茯苓種質資源的研究進展

蔡丹鳳，陳丹紅，黃熙，蔡志欣，鄭朋武

（1. 福建省農科院食用菌研究所， 福建 福州 350014；2. 特色食用菌繁育與栽培國家地方聯合工程研究中心， 福建 福州 350014；3. 福建省測試技術研究所， 福建 福州 350001；4. 福建省邵武市綠農食用菌有限公司， 福建 邵武 354000）

茯苓種質資源的研究進展

蔡丹鳳1,2，陳丹紅3，黃熙3，蔡志欣1,2，鄭朋武4

（1. 福建省農科院食用菌研究所， 福建 福州 350014；2. 特色食用菌繁育與栽培國家地方聯合工程研究中心， 福建 福州 350014；3. 福建省測試技術研究所， 福建 福州 350001；4. 福建省邵武市綠農食用菌有限公司， 福建 邵武 354000）

介紹茯苓種質資源研究現狀，著重闡述了茯苓基礎遺傳特性、育種及種質資源多樣性等方面所取得的研究成果，分析在茯苓種質資源研究方面存在的問題，以期為今后茯苓基礎研究工作的開展提供參考。

茯苓；種質資源；研究進展

茯苓【Wolfiporia extensa(Peck) Ginns】，又名茯菟、松柏芋、松茯苓、玉靈、金翁、松薯等。在分類學上隸屬擔子菌門（Basidiomycota）、傘菌綱（Agaricomycetes）、多孔菌目（Polyporales）、多孔菌科（Polyporales）、茯苓屬（Wofpotia）[1-3]。根據產地的不同，又稱為云苓、安苓、閩苓、川苓等。喜寄生于松科植物赤松或馬尾松的樹根下，人工栽培的茯苓產品大多生長于松蔸的根部或窯式栽培的松木段及松枝上。日常生活中及醫用所指的茯苓產品均為其菌核。

茯苓是列入我國藥典的兩個藥用菌之一，為我國傳統常用中藥材。《神農本草經》將茯苓列為“上品”。晉朝著名醫家陶弘景稱茯苓是“通神而致靈，和魂而煉魄的仙藥”。茯苓以菌核入藥，它味甘、淡，性平，歸心、肺、脾、腎經，具有益氣寧心、健脾和胃、除濕熱、行水止瀉之功效。它用于治療脾虛食少、水腫尿少、痰飲眩暈、便溏瀉泄、心神不安、驚悸失眠等癥[4-8]。茯苓的主要成分有茯苓多糖、三萜類化合物，還含有少量的脂肪酸、無機鹽及微量的其他成分等[9-11]。現代藥理學研究表明茯苓具有利尿、免疫調節、保肝、抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗病毒、抗過敏等多種藥理作用[12-16]。隨著近代醫藥科學的發展，以茯苓為原料的成品藥不斷研發成功，茯苓得到了更加廣泛的應用。茯苓不僅是多種中藥方劑配伍的要藥，配伍率達70%以上，同時也是眾多中成藥的重要原料，有“十藥九茯苓”之說[17]。以茯苓為原料生產的中成藥如六味地黃丸、茯苓白術散、桂枝茯苓丸、藿香正氣片等多達300多種。同時在保健、營養、藥膳、美容等領域茯苓的用量也很大，茯苓餅、茯苓糕、茯苓酒、茯苓粥、茯苓霜等久負盛名，茯苓產業呈現良好的應有前景。

1 種質資源概況

1.1 分布與概況

茯苓適應性強，野生資源分布廣泛，主要分布于中國、日本、印度等一些東南亞國家，美洲及大洋洲等國家和地區也有分布。我國是茯苓主產國，茯苓產量約占世界總產量的70%。早期我國茯苓資源豐富，分布較廣，黃河以南大部分省區均有分布，主要分布在湖南、廣西、湖北、福建、安徽、云南、四川、河南、廣東、浙江、貴州、山西、陜西、江西、山東等10多個省。野生和人工栽培均有。目前的茯苓產品以人工栽培為主。傳統茯苓產品以云南的“云苓”、安徽的“安苓”、福建的“閩苓”最著名。近代人工栽培以湖北羅田、英山、麻城的“九資河茯苓”及安徽岳西、霍山、金寨所產的“安徽茯苓”而聞名。伴隨著茯苓人工栽培技術的發展，由于對野生資源保護重視不夠，茯苓的野生資源日漸匱乏。由不完全統計，目前我國的茯苓種質資源庫所收集保藏的茯苓種質只有80多株。中國微生物菌種保藏管理委員（CGMCC）、中國醫學科學院藥用植物研究所（CPCC）、中國林業微生物菌種保藏中心（CFCC）、華中農業大學微生物菌種資源保藏和利用中心（CCAM）等建立了茯苓種質資源庫。茯苓資源比較豐富、產業比較發達的湖南、湖北、廣西、福建、安徽、貴州、云南、四川、廣東、浙江、上海等省市食用菌研究單位也均保藏有一定數量的茯苓種質資源。當前茯苓的栽培品種約40多種。由于茯苓栽培生產受不同區域種植生態環境、栽培技術、繁殖菌種等因素影響，各地所引種的茯苓品種差異較大。目前在人工栽培中得到了較好地應用的優良菌株有：中科院微生物所的CGMCC5.528、5.78，湖北的“同仁堂1號”，湖南的“湘靖28”，福建的“閩苓A5”（CGMCC6660），安徽的“岳西茯苓”、廣東的GIM5.99等等。

1.2 開發與應用

在西漢的《史記》中已有茯苓的記載，而其藥用則始載于《神農本草經》，茯苓在我國已有2000多年的歷史，所以我國是世界上最早發現和應用茯苓的國家。南北朝的《本草經集注》記載有“茯苓今出郁州（今江蘇省灌云縣）…..彼土人乃假斫松作之。形多小，虛赤不佳”，表明我國對茯苓人工栽培的探索起源于1500年前。在我國古代茯苓主要源于野生資源的采挖。宋·《本草圖經》載有：“今東人見山中古松之為人斬伐，其枯折搓，枝葉不復上升者，謂之茯苓拔。即于四面丈余地內，以鐵頭錐刺地。如有茯苓，則錐固不可拔，乃掘取之。其拔大者，茯苓亦大，皆自作塊，不附著根。其抱根而輕虛者為茯神”。南宋周密《癸辛雜識》載有：“近世村民乃擇其小者，以大松根破而系于其中。而緊束之，使脂滲入于內，然后擇其地之沃者，坎而瘞之，三年乃取，則成大茯苓”的人工栽培方法，表明人工栽培歷經千年的探索，至南宋時的我國的人工栽培技術已較成熟，主要產區分布在山東、河南、陜西一帶。元代至明初茯苓產區南遷至鄂、豫、皖交界的大別山區，一直延續至20世紀70初大別山區仍是我國茯苓的主產區。70年代末開創了茯苓菌種栽培的時代，我國茯苓產業得到了快速發展，茯苓產區由原來單一的鄂豫皖大別山區，轉變為浙閩、閩粵贛、粵桂、贛湘、湘桂黔等6大產區。2000年后，為穩定茯苓藥材質量，全國推行茯苓規范化種植及GAP基地建設。湖北攻關“茯苓藥材規范化種植研究”研發出“誘引”栽培專利技術（ZL 03 1 28016.1）及茯苓木接音培育方法（ZL2004 1 0060801.3）,篩選的優良菌株“同仁堂1號”得到了大面積的示范推廣，傳統茯苓產區煥發生機。在英山、羅田、麻城等地建設茯苓藥材規范化種植原料生產基地，形成“九資河茯苓”基地，2007年國家質量監督檢驗檢疫總局批準對“九資河茯苓”實施地理標志產品保護。福建攻關“茯苓松蔸栽培優良菌株的選育及標準化栽培技術的研究”和“茯苓松蔸GAP栽培關鍵技術研究，篩選出適宜茯苓松蔸栽培的優良菌株“閩苓A5”，研發出“一種低碳高產栽培茯苓的方法”的發明專利技術（專利號：ZL 2012 1 10475623.5），大面積推廣茯苓松蔸（廢）規范化栽培，實現茯苓產業發展與生態保護的和諧統一。2009年我國茯苓產量達29.33萬噸，2010年后我國茯苓產量穩定在6-7萬噸之間，2012年度我國茯苓產量居前的省市為湖南、廣西、湖北、福建、漸江，福建省的茯苓產量約占全國產量的10%，茯苓產業化應用前景良好。

2 種質資源的研究和創新

2.1 基本遺傳特性研究

目前國內外的茯苓研究主要聚焦在茯苓藥理、藥效的研發，而針對茯苓基本遺傳特性研究的仍不夠透徹。茯苓是異宗還是同宗的食用菌，仍存較大分歧。余元廣，等（1980）認為茯苓擔孢子有正負性的表現，單孢菌株的初生菌絲的細胞核不一定是單個，可能是多個，茯苓是異宗結合擔子菌[18]；單毅生和王鳴歧(1987)認為茯苓菌絲體為有鎖狀聯合結構的雙核菌絲，是一種二極性異宗結合真菌[19]；楊新美等(1995)認為茯苓是具有鎖狀聯合的異宗結合真菌[2]；日本菌物學者富永保人(1991)通過實驗觀察，認為茯苓菌絲體為無隔膜無鎖狀聯合結構的雙核菌絲，擔孢子為單核，是一種異宗結合真菌[20]；寧平，等（2006）通過對茯苓菌絲核及染色技術的研究，認為茯苓菌絲是多核菌絲體，但仍還無法辨別茯苓菌絲是否具有鎖狀聯合[21]；李霜，等(2002)、熊杰，等(2006)和王昭，等（2012）的研究則一致認為茯苓菌絲體為具有明顯隔膜無鎖狀聯合的多核菌絲[22-24]。李霜，等(2002)的研究中表明：擔孢子中雙核孢子占75.3%，單核孢子占2.4%，無核孢子占22.3%，有約18%的單孢菌株具單孢結實現象，所以推斷茯苓是同宗結合的真菌[22]；熊杰(2006)對茯苓的性模式進行了系統研究，單孢配對試驗結果表明：同一菌株及不同菌株的原生質體分離株間的配對均能和諧生長，同一菌株的擔孢子間的配對均產生拮抗線，但其中有少數配對在交接區形成扇形區域，拮抗線隨后消失，而不同菌株擔孢子的配對全部形成穩定的柵欄型菌落，表明茯苓擔孢子中的兩個細胞核具有遺傳互補性，能表達成獨立個體的異雙核，由此推斷茯苓為次級同宗結合真菌[23]。徐雷(2007)應用原生質體技術結合同工譜分析研究，推斷茯苓擔孢子中的2個核是異質的，在原生質體制備過程中能有效的分離，而產生兩種不同類型的單核或同核原生質體分離株，并且這2個核具有遺傳互補性。在進行減數分裂發生遺傳重組的過程中異質的核同時分配到一個擔孢子中，而并非類似復制的有絲分裂的核行為，因而產生了自身可孕的擔孢子。鑒于其單個擔孢子可以完成生活史，也推斷茯苓是一種次級同宗結合蕈菌[25]。熊歡(2009)和王曉霞(2012)的研究也進一步排除了茯苓是異宗結合的可能[26-27]。

2.2 遺傳育種研究

大多數食用菌可通過雜交育種的方法獲得性狀優良的菌株，但由于茯苓菌絲無明顯的鎖狀聯合特征，通過顯微觀察判斷是否雜交成功不具有可行性，所以未見有雜交選育茯苓成功的報道，在茯苓的遺傳育種研究方面與其他食用菌品種相比相對比較薄弱。近年來為了選育出高產菌株，科研工作者進行了—系列的自然選育探索，其中人工栽培中應用年限最長的CGMCC5.78菌株是上世紀70年代初中科院微生物所科研人員從野生茯苓菌核組織中分離、純化、定向選育的菌株。孫文瑚，等(1988)對遼寧、河南、湖北、湖南，福建和安徽各地引進的9個茯苓菌株進行多次篩選，發現其中2菌株生長快、質地好，但未對菌株結苓性能作出評價[28]。朱泉娣等(1992)在大別山區對安徽茯苓進行調查及品比試驗，通過對7個茯苓菌株菌生長特性、產量和質量的對比，優選出1株野生馴化菌株[29]。胡廷松，等(1996)對13個茯苓菌株進行性狀和產量的比較試驗，最終篩選出3個可供生產應用的菌株[30]。蘇瑋，等(2004)對湖北常用的6個菌株進行了品比實驗，從菌絲生長情況，結苓率，平均產量及化學成分含量等指標綜合分析，確認源于英山縣原詹河鄉的Z1菌株為優良栽培菌株，進一步優化后菌株定名為“同仁堂1號”[31]。屈直，等(2007)建立涵蓋了優質高產菌株菌絲體和菌種外觀、微生物學檢驗、生長速度及對有用成分含量、款培性狀、遺傳穩定性等檢測和檢驗的篩選模型，最終從23株供試菌株中篩選出4株適合貴州茯苓產業化發展的優良品種[32]。賈定洪，等（2009)通過對8株茯苓栽培菌株的菌絲生長速度及茵核產量分析，篩選出茯苓5.528、GIM537、Pe-1三菌株為窖式段木栽培的優良菌株[33]。

物理化學誘變和原生質體融合新技術較多地應用于茯苓優良菌種的選育。朱泉娣，等(1995)采用原生質體融合技術，對茯苓進行了育種嘗試，將取得的融合子經純化穩定后制種，在安徽霍山縣境內進行野外栽培，研究表明該融合子平均每窖產鮮茯苓明顯高于其中1株親本[34]。薛正蓮，等(2005)應用低能量He-Ne激光，對茯苓輻射所產生的誘變效應進行了初步研究，選育出的1株優質菌株經傳代培養分析，該誘變株產量、性狀及遺傳性能穩定[35]。粱清樂(2005)應用紫外線誘變和原生質體融合技術進行茯苓優良菌株的選育，研究表明：茯苓紫外線誘變育種照射的時間以2s最為適宜；通過原生質融臺獲得一株融合子，通過拮抗反應試驗，融合子與兩親本之間有明顯的拮抗線，說明融合株有新的基因產生，證實融合子為新的菌株：經過對融合子與兩親本菌絲體生長速度的比較，結果表明兩親本的基因在融合子中發生重組，融合子表現出了優于兩親本的性狀[36]。付杰，等( 2007)采用原生質體紫外誘變、有性孢子繁殖方法進行了茯苓良種繁育探索，研究表明；茯苓菌絲原生質體經紫外線照射誘變后，均能產生菌核；從其平均單產分析看，A系列中除A7外，其余均呈現正向誘變。w系列處理中，正負變率各占50%；有性繁殖育種試驗則采用多孢隨機雜交方法進行有性繁殖育種探索，研究表明2個人工采集的茯苓菌株的有性孢子均能萌發，培育成純菌絲菌種，經大田栽培能產生菌核，完成其生活史[37]。李羿等(2008)應用用紫外線進行誘變育種，將茯苓孢子懸液經紫外線照射后，通過茯苓優良菌種篩選模型，篩選得到1株適宜茯苓液體發酵的優良菌株P6[38]。熊歡(2009)采用原生質體技術進行菌株復壯與菌株間原生質體融合，獲得了菌核產量高于出發菌株的復壯株與株間原生質體融合子[26]。福建省農科院食用菌所，其前身福建省蘑菇菌種研究推廣站從90年代起一直致力于茯苓松蔸栽培優良菌株的選育，通過采集野生茯苓，應用原生質體紫外誘變技術選育，成功地選育出的適宜松蔸栽培的優良菌株“川杰1號-A5”[39]。“川杰1號-A5” 2013年獲得了福建省農作物新品種認定，現名“閩苓-A5”。

茯苓的繁殖方式與其他食用菌相同，分為無性繁殖和有性繁殖。由于對茯苓生活史研究的不夠透徹，有關茯苓有性生殖方面的研究報道甚少。目前的茯苓菌種生產多采用無性繁殖，菌種衰退老化問題嚴重。針對無性繁殖存在的老化問題，研究人員對茯苓有性繁殖和無性繁殖做了大量的對比試驗研究，結果表明茯苓菌種有性繁殖能有效克服無性繁殖易老化等系列問題，且各方面性能均優于無性繁殖。諸發會(2008)以有性和無性方式結合，通過對茯苓菌核進行分離、純化篩選及茯苓復壯技術的應用研究，建立行之有效的復壯技術體系，為解決茯苓菌種退化，種質資源缺乏等問題提供理論基礎。其研究表明：通過誘導菌絲培養產生子實體，獲得茯苓孢子進行單孢分離，進行單孢株配對，在不同單孢株配對（有性過程）時，其生物學特性結果表明，單孢分離株的生長速度和發酵生物量優越于原菌株，達到一定的復壯效果，并具表現出較好遺傳穩定性；通過不同菌株混雜（雜交）栽培，所得菌核有效成分含量相對原菌株有所提高，對不同組合的菌株，其多糖含量比原菌株都要高，且較穩定[40]。

2.3 種質資源多樣性研究

茯苓種質資源多樣性研究起步雖較晚，但近年同工酶及DNA分子標記新技術在茯苓研究上也得到了廣泛應用。梁清樂(2005)通過對茯苓5個菌株的拮抗試驗，同工酶譜分析和生長速度及多糖產量的分析，顯示出了不同菌株之間酶帶的差異，揭示出了菌株間的遺傳差異[37]。程水明等(2007)對來自不同地域的12個茯苓菌株進行了酯酶的酶譜多樣性分析[41]；謝賢安等（2008）利用ISSR分子標記對8個不同來源的茯苓菌株進行指紋圖譜分析[42]；李劍(2007)研究分析了茯苓主要產區25個栽培菌株和2個野生菌株菌絲體的酯酶同工酶圖譜[43]，屈直等(2008)采用RAPD技術研究23個供試茯苓菌株的親緣關系[44]；賈定洪等(2011)利用ITS序列分析技術研究了l9個茯苓菌株的遺傳親緣關系[45]；福建省農科院食用菌研究所應用RAPD分子標記技術對l4個茯苓栽培菌株進行遺傳多樣性分析及對32個茯苓菌株的進行SRAP分析[46-47]。上述研究表明：不同的來源和不同地區的茯苓菌株呈現出茯苓種質資源的多樣性，應用DNA分子標記新技術可以清晰揭示出茯苓菌株的系統發育關系；NTSYS聚類分析表明有些來源同一省份的菌株劃在了同一類中，還有一些菌株的譜帶相似系數較高，它們的親緣關系可能很近，推測有部分菌株可能存在著同種異名現象；總體遺傳相似水平較高，反映出當前我國藥用茯苓資源遺傳背景相對較狹窄。

3 前景及展望

種質資源是研究遺傳變異和進行遺傳育種的重要材料，是影響茯苓產量及質量構成的關鍵因子，所以應加快開展茯苓野生種質資源的收集調查工作。由于我國的茯苓種質資源的研究工作起步較晚，總體研究水平滯后，目前仍停滯在資源調查階段，茯苓的野生種質資源缺乏保護。野生資源的日漸潰泛將不利于茯苓種質資源的合理開發利用，當務之急應當杜絕濫采濫挖野生茯苓，加快建立茯苓野生資源保護區，提高茯苓野生資源的儲量，促進我國茯苓產業的可持續發展。同時應加快建立更加完善的茯苓種質資源信息庫，深入研究其生理、生化指標和細胞學、遺傳學方面的核型分析及DNA分子標記分析等，有效的解決目前國內的茯苓菌種管理混亂，同種異名、同名異種的問題。建立優質高產菌株篩選模型，將常規菌種選育手段與理化誘變、原生質體融合及分子生物學手段有機結合，加速茯苓菌種改良、選育的研究和開發，選育出優質高產、遺傳穩定、適應性廣的茯苓菌株。茯苓基本遺傳特性研究工作也仍是目前的研究重點，由于對茯苓交配系統及生活史的研究結論差異頗大，且尚無定論，所以進一步深入開展遺傳基礎研究在茯苓的遺傳和育種上有著重要的意義。總之當前茯苓生產中存在的諸多問題不同程度地制約著茯苓產業的發展，只有加大科研力度，重視種質資源的研究和創新，才能促進茯苓產業的升級和可持續發展。

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10.3960/j.issn.1007-550X.2015.11.001

S646

A

1007-550X（2015）11-0036-06

2015-09-11

蔡丹鳳，女，高級工程師。