怀地黄种质资源保护现状与可持续发展对策
2017-02-01河南农业大学刘曼玉河南省中药材中心张义珠杨静李炯河南农业大学李迎春夏至
河南农业大学 刘曼玉河南省中药材中心 张义珠 杨静 李炯河南农业大学 李迎春 夏至
怀地黄种质资源保护现状与可持续发展对策
河南农业大学 刘曼玉河南省中药材中心 张义珠 杨静 李炯河南农业大学 李迎春 夏至
地 黄(Rehmannia glutinosa Libosch)为玄参科(ScropHulariaceae)地黄属(Rehmannia)多年生草本植物。因其地下块根为黄白色而得名地黄,其根部为传统中药之一,最早出典于《神农本草经》。作为传统的大宗中药材品种,栽培地黄主产于河南、河北、山东、山西等地,尤以旧称“怀庆府”的河南焦作地区为地黄道地产区,该地区出产地黄被称之为“怀地黄”,以其质量优良享誉海内外,是我国著名的“四大怀药”之一,具有重要的药用价值和经济价值。怀地黄的显著特点是:油性大、柔软、皮细、内为黑褐色并有光泽,味微甜,尤其是断面呈菊花心状,质量明显高于其他产区。
一、怀地黄种质资源保护存在的问题
(一)连作障碍
地黄主要以块根入药,在生产上主要利用人工选育、具有膨大块根的高产品种进行栽培。然而地黄生产中存在严重的连作障碍,病虫害发生非常严重,块根不能膨大或者多须根,导致产量和品质降低。地黄的连作障碍不仅降低了地黄的产量,减少了药农收益,同时也带来地黄道地产区的变迁。
(二)品种退化
一般栽培地黄以根茎作为繁殖材料,生产上称“栽子”。由于水土、气候等自然条件的差异以及长期的无性繁殖,会出现根茎变细、产量下降、质量变差、丧失品种优良特性的情况。种植过程中,为节约用种量,将细长根茎留种,大的根茎作商品,无形中实现了优选劣汰,导致地黄品种开始退化。
(三)遗传多样性降低
怀地黄因长期的自然选择与人工筛选,种质表现出显著的遗传多样性,形成了很多农家品种。目前杂交试验所用主要农家品种有温85-5、北京1 号、生津、北京3 号、沁怀、怀地1 号、怀地2 号、怀地3 号等。但是近期研究发现怀地黄品种个体间遗传多样性降低。原因可能是生产中怀地黄栽培是使用根进行营养繁殖,而不是使用杂交种子进行繁殖。因此遗传物质重组少、遗传变异小,从而导致遗传多样性降低。
(四)品种来源混杂
河南焦作是地黄的地道产区,每年都有大量地黄产品销往国内外市场,出口东南亚和日本,它已经成为当地重要的经济来源之一。然而,目前市场上地黄栽培产品来源比较复杂,优劣品种混杂,甚至出现有意掺伪作假,以假充真的行为。这也是影响地黄产业发展的一个重要因子,好的品种来源才能生产出药用价值高的产品。中药品种混乱是一个亟待解决的问题,它不但影响了中医的声誉和疗效,而且给中医中药的科研工作带来了困难,严重阻碍了中医药事业的发展。
二、怀地黄种质资源保护解决方案
(一)连作障碍
地黄连作障碍严重并可持续8~10 年,轮作能有效避免地黄连作障碍,但以家庭为单位拥有的耕地面积很小且地黄具有很强的道地性(主产区在山西、河南)。因此,连作在地黄实际生产中特别在道地产区不可避免。地黄连作障碍产生受重茬土壤中其他因子的影响,比如前茬地黄土壤中的酚酸类化合物和地黄自身的代谢物。随着对地黄连作障碍形成生态机理的深入研究和认识,已提出许多消减连作障碍效应的措施和策略,比如轮作、添加有益菌、育苗移栽、重茬土添加活性炭、抗坏血酸等。
(二)品种退化
在地黄的生产中,由于长期使用根茎进行无性繁殖,因此品种退化问题一直是困扰产区多年的老问题。筛选地黄种质资源,进而培育出优良地黄新品种不仅是解决地黄品种退化问题的关键,也是确保地黄规模化生产和可持续发展的长久之计。在新品种选育上,需采用新的育种方法来加快育种程序,尽快培育品质优、产量高、抗病性好、焙干率高的怀地黄新品种,以解决目前生产上存在的怀地黄品种少、抗病性差、产量低、商品等级低等突出问题。地黄的品种退化影响大田产量和质量,主要表现在块根逐步缩小,笼头增长,等级和产量逐年降低等。地黄的品种退化研究结果表明,导致地黄品种退化的主要原因是病毒的感染。
(三)遗传多样性降低
对比野生地黄,栽培地黄的遗传多样性已明显降低。遗传多样性降低的程度取决于人类栽培驯化过程中参与栽培起源的野生群体的大小,以及栽培驯化时间的长短。中药的栽培起源不像农作物那样规模庞大,时间长,人们只是零星地种植从本区域野外收集的药用植物,所以只有有限的野生群体参与了中药的栽培起源。鉴于中药材地黄的栽培品种众多,且中药材地黄又是一个广布种,因此进一步在该属扩大取样范围(特别是扩大野生地黄不同区域分布的群体及栽培品种的数量),选取其他多基因片段开展分子谱系地理学研究,方能全面探讨中药材地黄的物种形成及其栽培起源,这将有利于地黄属药用植物遗传多样性的研究。
(四)品种混乱
由于地黄属植物经历了快速成种,导致其属内物种间形态性状差异较小,运用传统的形态学分类方法已难以准确地鉴定物种。现采用SRAP技术对同一产地不同品种怀地黄的DNA进行分析,构建了不同品种地黄的指纹图谱从而准确鉴定和使用地黄药材,同时为地黄品种的鉴定提供分子水平上的依据。此外近年来迅速发展起来的DNA条形码技术为快速、 准确地鉴别物种提供了新思路。对于有意掺假混乱品种的行为,还需要有关部门加强监督管理力度。
三、怀地黄种质资源可持续发展对策
(一)药用价值
根据不同炮制方法,地黄又可分为鲜地黄、生地黄和熟地黄。鲜地黄,甘苦大寒,滋阴力稍逊,而清热凉血止渴除烦之功过之,且滋腻性较小,血热阴亏属热邪较盛者多用;生地黄,甘寒质润,长于滋阴而清热凉血力较鲜地黄为逊,滋腻性亦较小,凡血热津伤或精血阴液亏虚有热者宜用;熟地黄,甘微温,功专养血滋阴、填精益髓,凡一切精血阴液亏虚偏寒或热不甚者宜之,且滋腻性强,每与少量砂仁或陈皮同用,以保胃气,促进药力吸收。此外还有六味地黄丸、知柏地黄丸、杞菊地黄丸等以地黄为主的方剂,治疗不同病症。
(二)观赏价值
地黄为多年生草本,体高10~30 cm,密被灰白色多细胞长柔毛和腺毛。叶通常在茎基部集成莲座状,向上则强烈缩小成苞片,或逐渐缩小而在茎上互生;叶片卵形至长椭圆形,上面绿色,下面略带紫色或成紫红色。地黄4月开始开花,花大数朵,淡红紫色,具有较好的观赏性,因而栽培地黄不但美化环境而且有利于种质资源保护。
(三)扩大药用部位
一些传统中药如杜仲,传统用法以皮入药,经研究发现其叶不仅有效成分与树皮相似,而且疗效与树皮相当,因此,有许多以叶代皮的报道。杜仲以叶代皮在一定程度上缓解了药材供应紧张的状况。地黄主要有效成分为梓醇和毛蕊花糖苷。在传统用药时,怀地黄仅地下块根经不同炮制而入药,地上部分全部舍弃。近年来研究发现怀地黄叶中梓醇含量也随着叶片的生长发育而呈逐渐增高的趋势,而且茎和叶中梓醇的含量都比块根中高。在资源日益紧张的今天,怀地黄地上部分的舍弃是一种浪费,可有效利用地黄叶提取物制备降血糖类的药物,实现地黄叶的综合开发和废物利用,开拓了制备降糖药物的新途径,也实现了地黄的可持续发展利用。
(四)食用价值
六味地黄酒,是由优质粮酒,附以熟地黄、山茱萸、茯苓等名贵中药材浸制而成的保健酒,有滋阴壮阳,生血强身,增强免疫力的功效。六味地黄酒配方源自唐代孙思邈《千金要方》,历代采用该方制成“六味地黄丸”为传世之良药。而以之酿酒乃养生殿酒业首创,也是对古人“酒以治病”思想的发扬光大。六味地黄酒秉承养生殿优质酿酒的传统风味,寓药于酒,给人以“两全其美的享受”,有极佳的市场效应,被誉为“当代最理想的高级滋补酒”。
地黄茶以千年古方“地黄丸”为依据,通过科学的配方调整和创新的生产工艺,用地黄配以灵芝、枸杞子、山药、制首乌、桔梗、山萸肉、黄精制成,有滋阴补肾的作用。此外,从药方的组成来看,它可以达到三阴同补(补肾阴、补肝阴、补脾阴)的效果,最适用于肾阴虚。地黄茶因配方独到,通过对“六味地黄丸”的科学调整,又以品茶的方式饮用而得名,符合现代人的健康要求,安全可靠、是怡情养生的佳品。