顏學倫
摘要:隨著我國中醫藥行業的不斷發展,中藥材的國內外需求不斷的增加。使得原本就稀缺的中藥材資源的開采和使用越來越頻繁,給珍貴的中藥材帶來了滅絕的風險。通過研究顯示,生物工程技術的使用,可以在一定程度上提高中藥材的使用效率,改善中藥材稀缺的情況,還能發揮其原有的功效。本文對生物工程技術和藥用植物資源保護進行研究,分析生物工程技術在保護要用植物資源上的作用。
關鍵詞:生物工程技術;藥用植物;資源保護
生物工程技術的興起,給人類社會生活各個方面都帶來了影響,具有很好的發展前景。藥用植物的價值,隨著中醫學在國內外的推廣和普及,逐漸被認可。培育和研究藥用植物,提取中藥材中的有用物質,用于醫學治療,引起了人們的重視。隨著中藥材需求量的增加,人們不斷的攫取藥用植物資源,使其面臨滅絕的危險。怎樣平衡中藥材的需求和藥用植物資源保護之間的關系呢?本文從生物工程技術利用的角度,談一下保護藥用植物資源的措施。
一、藥用植物種質資源的分類與鑒定
傳統的藥用植物分類和鑒別方法,主要是通過藥材的顏色、形狀、氣味和味道等來鑒別。具有較強的主觀性質,依賴于人的經驗,準確性不高,在國外得不到有效的認可。生物工程技術的研發,為藥用植物的分類和鑒別提供了有效的方法。這項技術可以從分子水平上揭示藥用植物種質間的差異。
(一)DNA分子標記技術
DNA是生物遺傳信息載體,在同一個種質間含有的DNA是相同的,而且他不會隨著個體的變化和環境的影響而發生改變,具有極強的穩定和遺傳性。因此,DNA分子技術可以為保護藥用植物資源和為已經遭到破壞的藥用植物提供新的技術恢復手段。例如,可以將一些中藥材的DNA用限制性內切酶處理后,進行限制性片段長度的多態性分析。通過對比和分析可以確定植物各個品種之間和種屬之間的DNA變異情況。通過建立藥用植物的基因庫,來展示藥用植物物種之間的遺傳變異規律,對同種屬的藥用植物進行歸類,還可以對DNA進行復制和恢復。
(二)鑒定技術
在對藥用植物進行保護過程中,要用到鑒定技術。通過區分不同種類的藥用植物的形態、種類、藥性和化學成分,可以將其更好的進行利用,提高中藥材的利用價值,提升其利用率,防止資源浪費,對藥用植物資源的保護起到很好的作用。在一些相似度比較高的中藥材的應用上,基于個人經驗來鑒別,會造成一些識別錯誤。不但會造成資源的浪費,還會造成一些醫療事故。使用生物工程鑒別技術,可以有效的避免這一問題,還能夠將其應用于藥用植物的道地性鑒別。通過該技術繪制不同要用植物的AFLP 指紋圖譜,區分藥用植物和道地藥材。
二、種質資源保存
以往對藥用植物的種子資源的保存,一般采取種子庫的方法。這種保存方式不僅占用較多的空間,保存物種有限,還容易造成感染和發霉。且保存時間短,給管理帶來很多的麻煩。利用生物工程技術,可以對藥用植物種質資源進行離體保存。保存的種質資源經過復蘇后,可以進行快速的、大量的繁殖,不會受到環境的影響。既省時省力,又可以節省保存資源,還可以有效的降低種子劣變的概率??梢噪S時隨地的使用和進行長期的保存,保證種質資源的優質性。
(一)組織培養保存法
這種生物方法,借助植物細胞全能性,把外植體接種在MS 半固體或液體培養基的濾紙上,放在常溫或者低溫環境下,進行繼代培養。培養時,可以有效的擴大藥用植物的繁殖能力,有效的緩解野生藥用植物資源緊張的狀況,對野生和瀕臨滅絕的藥用植物資源具有很好的保護作用。1、常溫繼代保存法:就是在常溫環境下,隔一段時間就將外植體進行新一輪的繼代培養。通過保存種質資源,隨時進行擴繁。這種方法對鐵皮石斛種質資源的保存具有很好的效果;2、緩慢生長保存法:通過調節適合的培養環境,抑制外植體的生長并保證其不死亡,減少其營養消耗,延長繼代培養時間。抑制措施有:降低溫度、調整滲透壓、控制養分水平,使用抑制劑或者延緩劑等。這種方法在對山銀花進行離體培養時,取得了很好的效果[1]。
(二)超低溫保存法
這種方法不用對藥用植物進行繼代保存就能夠保證種質的優質性,對植物的遺傳變異影響比較小。目前常用的超低溫保存法是玻璃化法。將植物培養物進行高濃度復合保護劑處理。過一段時間后,用液氮速凍,使植物細胞溶液固化成玻璃液化狀態。冰晶在形成和融化過程中會對細胞產生機械性破壞,這種方法可以有效避免這一狀況。超低溫狀態下的植物細胞新陳代謝和生長活動幾乎停止,但是又能夠保證植物形態發生潛能,可以對藥用植物進行很好的保存。目前,對西洋參采用懸浮細胞的超低溫保存,經試驗證明有一定的可行性;對山藥種質離體保存采用包埋玻璃化法超低溫保存;用玻璃化法保存矢車菊,可以對其莖尖實現超低溫凍存;小滴玻璃化法具有超強的存活率和再生率,對藥用植物保存具有普適應,處理量大,在藥用植物的保存上具有一定的研究價值[2]。
三、藥用植物的繁殖和脫毒種苗的生產
組織培養技術是一種常見的生物工程技術,用于藥用植物資源的保護,可以實現對藥用植物的細胞組織進行培養,提高藥用植物的繁殖速度,并進行脫毒種苗的生產。通過人工控制組織培養技術,可以有效的提高藥用植物細胞組織繁殖的可控性。這種培育技術,比傳統培育技術的繁殖速度快,數量大,更有利于藥用植物的繁殖和人工生產,有效的保護野生珍惜藥用植物資源[3]。從目前的情況來看,我國已經有100多種藥用植物利用組織培養技術得到了很好的繁殖,并使用離體培養進行試管植株,取得了很大的成效。同時,在現有的藥用植物快繁和無毒苗研究基礎上,研發出人參、西洋參、貝母、元胡和枸杞的快繁技術,為保護野生藥用植物資源和滿足人們對中藥材的需求做出了很大的貢獻。
結束語:
生物工程技術的應用,在對藥用植物資源的開發過程中,對珍貴的野生藥用植物資源進行合理的保護。既能滿足市場上對中藥材的需求,還能夠保護瀕臨滅絕的珍貴藥用植物資源,是未來藥用植物培育和發展的新方向。
參考文獻
[1]覃勇榮,李鋒,李夢霞,et al.廣西宜州中藥街藥用植物調查及資源保護探討[J].中央民族大學學報(自然科學版),2017(04):7-11.
[2]程瑯.生物工程技術與藥用植物資源保護[J].科技展望,2017,39(20):961-964.
[3]何軍,程敏,趙月梅,et al.商南縣趙川鎮野生藥用植物資源調查研究[J].湖北農業科學,2017(21):98-103.