黄芪种质资源与优良品种的选育研究

王 剑

渭南职业技术学院，陕西渭南 714000

1 黄芪的相关概述

黄芪为豆科植物，多年生草本，原名黄耆，从古至今一直是非常重要的中药材，始载于《神农本草经》，在《本草纲目》中也有相关记载，来源于内蒙黄芪的干燥根或豆科植物黄芪。中医认为黄芪能补一身之气，主要功效有安胎益血、利水消肿、排脓生肌、固表止汗等，对气血两亏、胎动不安、体虚多汗、贫血等症状也有比较好的疗效，直接将黄芪泡水进行饮用，可治疗气短、无力、身体困倦等症状[1]。黄芪还含有丰富的维生素、蛋白质、生物碱和氨基酸，具有增强免疫力、抗自由基损伤、降压利尿、强心保肝等功效[2-3]。

黄芪不仅是比较常用的中药，而且是非常好的调味品和滋补品，如生活中使用黄芪炖母鸡、黄芪煨大枣等，有非常丰富的营养，也是体虚者的上好补品。但黄芪属于一种温补性药物，如果患者有胸腹满闷、感冒发热等情况不宜服用；孕妇也不宜长期大量使用，易增加染色体畸变率。目前黄芪的药用植物种质资源匮乏，种质资源指的就是含有一定保健功能和药用价值的植物，涉及人工栽培、半野生、野生等所有类型。由于被过度采挖，现今野生黄芪产量越来越少，需通过对黄芪种质资源进行深入研究，选育出更多的新品种，使黄芪实现商品化，并在此基础上提高黄芪的质量和产量[4-6]。近些年，国家逐渐加大了对中药材的投入力度，也取得了非常显著的成果，如当下黄芪品种超过了200种，我国也是唯一的出口生产地。在市场经济环境中，对黄芪进行育种时，要充分利用和改造种质资源，对目前我国黄芪野生资源匮乏的问题得到有效改善，也为促进中医药的发展提供一定的助力。

2 黄芪的产地分布

2.1 膜荚黄芪

野生膜荚黄芪主要分布于黑龙江和内蒙古地区，生长在灌丛、草丛或向阳山坡上，海拔一般为1 000～2 000 m。种植的膜荚黄芪有非常丰富的根系，分支多，主根粗短。

2.2 蒙古黄芪

目前还有野生黄芪的地区非常少见，野生蒙古黄芪在山西浑源、阳高地区有少量存在。人工种植的蒙古黄芪也是品质最好的人工种植黄芪，在河北、青海、山西等地有一定量的种植。

3 黄芪种质资源的特性分析

3.1 物种多样性

黄芪的种类繁多，属生态多样性类群，共有2 500多种，分布在南美洲和北半球的温带地区，西亚和中亚也有广泛分布。我国有丰富的黄芪植物资源，比较常见的有膜荚黄芪、蒙古黄芪、云南黄芪、秦岭黄芪、乌拉特黄芪等。其中，蒙古黄芪的分布是最为广泛的，且产量也在稳步上升。膜荚黄芪的种植主要集中在山东省，在我国的东北地区、陕西也有一定的种植。野生蒙古黄芪在部分高海拔地区和半干旱地区也有分布，如甘肃、内蒙古、陕西等省份。

3.2 形态多样性

黄芪有非常广泛的分布，且不同的生长环境、土壤类型以及生长年限，产生的形态也有很大的差异，如在颜色形态、花朵形态、叶片形态上都有所不同。相关学者通过人工栽培研究发现，茎蔓颜色出现了背地侧完全红色的变异，小叶先端有钝、微凹。还有学者研究发现，果荚颜色多为绿色，旗瓣顶端呈淡紫色的变异类型。

3.3 遗传基因多样性

导致黄芪生物多样性的根本原因是遗传基因，随着基因技术的发展，当前关于这方面的研究也越来越深入。有学者研究发现，不同局群间的黄芪遗传分化较大，群体间相似程度较低。还有学者对不同省份黄芪进行研究，利用RAPD技术对变异位点进行了扩增，多态性位点占78.16%，计算Neias遗传距离，发现位置接近的省份，其遗传相似度更高。

4 黄芪种植技术的常见问题

（1）未科学管理。种植黄芪时需加强栽植管理，每一个步骤都比较复杂，需对其中的技术要点准确把握，如除草、出苗、施肥等。如果没有科学进行黄芪种植，充分了解黄芪的环境需求和生长特性，必然会对黄芪的经济效益和社会效益产生较大的影响。在种植黄芪种子时，种植户需精心呵护，做好对种子的科学管理，并应用先进技术区分黄芪质量。但目前大部分种植户对此不太关注，在管理的过程中也缺乏科学规范的流程，因而严重影响黄芪种子的种植效益。

（2）未科学施肥。有些黄芪种植户没有科学进行施肥，导致很多废料浸入到土壤中，对黄芪本身的呼吸功能会造成一定的影响，导致黄芪需要的营养物质无法全面吸收，从而影响黄芪的产量，甚至出现黄芪被烧死的情况。因此，种植户要对黄芪做好除草和土地翻耕工作，减少病虫害的发生。此外，黄芪种植户要充分了解黄芪的种植标准、用途、各项参数等，能够准确鉴别黄芪品质。

5 黄芪的种质资源

蒙古黄芪为旱中生植物，膜荚黄芪为中生植物。近些年中医药行业的飞速发展，使得市场对黄芪的需求量也在逐渐增加，人们大量挖掘野生黄芪，使野生黄芪资源越来越少。而国家对野生资源的保护力度越来越大，为了满足用药需求，部分地区也开展了规模化的黄芪人工栽培技术，在种植时主要以育苗移栽或种子直播为主。野生黄芪因为原有的种质资源流失比较严重，甚至部分地区已经无人工栽培。出现这一现象的原因与黄芪的生长年限较长，需要耗费大量的资源和人力进行种植有关，而且采挖的时候难度较大，导致很多药农开始种植其他中药材或农作物。并且，很多地区的黄芪种植户对黄芪的倒茬没有足够的重视，实行黄芪连作的方式，缺乏有效的病虫害防治手段，导致黄芪麻口病和根腐病越发严重，对黄芪药材的有效成分含量和外观形状造成了较大的影响[7-8]。

现阶段，黄芪的新主产区主要有2个，分别是山东文登的一年生直播膜荚黄芪产区和甘肃陇西的平地育苗移栽2年生蒙古黄芪。但由于黄芪的种子市场及相关质量标准不健全，还存在较多缺陷，导致种植户在种植黄芪的时候无法确定种子的质量和来源，很多从当地药材市场采购的种子无法顺利生长[9-10]。当下黄芪种植区品种混乱的问题，严重阻碍了黄芪药材产业的发展，对于提高黄芪品质也产生了不良影响。而且当前关于黄芪的规范化栽培意识欠缺，很多农户对先进的科学技术知识不是特别了解，只是按照原有的经验进行种植。这种盲目引种未充分考虑黄芪对当地生态环境的适应，不仅会影响黄芪药材的品质和产量，还会破坏周边的土壤的理化性质。因此，种植户需合理引种，积极应用新的栽培技术，增强野生黄芪抚育能力。比较常见的几种黄芪伪品见表1。

表1 黄芪伪品

6 黄芪优良品种的选育

6.1 育种

目前，我国对黄芪的育种技术得到了飞速发展，这对野生黄芪资源匮乏缓解有一定的作用，很多地区加强对黄芪新品种的培育工作，例如，山东省培育出的多倍体黄芪，主根长30～80 cm，地上分枝少，地下根系大，相比较原始群体增产50%～80%，在长江三角洲和黄河中下游有比较广泛的种植；甘肃省培育的9118新品种，具有药材品质高、吸肥能力强等优势，受到广大药农的欢迎。在培育黄芪的过程中，种植户要充分考虑外界环境对种子萌发的影响，提高种子的生存适应性及发芽率。

6.2 引种

针对野生黄芪资源匮乏的问题，可以从其他地区进行引种，优势在于见效快、简便易行。但进行黄芪引种时要充分考虑原产地的生态条件与本地的实际差异，如降水分布、植被、土壤、海拔、日照、气温等，尽可能保持与本地相似的气候环境和地质条件，其中日照长度和气温起决定性作用。进行引种时要对相关成分含量进行深入分析，确保计算的指标能够促进黄芪顺利生长，且与药典中的相关规定相符。衡量黄芪品质的指标主要有总皂苷含量，产地对总皂苷含量的影响是非常大的，排名最高的是山西，其次是内蒙古。

6.3 组织培养技术

对黄芪进行组织培养，可有效实现药用植物脱毒，降低病虫害发生率，提高黄芪的繁殖能力。此外，对黄芪实施组织培养还可有效保存药用植物的种质资源。目前，针对黄芪部分品种已经培育出了愈伤组织，培养的再生植株也获得了成功，大大提升了黄芪药材的产量和品质。

6.4 野生抚育

对于野生黄芪来说，采用驯化栽培和采集野生个药用植物结合的方式进行抚育，搭建原始的野生环境，可降低野生黄芪生产成本。相比野生黄芪，人工栽培的黄芪在品质和外观上还是存在一定差别的，因为人工栽培的黄芪水肥充足，次生代谢产物积累量相对较少。基于此，种植户要加大对野生黄芪的抚育工作，使药用种质资源得到有效保护，也为实现中药资源的可持续利用提供重要支持。

7 黄芪种植的优化措施

7.1 科学选种

种植户要对黄芪的种植影响因素和出苗率进行总结，尤其是在采收期间要建立科学的采摘标准和采摘体系，这样不仅可以避免果子过于成熟而影响效益，还能有效改善种子出苗率过低的问题。

想要提升黄芪种子成活率，种植户需根据当地地形地貌筛选种子，将种子浸泡在温水中，温度一般在50℃左右，浸种时间为6～15 h，再对种子进行晾晒，做好预处理工作。在9月份进行黄芪秋播时加入适量肥料，以提升土壤肥力和养分含量。

7.2 加强田间管理

首先，做好黄芪植株的保湿处理，为出苗营造良好的生长环境，并做好遮光处理。其次，水分对黄芪的生长发育影响较大，种植户需科学控制黄芪的实际水分要求，确保土壤湿润度达到要求，在黄芪出苗后要有效控制综合灌溉频率，建立排水沟，及时排出多余水分。

7.3 病虫害防治

黄芪在发病期间，叶片颜色会发生减退甚至脱落的情况，比较常见的有蚜虫病害。种植户要全面掌握发病原因，仔细观察黄芪嫩头、茎秆、叶片的变化情况，采取有效手段进行处理。

8 前景与展望

8.1 种质多样性

黄芪的生态环境比较复杂，分布的区域也较为广泛，呈现种间资源多样性和形态多样性的特征。对于形态多样性来说，遗传多样性是其基础所在，但目前关于黄芪遗传多样性的机制还没有研究透彻，需要进一步通过化学分析、生物研究等多样化手段，对其遗传多样性进行丰富，使黄芪品种选育得到健康发展。属植物众多的黄芪，有丰富的种间资源，但市场上也存在着大量的冒充植物，如多序岩黄芪。因此，在销售和采购黄芪的时候，一定要认准规范正品，对同属植物进行明确鉴别，确定植物的活性成分，并对其药用价值进行深入研究。虽然当前对黄芪进行了大规模养殖，使野生黄芪的问题得到了一定改善，但受到多种因素的影响，实际栽培出来的黄芪质量和品质相比较野生黄芪还存在较大的差距，这对于保护黄芪遗传多样性也有不利影响。

8.2 开发保护道地性

黄芪在我国分布比较广泛，在山东、甘肃、内蒙古等地区有广泛的种植。在部分野生品种区域汇总，保留了一些道地性的特征，所以对野生黄芪道地性进行恢复，能够使次生代谢产物积累不多以及病虫害严重的问题得到了有效改善。对于新产区，应当对栽培品种质做好选育、评价和鉴定工作，使黄芪产品的道地性得到提升。

8.3 良种选育

目前，对于黄芪品种栽培的相关资料较少，在栽培黄芪时，最为核心的内容就是优良的品质，但是想要对黄芪的有效成分进行改良，首先要明确黄芪的相关影响机制以及遗传机制，这样才能有序开展良种选育。后期在开展黄芪品种选育的时候，需要从广义的角度进行研究，重点为环境因素、育种栽培技术、遗传机制等方面的研究工作，使良种选育理论更加丰富。在这一过程中，也需要充分考虑到市场的变化因素，对黄芪产品的多样化充分展现出来，满足各行业的使用要求，如加大对黄芪根附属物、地上部分的开发利用，充分发挥黄芪的中药资源价值。