試品為脫脂后的絞股藍(lán)粉。適當(dāng)處理后,用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定各氨基酸的含量。因此實(shí)驗(yàn)采用酸解法,所以測(cè)得樣品中17種氨基酸,未測(cè)色氨酸。陳劍平等[55]以ICP-MS/ICP-AES法聯(lián)合測(cè)定絞股藍(lán)中的19個(gè)無(wú)機(jī)元素,該實(shí)驗(yàn)中ICP-AES的入射功率為1150W;輔助氣3.4475kPa;霧化器流量179.27kPa;樣品提升1.2mlMmin。ICP-MS的檢測(cè)條件入射功率1140W;冷卻氣流量13L/min;霧化器流量0.85LMmin。閻博[56]等建立以HPLC-ELSD法測(cè)定葛蘭心寧軟膠囊中絞股藍(lán)皂苷XLIX含量的方法。該方法色譜柱為Kromasil C18(250mm×4.6 mm,5μm),流動(dòng)相為乙腈-水(35∶65),檢測(cè)器為蒸發(fā)光散射檢測(cè)器,流速2.8 L/min,漂移管溫度105℃,以外標(biāo)兩點(diǎn)法對(duì)數(shù)方程計(jì)算。綜上所述,近年來(lái)對(duì)于含量測(cè)定的研究不僅集中在人參皂苷Rb1、Rb3、Rd、絞股藍(lán)皂苷A、絞股藍(lán)皂苷XLIX、XVII、七葉膽苷XVII、絞股藍(lán)皂苷A、槲皮素等藥用成分的檢測(cè)上,還對(duì)其揮發(fā)性成分,氨基酸以及總蛋白和總氨基酸等成分對(duì)絞股藍(lán)進(jìn)行測(cè)量和分析。這對(duì)絞股藍(lán)作為藥物以及保健食品的研究奠定了科學(xué)的基礎(chǔ)。每種檢測(cè)方法檢測(cè)的組分?jǐn)?shù)量有限,能用同種方法檢測(cè)出更多的組分是學(xué)者們努力的目標(biāo)。

4 小結(jié)

絞股藍(lán)作為五加科以外的,含有與人參皂苷相似皂苷結(jié)構(gòu)的植物,在我國(guó)有著豐富的資源。作為一種藥食兩用的植物,絞股藍(lán)具有化學(xué)成分豐富、藥理活性廣、藥效良好、作用溫和、毒副作用小等特點(diǎn)。民間充分肯定了它的藥用價(jià)值。2015年版《中國(guó)藥典》在2010年版的基礎(chǔ)上再次增加了多個(gè)中藥品種,但是,絞股藍(lán)仍未被錄入。這可能是由于絞股藍(lán)化學(xué)成分還不能十分明確的同藥理作用相對(duì)應(yīng)。所以,化學(xué)成分以及相對(duì)應(yīng)的藥理作用的研究,仍然是學(xué)者們今后努力的方向。對(duì)于絞股藍(lán)藥用品種的鑒別、區(qū)分以及質(zhì)量評(píng)價(jià)方面的研究,學(xué)者們?cè)诮陙?lái)研究較多。雖然我國(guó)已經(jīng)建立了絞股藍(lán)種質(zhì)資源圃和GAP絞股藍(lán)示范園,但仍未能建立起完整的藥典標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷藥材的真?zhèn)蝺?yōu)劣。因此,要使絞股藍(lán)作為單種制劑的藥物,用于人類(lèi)重大疾病的治療,還有待醫(yī)藥科技工作者們進(jìn)一步的研究和探討。

藥用植物論文:生物工程技術(shù)對(duì)藥用植物資源保護(hù)應(yīng)用研究

摘 要:由于國(guó)內(nèi)中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和世界藥物資源不斷的增多,國(guó)內(nèi)以及其他國(guó)家對(duì)中醫(yī)藥資源的量需求變得很大,導(dǎo)致我國(guó)中藥資源出現(xiàn)傷害性的過(guò)量損耗,危及到了大量瀕危藥用植物的生存。生物工程技術(shù)在解決這個(gè)問(wèn)題上可以發(fā)揮優(yōu)勢(shì)作用,為了得到優(yōu)質(zhì)種苗,采用快速繁殖技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)對(duì)瀕危藥用植物的保護(hù)尤其對(duì)盛產(chǎn)中草藥的我國(guó)有著不同尋常的意義。

關(guān)鍵詞:生物工程技術(shù),藥用植物資源,瀕危植物

引言

生物工程是以生物學(xué)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ),聯(lián)合化工、機(jī)器、電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù),充分運(yùn)用分子生物學(xué)的最新成就,以生產(chǎn)大量有效代謝產(chǎn)品或施展它們獨(dú)特生理功能的一門(mén)新興技術(shù)。中國(guó)的中醫(yī)藥資源非常的豐富,但是國(guó)內(nèi)外的需求量過(guò)大,導(dǎo)致中醫(yī)藥資源短缺問(wèn)題日趨嚴(yán)重。

1 當(dāng)前我國(guó)藥用植物資源現(xiàn)狀

1.1 中國(guó)藥用資源種類(lèi)豐富

中國(guó)是醫(yī)藥資源非常豐富的國(guó)家。從古代開(kāi)始,便對(duì)中醫(yī)藥的培養(yǎng)栽培有著重大的發(fā)現(xiàn),而且歷史悠久,曾有“伏羲嘗百藥”、“神農(nóng)嘗百草”等記載。雖都屬于傳說(shuō),但由此可見(jiàn)中醫(yī)藥的利用是在人們?nèi)粘I钪兄饾u積累出來(lái)的。我國(guó)地域遼闊,跨越了多個(gè)季節(jié)帶,對(duì)中醫(yī)藥的種植栽培有著很好的環(huán)境條件。全國(guó)已知種子植物約有25700種,很多植物都具備了藥用價(jià)值,藥用植物約11800種,20世紀(jì)80年代,經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)我國(guó)的藥用植物大多數(shù)都是野生資源。比如人參、杜仲、銀杏等為我國(guó)所特有的野生藥用資源。

1.2 我國(guó)藥用資源的分布

由于地域的自然條件、氣候類(lèi)型、植物區(qū)系和自然資源的差異,我國(guó)的藥用資源分布也有很大的差異性。藥用資源地區(qū)分布從多至少依次為西南和中南地區(qū)(50~60%)、華東和西北地區(qū)(30%左右)、東北和華北地區(qū)(10%左右)。中醫(yī)藥資源的地形分布最多的為高原和山地,其次是丘陵區(qū),之后是中原區(qū)。

2 我國(guó)生物工程發(fā)展現(xiàn)狀

2.1我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)總體水遙遙領(lǐng)先于其他發(fā)展中國(guó)家。目前在我國(guó)生物技術(shù)活躍于我國(guó)的各個(gè)中醫(yī)藥資源領(lǐng)域,例如農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保、輕化工等。在提高農(nóng)牧業(yè)、提高人類(lèi)健康水平和工業(yè)產(chǎn)量與質(zhì)量改善環(huán)境的過(guò)程中起到了巨大的作用,我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展取得了快速發(fā)展,為我國(guó)的社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。目前約500家企業(yè)的技術(shù)研究涉及了現(xiàn)代生物技術(shù)、從業(yè)人員超過(guò)5萬(wàn)人,其中60%的企業(yè)涉及醫(yī)藥生物技術(shù)。

2.2 生物工程技術(shù)對(duì)藥用資源所帶來(lái)的幫助

生物工程技術(shù)對(duì)中醫(yī)藥資源栽培和保護(hù),可以從兩個(gè)方面進(jìn)行,一方面通過(guò)工業(yè)化組織和器官培養(yǎng)的方法直接生產(chǎn)出植物具有活性的部分來(lái)解決工也用藥所用植物的資源問(wèn)題達(dá)到節(jié)約資源的目的,另一方面通過(guò)生物工程方法快速培育優(yōu)質(zhì)的種苗 ,與野生撫育和大田栽培相結(jié)合,使中醫(yī)藥的種群數(shù)量增加。在當(dāng)前情況下,這兩方面的工作是藥用植物生 物技術(shù)最需要開(kāi)展的工作。隨著工作的不斷深入,應(yīng)該在對(duì)基因工程育種和活性成分相關(guān)的部分進(jìn)行更加徹底的研究。產(chǎn)品那個(gè)人使該項(xiàng)技術(shù)更加的完善。

3 通過(guò)生物工程技術(shù)來(lái)獲得藥用植物的優(yōu)質(zhì)種苗

我們可以采用兩種生物技術(shù)中的快速繁殖的方法,來(lái)快速的獲取優(yōu)質(zhì)的種苗。第一種方法:通過(guò)體細(xì)胞胚的途徑。第二種方法:利用藥用植物的外植體誘導(dǎo)出愈傷組織途徑。前者先培育出愈傷組織,然后通過(guò)愈傷組織來(lái)獲得大量的體細(xì)胞胚,再由體細(xì)胞胚發(fā)育成大量的小植株。后者直接用藥用植物來(lái)培育出愈傷組織,然后用愈傷組織培養(yǎng)出藥用植物的根和其他部分。在培育愈傷組織和轉(zhuǎn)移種苗的過(guò)程中要特別注意以下幾點(diǎn):

一是選擇適合的環(huán)境條件來(lái)種植所需要的根,在適宜的條件下對(duì)植物進(jìn)行誘導(dǎo),在這些條件包括培養(yǎng)基、碳源、氮源、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑以及培養(yǎng)的溫度和光照等要知道這些具體數(shù)據(jù),需要經(jīng)過(guò)很大的摸索。

二是外植體的選擇。要選擇則生長(zhǎng)旺盛,有效成分高的外植體來(lái)培養(yǎng)愈傷組織,這樣有利于愈傷組織的更好發(fā)育。

三是整個(gè)生物工程技術(shù)生產(chǎn)種苗最為關(guān)鍵的部分就是把培育出來(lái)的種苗如何更好地向田間轉(zhuǎn)移,并且轉(zhuǎn)移后能更好的生長(zhǎng)。這個(gè)過(guò)程常在溫室內(nèi)進(jìn)行 ,需要選擇適宜的培育基質(zhì)和煉苗時(shí)間,還有就是適當(dāng)?shù)氖┓屎蜐菜_x好這些條件,對(duì)煉苗的過(guò)程十分重要。

結(jié)語(yǔ)

全世界對(duì)藥用植物的需求量非常的大,而中國(guó)則是最大的藥用植物輸出國(guó)。不僅如此而且藥用資源是中國(guó)中醫(yī)藥發(fā)展的根本,所以說(shuō),對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)應(yīng)用生物工程技術(shù)對(duì)瀕危植物進(jìn)行保護(hù)更加顯得十分重要。生物工程技術(shù)在藥用植物資源上的應(yīng)用前景主要反映為兩個(gè)方面,一方面通過(guò)生物工程方法快速培育優(yōu)質(zhì)的種苗,與野生撫育和大田栽培相結(jié)合,達(dá)到增加種群數(shù)量的目的;另一方面通過(guò)工業(yè)化組織和器官培養(yǎng)的方法,直接生產(chǎn)藥用植物的活性成分,用來(lái)解決工業(yè)用藥用植物的原料問(wèn)題,達(dá)到節(jié)約資源的目的。

作者簡(jiǎn)介:

徐棟銘(1996.12― )男,浙江杭州,本科,中國(guó)計(jì)量學(xué)院現(xiàn)代科技學(xué)院學(xué)生,研究方向:生物工程。

潘文彬(1988.08― )男,浙江杭州,碩士,中國(guó)計(jì)量學(xué)院現(xiàn)代科技學(xué)院教師,職稱(chēng):助教,研究方向:生物化學(xué)與分子生物學(xué)。