植物生物技术在中草药资源开发及鉴别中的应用研究

陈丽雯

【摘要】在社会不断发展的过程中，我国对于植物的研究也更为深入。在植物研究当中，植物生物技术在其中具有着重要的作用，通过该技术的应用，则能够在对上百种中草药生长特点、药性进行分析的基础上更好的开发中草药资源。将就植物生物技术在中草药资源开发及鉴别中的应用进行一定的研究。

【关键词】植物生物技术中草药资源开发鉴别应用一、引言

在现今国际范围以内，生物技术是一项高技术领域，且在近年来其覆盖面得到了扩大，不断渗透到医药卫生、轻工食品以及农林牧渔业当中。具体内容方面，其包括有基因工程、组织培养、蛋白质工程、细胞工程以及微生物工程等。我国是具有悠久医药史的国家，目前，中医中药相关理论已经在很多国家地区当中得到了应用。在中医使用的中草药当中，有80%为野生资源，但在盲目采挖的情况下，这部分野生资源总量不仅逐年减少，且对自然界的生态平衡也造成了严重的破坏。而对于草药的人工栽植来说，则面临着农药污染以及品质退化等问题，在市场当中，中药品种以假乱真的情况较为严重，如何以现代科学技术的应用做好这部分问题的解决则成为了一项关键问题。同时，因中草药都为植物类型，对此，即需要能够做好植物生物技术技术的研究把握，使其在我国中草药资源开发方面能够发挥出重要的作用。

二、我国中草药资源现存问题

目前，我国中草药资源存在的问题有：第一，缺少足够认识。在我国，中草药有着较为悠久的发展历史，同时因我国国土面积广阔，横跨稳定带、热带多个地区，并以此具有了十分丰富的中草药资源，如麻黄、甘草、黄连以及藏红花等名贵且数量丰富的中草药。近年来，在西药不断发展的过程中，部分地区中药在用量方面相对减少，并以此使得部分地区对中草药存在着一定的忽视情况。在部分地区，更是从当地经济发展角度考虑对中草药资源进行掠夺式开采。该种情况的存在，则将在对我国中草药资源造成较大破坏的情况下对中药材产量进行了降低；第二，种植技术落后。在中草药生长当中，其对生长环境有着一定的要求。要想获得要质量的药材，除了自然的给养以外，人类也能够对其进行培育。在我国，虽然已经具有了较为悠久的中草药使用时间，但在其研究方面还存在着一定的不足，如何能够培育出具有较高品质、产量的中草药还存在着一定的困难。目前来说，在中草药种植方面还处于一个起步阶段，离真正的产业化以及规模化还存在着一定的距离；第三，开发力度不够。我国幅员辽阔，在不同区域当中，也有着不同的气候。该种情况的存在，则使得在一个区域可能有着甚至上百种的中草药。在具有丰富中草药资源的同时，其分散性特征的存在也对草药的集中开发带来了一定的难度。同时，受到自然因素限制，如在山区等，则很难对其进行大面积、大规模的开采，即我国在中草药资源的利用以及开发方面还没有形成规模。

三、植物生物技术应用

1.发状根培养

在细胞培养之后，使用发根农杆菌对双子叶植物进行感染、形成毛状根是一种新的培养系统。之所以发状根能够在此过程中以较为迅速的方式生长，这是因为在发根农杆菌上具有一种Ri质粒，该质粒转化形成的再生植株可以通过减数分裂的方式实现对后代的稳定传递，正根据其该种特征的存在，则可以将其作为外源基因的良好载体。同时，发状根自身有着急速自主性生长、生长迅速、生化特性稳定、次生代谢稳定、遗传型稳定以及遗传操作简便的特点，这部分特点的存在，则使其在发状根应用方面有着较好的发展前景。

对于中草药而言，对于发状根的培养十分关键，这是对于约30%的草药来说，其都处于植物的根部位置，而通过发状根的培养，则能够较好的形成次生代谢产物。目前，我国在丹参、黄芪、烟草、紫草以及曼陀罗等植物材料当中已经对毛状根培养系统进行了建立。

2.药用植物育种

要用植物育种方面，其主要作用有：第一，种子或种苗的工厂化生产。在该方面，通过植物器官、组织的离体培养以及形态发生即能够对要用植物种苗的快速、大量繁殖目标进行实现，应用在无毒苗的生长当中，主要目标即为因病害、病毒因素存在对植物质量以及产量产生影响的药用植物当中。同时，其也能够应用在濒危、渐危植物的引种驯化方面，以此起到对植物资源进行保护的目的。第二，高产优质新培育。通过花药培养方式的应用，即能够对单倍体育种目标进行实现，使用胚乳方式进行多倍体育种，组织培养能够对细胞无性系育种目标进行实现，染色体工程能够应用在远缘杂交育种当中；第三，要用植物种质资源库建立。植物的组织方面，可以通过超低温液氮的使用植物的器官或者细胞进行保存，并实现离体培养成苗，在对种质保存目标进行实现的基础上对植物多样性、植物资源的多样性起到有效的保护作用。而在植物育种方面，我国目前还处在一个相对薄弱的环节当中，需要通过生物技术的应用培育出高效、优质且高产的抗病新品种。

3.组织培养生产代谢产物

从上世纪以试验方式对植物器官、细胞的培养技术进行建立以来，在世界范围内研究人员的不断努力过程中，植物细胞培养目前已经成为了一门精细化的实验学科。根据粗略的估计可以发现，目前已经从几百种植物上对细胞以及组织培养物进行了建立，并从中对较多种代谢产物实现了成功的分离。其中，有多种化合物在数量上同植物数量相比等于或超出，以此为细胞培养技术的工业化实现打下了良好的基础。目前，我国已经在三尖杉、三七、人参、红豆杉以及甘草等方面获得了成功，在今后工作当中，也需要继续在工业化药用成分的研究加强力度，获得更多的研究成果。

4.分子生物技术

在我国，药草有着资源丰富以及种类繁多的特点，但在具有这部分优势的同时，品种混淆情况较为严重、药物来源复杂，目前更多的是通过经典形态分类方式的应用对药材来源进行研究。对于该种通过形态分类对物种进行划分的方式来说，其工作开展是建立在宏观观测水平以及个性形状描述之上的，所获得的结论在完善性方面往往存在着一定的不足，很可能因此导致争论的出现。而在分子克隆技术以及分子生物学技术不断发展的过程中，目前也可以通過生物个体上遗传物质的差异对生物种进行鉴别，如可以通过限制性内切酶酶切片长度多态性技术的应用对不同品种之间的遗传物质变异情况进行研究，以此对不同物种之间的亲缘关系进行揭示，以此为药材品种的实际鉴别提供依据，且通过该方式的应用，也能够为药用植物资源的寻找提供好的线索。endprint

中草药实际鉴定过程中，目标中草药在新鲜度方面已经具有较大的变化，即DNA会存在一定程度的降解情况，并以此为实际鉴定带来了一定的难度。而通过合酶链式反应的应用，即能够较好的达成鉴定目标。在该技术中，能够将痕迹量DNA进行扩增处理，保证试验人员能够较为便利的进行分析检测，且该方式所形成的产物有着较强的专一性，在实际处理当中不需要进行特殊纯化处理。该种全部自动化、高效优质特征的存在，则使得合酶链式反应技术在生物科学领域得到了较多的应用，且有着较好的发展前景。

5.物質资源保存

对于传统植物种质来说，其通过种子库方式保存，不仅所保存物种的数量有限，且将占用较大的空间，容易出现染菌发霉现象。而通过生物技术的应用，则能够在离体保存的情况下实现上述问题的较好解决。而材料在经过复苏之后，在短时间内即能够实现大量种苗的繁殖，不仅不会受到环境影响，且将对劣变发生频率进行降低，以此起到长期优质种质资源的保存目的。

（1）组织培养保存法

在该方式当中，根据植物细胞全能型特点将外植体接种在液体培养基滤纸或者MS半固体培养基上，之后在常温或者低温条件下培养。通过该方式的应用，能够在实现药用植物扩大繁殖的基础上对市场上需求情况进行缓解，而对于濒危植物，也将起到较好的保护效果：第一，常温继代保存法。在常温条件下，在一段时间以后即对外植体进行继代培养，以此对种质的保存目标进行实现，且能根据实际需求进行扩繁处理。但该方式间隔时间相对较短，需要不断的进行继代培养；第二，缓慢生长保存法。通过培养条件的调节，即能够在保证植体不死亡的情况下对其生长情况进行抑制，以此起到对继代培养时间进行延长的目的。具体措施方面，其主要有渗透压调整、养分水平控制以及温度降低等方式。

（2）超低温保存法

在该方式当中，在不需要继代的情况下即能够对植物种质进行保存，遗传变异则相对较小。目前，玻璃化法是较为成熟的超低温保存法，在该方式中，通过高浓度复合保护剂的应用对植物培养物进行处理，并在一定时间后通过液氮的使用速冻，则能够以此使植物细胞内外溶液形成无定性的玻璃化状态，避免冰晶在融化、形成的过程当中破坏细胞。在该状态当中，植物细胞的生长活动以及新陈代谢基本停止，能够在对生物材料形态进行保持同时保存潜能，是一种对种质保存的有效方式。小滴玻璃化法是在玻璃化方式基础上形成的技术，具有处理量大、高存活率以及操作简单的优点，同样具有较好的发展前景。

（3）人工种子

人工种子即是一种能够提供养分、由胶囊值包裹形成的胚状体。之后，在胶囊的外部使用保护层包裹，即能够形成类似种子结构。在具体使用当中，该种子间具有较好的营养供应、较强的抗病力、不受季节限制、便于储存且能够对品种的遗传特性进行保持，在濒危植物胚状体资源的保存方面具有着重要的应用意义。

四、结束语

在上文中，我们对植物生物技术在中草药资源开发及鉴别中的应用进行了一定的研究。在实际生产中，需要能够做好该生物技术的科学应用，在以此做好中草药资源的鉴别、开发工作的基础上更好的为我国人民的健康事业提供服务。

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