中药材新品种选育研究现状、特点及策略探讨

魏建和*，杨成民，隋春，程惠珍，陈士林，黄璐琦，张争，褚庆龙

（1.中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所，北京 100193；2.中国中医科学院中药研究所，北京 100700）

中药材新品种选育研究现状、特点及策略探讨

魏建和1*，杨成民1，隋春1，程惠珍1，陈士林1，黄璐琦2，张争1，褚庆龙1

（1.中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所，北京 100193；2.中国中医科学院中药研究所，北京 100700）

从地方品种挖掘利用和育成品种、育种方法、新品种认证体系、重点项目等方面分析了中药材新品种选育研究的现状，结合中药材的特点讨论了一些中药材新品种选育方法的策略，如选育对象选择、目标性状定位、选育方法确定、选育过程注意事项等。指出要从中药材新品种评价技术规范、中药材新品种认证制度、中药材新品种区试体系等方面入手构建中药材新品种选育认证体系，促进中药材新品种选育研究工作快速发展。最后指出中药材新品种选育是推进中药材规范化生产的核心环节之一，需要得到国家长期、持续、稳定的支持。

中药材；品种选育；现状；策略

品种（cultivar）指经人工选择，在遗传上相对纯合稳定，在形态特征和生物学特性相对一致，并作为生产资料在农业生产中应用的作物类型，可分为地方品种和改良品种［1］。中药材是中医药事业的源头，其质量优劣和安全直接影响中药系列产品的质量和疗效。优良的药材品种是药材质量稳定的基础，是中药材规范化生产的保证。虽然 《中药材生产质量管理规范（试行）》第十条指出 “加强中药材良种选育、配种工作，建立良种繁育基地，保护药用动植物种质资源”。但作为 “源头工程”的良种选育却是中药材G A P研究中最薄弱环节，绝大部分药材没有优良品种，栽培的为遗传混杂群体，整齐度差、产量低、品质不稳定。 “源头工程”缺位，成为制约中药材规范化生产、药材优质的主要 “瓶颈”环节之一。我国主要农作物品种选育、种子生产繁育及市场流通已成为一个独立产业，常规种子和杂交种子均基本实现了专业化生产，农户已习惯从市场上购买专业机构繁育的优良种子，自繁自用已基本成为历史。新中国成立以来，我国主要作物品种更新换代了3～5次，良种覆盖率达85%以上，新品种在农业科技进步中贡献率达35%～40%［2-4］。相对于农作物，优良品种在促进中药农业进步中的潜力远没有发挥。

1 中药材新品种选育研究现状

1.1 地方品种挖掘利用和育成品种现状

地方品种亦称农家品种，是农民世代相传，经过长期驯化、自然选择和人工选择得到的［1］。中药材的地方品种整理和挖掘利用工作没有得到系统开展，只有个别药材如人参Panaxginseng、地黄Rehmanniag lutinosa等研究较多，地方品种得到较好应用。

育成品种也称为改良品种，是针对特定地区的自然条件和生产水平，按照预定目标，通过各种育种途径选育出来，并在生产上推广的作物品种［1］。我们根据文献报道及实地调查统计了62种中药材新品种选育和应用情况，见表1。62种药材中有15种选育出新品种并经种子管理部门认定，占24.2%，但选育新品种大面积推广且占药材总生产面积50%以上的不足一半，即占全部药材的10%左右。这基本上反映出我国中药材新品种选育的整体情况：不到10%的中药材选育出优良品种并在生产上大面积推广。因此我国中药材新品种选育工作还非常薄弱，良种对药材产量提高和质量改善贡献还微乎其微。

1.2 育种方法分析

对2008年以前文献有报道的中药材育种方法进行不完全统计，见表2。可以看出采用最多的为传统的选择育种方法，占82.1%；其次为多倍体育种和杂交育种，占10.4%和3.7%，主要应用于有性繁殖为主的多年生药材；诱变育种、生物技术育种和太空育种选育出新品种有报道，但很少。有性繁殖中药材杂种优势利用育种尚未见选育出新品种的报道。

表162 种中药材育成品种情况

1.3 中药材新品种认证体系现状

目前，我国农作物新品种认证方式主要有 “审定”和 “认定”两种，主要农作物实行国家和省级相结合的 “审定”方式，非主要农作物部分省市实行“认定、鉴定或登记”，少数省份没有对非主要农作物进行省级认证。较为特殊的是牧草新品种实行国家审定［5］。中药材国家级审定体系没有建立，部分省市纳入非主要农作物进行新品种的 “认定、鉴定或登记”，认定或鉴定的标准基本与农作物相类似，没有突出药材特色。我国农作物新品种认证制度汇总见表3。

表2 中药材改良品种选育方法分析

表3 我国农作物新品种认证制度

与专利法平行的植物新品种保护由 《植物新品种保护条例》界定。其中草本植物新品种保护由农业部受理，木本植物新品种由国家林业局受理，均按公布的保护名录受理和测试。少部分药材作为观赏、食用等列入了名录，但绝大部分药材没有列入，难以得到保护。

1.4 中药材新品种选育项目现状

中药材新品种选育研究在 “十一·五”之前尚未得到国家集中资助，国家 “十一·五”支撑计划首次大规模支持中药材新品种选育研究，分别在“中药资源可持续利用与产业共性技术研究”项目和 “中药产业区域发展及特色产品研究开发”项目中共投入1000余万元支持中药材新品种选育工作。前者的立项课题为 “生物技术与中药材优良品种选育研究”，由中国医学科学院药用植物研究所主持，10余家单位参与。柴胡Bupleurum chinense、丹参Saluiami ltiorrhiza、薏苡Coixlacryma-jobiL.var.mayuen、青蒿Artemisia annua、枸杞Lycium barbarum、砂仁Amomum villosum、罗汉果Siraitia grosvenorii等7种药材主要采用选择育种、辐射育种、分子育种等方法选育优良品种，黄芪Astragalusmem branaceus、地黄、珍珠则探索采用生物工程手段育种。另外还开展高含量单株快速选择的近红外光谱快速鉴定技术、单克隆抗体快速鉴定技术的探索研究，以及柴胡、薏苡、广藿香Pogostemon cablin抗病性鉴定技术研究等。该项目共选育出桔梗杂交品种3个、北柴胡二代新品种2个、荆芥新品种2个、罗汉果新品种3个、丹参、青蒿、薏苡、枸杞新品种各1个［6-15］。同时还获得了地黄抗病毒及黄芪高含量的转基因材料。

在 “中药产业区域发展及特色产品研究开发”项目中支持了地黄、三七Panax no to ginseng、人参、菊花Chrysanthemum morifolium、金银花Lonicera japonica、远志Polygala tenuifolia、附子Aconitum carmichaeli、牛膝Achyranthes bidentata等18种药材的优良品种选育研究。另外在各个省启动的中药现代化项目中，也支持了部分中药材新品种选育的研究，如湖北支持了厚朴、黄连等的品种选育。

2 中药材特点及新品种选育方法策略

2.1 选育对象选择

很多实验室刚刚介入中药材新品种选育研究，因此面临选育对象选择。中药材种类很多，每种种植面积较小。目前栽培药材种类近300种，大宗栽培药材近150种，大部分种植面积在10万亩（1亩＝666.7m2）以下。中药材种类多，特性也较复杂。既有水生，又有陆生；有草本，也有藤本、灌木、乔木，即使是草本，也有1年生、2年生、多年生的；繁殖方式有无性繁殖、有性繁殖；授粉方式有自花授粉、异花授粉和常异花授粉等［16］。上述特性决定了中药材新品种选育需要多个实验室参与，一个实验室只能研究一种或几种中药材。最好选择所在试验基地能正常生长发育，且对其生长特性了解较充分的药材开展选育工作。

其次，应选择生产上存在突出问题、迫切需要也可能通过选育新品种解决该问题的药材。如野生性强，不整齐，产量低，品质差，或病虫害危害严重等。

2.2 目标性状定位

目标性状的定位应以解决生产上的突出问题为导向。一般而言应以品质作为首要育种目标性状。农作物育种主要目标性状为产量、品质、抗病虫害［2-4，17-22］，而中药材首要关注品质性状，其次才是产量性状，而抗性则因为基础性研究非常薄弱，现阶段开展尚有很大难度。确定目标性状还需要注意以下几点。

2.2.1 品质性状评价的多层次性 传统的中药材品质评价多以药材外观性状为标准，这也是当前中药材收购和初级市场流通中品质评价的最重要指标，因此应该成为中药材新品种田间选育过程中品质性状直观评价的重要指标，如桔梗以根肥大、色白、质坚实、味苦者为佳［23］。在选择过程，可将这些性状尽可能作定量化测量。除外观性状外，须跟踪检测有效成分含量，在选育早期世代，可只检测总组分含量，如桔梗的总皂苷。但在品系比较阶段需确定最终推广品种时，应尽可能检测多个有效成分，乃至化学成分的指纹图谱。

2.2.2 根据选育用途确定目标品质性状 中药材可以制成中药饮片供临床配方使用，可以作为中成药的原料，或作为提取有效成分的原料，有的药材还同时作为食品使用。应根据用途不同，确定选育的重点目标品质性状。作为临床使用，要充分关注药材性状，有效成分含量适中稳定即可；而作为提取的原料，则重点关注有效成分含量的高低。

2.2.3 不能忽略产量性状 现阶段，药材定价体系尚难完全做到优质优价。另外产量直接关联药材的商品规格，因此产量在很大程度上与药材种植收益密切相关，从而影响农户种植新品种的积极性。为了更好地在生产上推广利用新品种，在选育过程中应注意提高产量性状，特别是通过商品规格反映出来的产量性状。另外还需注意平衡单株重量和单位面积产量，或其他产量性状构成因素。

2.3 选育方法确定

新品种选育方法很多，主要育种方法有选择育种（混合选择和系统选育）、有性杂交育种、杂种优势利用育种、诱变育种（包括太空育种、多倍体育种）等，近年分子标记辅助育种和分子设计育种也开始应用。各种农作物育种基本经历了农家品种调查整理及推广应用→引种推广→品种选育的过程［2-4，17-22］。品种选育早期主要采用选择育种，在对亲本及其性状有了较多了解之后则广泛开展有性杂交育种，如制种途径可行则开展杂种优势利用育种。后二者是育种工作取得飞速发展的两种主要方法。随着生物技术的发展，可利用基因资源减少，生物工程育种日渐增多。根据上述特点，中药材育种方法选择可注意以下几点。

2.3.1 在种质资源收集评价工作中发掘整理利用地方品种 当前全国至少有50家以上的单位在开展中药材种质资源的研究工作，在种质资源评价过程中，可特别留意评价整理综合性状较好的地方品种并加以推广利用。

2.3.2 现阶段可重点开展选择育种 采用混合选择或系统选育的方法，对当前的遗传混杂群体进行纯化，选育一批优良品种，迅速改变中药材生产上无优良品种的现状。如我们采用系统选育方法选育的人参新品种 “边条一号”［24］；采用混合选择法选育的第一个北柴胡新品种 “中柴1号”［25］；以及在“中柴1号”基础上，采用系统选育方法选育的北柴胡二代新品种 “中柴2号”、“中柴3号”［7，26］，选育的荆芥新品种 “中荆1号”、“中荆2号”等。我们选育的北柴胡和荆芥品种均已通过了新品种鉴定，且在生产上开始推广应用［8］。

2.3.3 基础条件较好的单位可开展有性杂交育种或杂种优势利用育种 现有群体的选择往往难以获得有重大突破的新品种，必须通过有性杂交将不同亲本的有利性状结合起来，才可能获得高于现有群体的新品种，甚至获得超亲优势品种。该项工作的前提是储备有较为稳定、纯合的亲本，对亲本性状有清晰了解。如果能突破制种途径，则杂种优势利用在中药材育种有非常良好的应用前景：杂种一代整齐度高、品质性状稳定，需每代制种，种源高度可控，从而很容易推进规范化生产；对企业而言，可以做到真正控制原料、货源基地；杂种一代品种的推广也是全世界种子产业发展的主要助推器。但杂交育种在选配亲本时最好都来自同一个种，因为国家药典基本按种收录药材［27］，如果不同种间杂交，特别涉及到非国家药典种，将会给新品种认定造成很大困难，如以前我们采用齿瓣延胡索Coryda listurs chaninovii和延胡索Coryda lisyanhusuo培育的杂交元胡就面临认定问题［28］。但我们日前采用雄性不育制种方法选育的桔梗种内杂种一代新品种 “中梗1号”、“中梗2号”、“中梗3号”根形良好，1年生根优等率可增加1倍以上，已通过了新品种的鉴定并已开始在生产上推广应用，是第一个有性繁殖中药材真正意义上的杂种一代新品种［6，29-30］。

2.3.4 审慎对待诱变育种和生物工程育种 由于药品高度强调安全性，因此对中药材，特别是作为饮片临床应用的中药材，诱变育种包括太空育种、多倍体育种、化学或辐射诱变育种等，以及转基因育种等选育的新品种，可能都会面临安全性质疑，从而可能需要大量安全性评价数据，将会给新品种推广应用带来严重障碍。特别是多倍体育种，近年全国很多单位都在开展，也收到了较好成效，但相应法律地位的取得还需要更多的安全性评价数据。在我们主持的 “生物技术育种与药材优良品种选育研究”课题也涉及到了该方面研究，目的是为了做一个探索。

2.4 选育过程注意事项

2.4.1 在道地产区开展选育研究及品系区试 为使药材各种性状充分生长表现，应在药材适宜生长区，特别是道地产区开展新品种的选育评价工作，否则难以对亲本的性状做出准确判断和选择。可以在海南等地开展南繁加代工作，但一般不进行性状选择。我们已成功在海南实现了牛膝、荆芥Schizone petatenuifolia、瞿麦Dianthussuperbus、草红花Carthamus tinctorius、王不留行Vaccariasegetalis、草决明Cassiao btusifolia、薏苡、苦地丁Corydalis bungeana、柴胡、桔梗、黄芩Scutellariabaica lensis、天南星Arisaemaeru bescens，丹参、防风Saposhni koviadi varicata、远志、黄芪等药材的冬季南繁加代［23］。

2.4.2 新品种选育伴随生物学特性、遗传特性研究绝大部分中药材研究基础薄弱，和品种选育直接相关的基础知识往往比较缺乏，在开展新品种选育时往往需要同时开展相关研究［31］，如生长发育规律、细胞学基础、性状遗传特点等。其中开花习性、授粉方式、结实特性等是育种必须掌握的，如对异花授粉药用植物，种质保存和选择过程需要注意隔离。

3 中药材新品种选育认证体系构建

3.1 制定中药材新品种评价技术规范

制定中药材新品种评价技术规范，能够有效引种中药材新品种选育研究工作的开展，促进选育的新品种符合药材特色，达到优质和高效生产。目前，由于还没有建立统一的中药材新品种认证制度，中药材新品种评价缺乏统一的技术标准。部分实行中药材新品种认证的省份，一般借鉴农作物的标准审定或认定中药材，缺乏中药材特色新品种。我们提出如下中药材新品种评价的参考内容：（1）定名方法。（2）选育基本情况：包括选育目的，品种来源，选育方法及过程（时间、地点、使用的原始实验材料、选育方法及关键性说明）等。（3）品种特征特性描述：包括种子、植物、药材等三者的特征性状，药用植物生长习性，适应推广区域，主要特征图片等。（4）品种鉴定资料：包括物种鉴定、药材性状鉴定、药材化学成分特征鉴定（主要参考 《中国药典》或部、省、地方标准）；主要化学成分指纹图谱特征鉴定；DNA指纹图谱特征鉴定，可采用RAPD，AFLP，ISSR，SSR等分子标记，最好有10对以上引物。（5）整齐度和一致性分析：形态性状，农艺性状，主要化学成分指纹图谱特征，DNA指纹图谱。（6）产量与有效成分含量分析（含区试重复）：品系试验2～3年产量和主要有效成分含量结果分析；区域试验2～3年产量和主要有效成分含量结果分析；生产试验2～3年产量和主要有效成分含量结果分析。（7）抗性分析：包括抗病、虫性，如抗当地主要病害、虫害的程度，依各药材主要的病虫害种类而定；抗逆性，如抗主要逆境环境的程度，依在产区推广可能遇到的主要逆境环境确定。

3.2 建立中药材新品种认证制度

近几年，中药材新品种选育工作进展很快，有关中药材新品种选育研究的报道越来越多。但是在生产上大面积推广、优势显著的新品种尚不多。其中一个重要原因就是没有建立针对中药材特色的新品种认证制度，新品种选育研究缺乏引导，选育新品种推广应用的利益难以得到保障。

由于中药材列入 《中华人民共和国种子法》，其种子种苗的管理从法理上隶属农业部门，但药材作为药品，行业、质量管理隶属于医药系统，因此需要很好协调部门间的管理，争取将中药材新品种认证纳入法定程序，如设立全国性中药材新品种审定（认定）机构，制定 《中药材新品种审定/认定标准》，开展全国性中药材新品种的认证工作。对于省级新品种认证，可以针对中药材特点，在省级作物品种审定委员会下将中药材新品种纳入认定，条件成熟地区可设立中药材审定或认定专门部门。

在 《植物新品种保护条例》框架下，建议针对草本和木本药材，尽可能增加植物品种保护名录，以促进更多中药材新品种申请和新品种保护。

3.3 构建中药材新品种区试体系

严格的区域试验和生产试验是保证新品种具有较强优势和良好推广价值的重要环节。区域试验一般由种子管理部门统一组织、统一布置管理、统一调查和处理数据，以保证结果的客观性。中药材由于种类多、分布区域广、道地性强，区试应在药材生产的道地产区进行。但由于农业种子管理部门一般不熟悉药材的地域分布和特性，因此有必要构建中药材的新品种区试体系。可以由各个省份农业种子管理或当地研究实力强的研究单位参与，确定各个药材的区试地点和执行单位，按药材制定统一的区试方案并开展区域试验。对于拟跨省份推广的新品种，可由地方部门或中央单位协调，在多个省份开展区域试验。

4 结语

没有稳定整齐的品种，就难以保证药材质量的优质稳定，因此中药材种子种苗的标准化是中药材规范化生产的前提和基础。中药材种子种苗标准化的关键是选育优良品种［32-33］。栽培药材近30 0种，绝大部分药材没有育成品种；由于生产的区域性和道地性，每种药材需3～5个优良品种才能覆盖生产；新品种使用5～8代后一般就需要更新。上述因素决定了中药材新品种选育工作需要全国力量的参与，更需要国家长期、持续、稳定的投入和支持。而随着一大批中药材优良品种在生产上的应用，以及与良种相配套规范化栽培技术的推广，中药材生产将发生根本性变化。

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Discussion of the Current Situation，Characteristics and Strategies of medicinal Plants Breeding

WEI Jian-he1，YANGCheng-min1，SUIChun1，CHENG Hui-zhen1，CHEN Shi-lin1，
Huang Lu-qi2，ZHANG Zheng1，CHU Qing-long1
（1.Institute of medicinal Plant，Chinese Academy of medical Sciences Chinese Peking Union medical College，Beijing 100193，China；2.Institute of Chinese materia medica，Academy of Traditional Chinese medicine，Beijing 100700，China）

Current situation of medicinal plants breeding was discussed in the paper，suchas：local variety investigation and utilization，breeding methods，authentication system of new variety and related projects.Some breed-ing strategies related to the characteristics of medicinal plants were also discussed：species selection，objective traits determination，breeding methods selection and breeding program.In order to promote development of medicinal plants breeding，it was nessesary to construct medicinal plant new variety breeding authentication system which should consist of technical appraisement standards，authentication system，regional test system.It was pointed out at the end of the paper that medicinal plants breeding need longterm，sustainable，and stable support from the state government，since it is one of the central part of GAP.

medicinal plants；Breeding；Currentsituation；Strategy

国家科技支撑计划重点项目（2006BAI09B01），国家自然科学基金项目（30772728），中医药行业科研专项（201107011）

*魏建和，Tel：（010）62818841，E-mail：wjianh＠263.net

2011-08-02）