自然保護區作為一個生態係統而存在,其內部的多級生產者、消費者和分解者由於生境穩定,各級關係逐漸穩定、平衡,從而形成良性循環。建立自然保護區有助於其多級生態位的形成,有利於生態係統的穩定,使物種多樣化。藥用植物物種作為生態係統的一部分,通過能量流、物質流、信息流、基因流與各級物種發生複雜而有序的生態關係,這種關係不是單個物種與單個物種之間的簡單相加,而是作為整體而存在,使物種成為密切聯係的一個整體,從而保持藥用植物種在整個生態係統中的平衡。
3.建立自然保護區,可以實現藥用植物資源的可持續利用
建立自然保護區,保護是手段,而利用則是目的,對藥用植物資源實行不同程度的保護是為了更好地開發利用,就是將保護與開發利用有機地結合起來。截至2001年底,我國有各類自然保護區1551處,在這些自然保護區中,不可否認有很多藥用植物資源,如果再在珍稀瀕危藥用植物地區建立保護區,這就是一個很巨大的天然藥用植物資源寶庫。在保護區的核心區建立嚴格的管理措施,除了非用不可的科研采挖外,嚴禁任何幹擾、采挖,不能破壞與藥用植物有關的其他生境、物種因素,保證這部分種質資源的純潔性,而在緩衝區、過渡區作適當開發,開展區內藥用植物的撫育、栽培,同時,可以在此區內采用間歇保護、輪流保護的措施,緩解人們對藥用植物的采挖壓力。目前,農民采收、種植的藥材,多數是以原材料出售,不僅價格低廉,沒有市場保障,農民的經濟利益也難以保障,而且對植物資源造成了極大破壞。要解決這一問題,必須很好地解決自然保護區對資源利用程度和方法問題。自然保護區與藥材的各級加工、產品升級環節一起,做到種植、加工、銷售一體化,這需要廣泛的橫向聯係與協作。政府部門、生產單位、製藥企業、大專院校、科研單位應加強合作,發揮各自的優勢,加強科學技術的轉化、應用,增加產品的科技含量,這樣就會使藥用植物資源真正地做到合理開發使用,實現自然保護區內藥用植物資源的長期可持續利用。4.建立自然保護區,可以產生巨大的生態效益與社會經濟效益。建立自然保護區,在保護的同時實現了資源的開發利用,實現其經濟效益。同時,還可以依據藥用植物資源,廣泛開展生態旅遊、藥用植物觀光教育、科研等活動,既讓當地居民受益,也實現了社會效益。保護區的建立,本身就是生態環境保護,為周邊大範圍地區產生良好的生態效益。
藥用植物組織培養的工業化探索
摘要:
藥用植物已經對人類的健康做出了巨大貢獻,藥用植物是中藥藥材和飲片的最重要組成部分。藥用植物的栽培主要依賴於傳統的大田栽培方法,這給可耕種土地有限的國家和生物多樣性的保護帶來了許多問題。而目前藥用植物組織培養工業化成功的例子還很少。是什麼原因阻礙著藥用植物組織培養的發展呢我們下一步該如何開展工作呢本文以人參細胞培養,不定根和毛狀根培養為例對此進行討論。應當考慮這些建議:研製適宜於藥用植物細胞和組織培養的反應器、根據不同的藥用植物采用不同的培養材料、特別是組成一個包括生物學家、藥學家和生物工程師的隊伍。
關鍵詞:藥用植物;組織培養;生物反應器;人參;商業化
分子標記及其在藥用植物研究中的應用
範義蓮曹原劉誌學。(上海大學生命科學學院,上海,200436)
摘要:
分子標記作為一種先進的遺傳標記已被廣泛應用於藥用植物的育種、資源評定、多樣性保護、親緣關係鑒定、品種鑒定等方麵的研究中,對於藥用植物的利用、開發及保護起到了重要的作用。
關鍵詞:分子標記;藥用植物
1.引言
目前,國內外各類新藥的研製日益趨向傳統中藥及其天然產物,但藥用植物的研究和應用中存在以下問題:①植物資源嚴重缺乏或枯竭,生物多樣性受到嚴重破壞,開發困難;②中草藥市場上存在的品種混亂和部分品種品質低劣的問題,地道藥材的鑒定較為困難;③相當一部分重要活性物質的代謝(一般為次生代謝)過程的基礎研究相對薄弱,其產生、調節的基本過程以及在此過程中的關鍵酶和關鍵基因不明;④有效成分及其作用機理不詳。而分子遺傳標記作為一種先進的遺傳標記技術,表現出其相對於傳統遺傳標記的巨大優勢,其在藥用植物的研究中的應用為解決上述問題提供了一種嶄新的手段。目前,常用的藥用植物遺傳標記法主要有4種:
(1)形態標記(morphological markers):這是傳統的中藥學最重要的鑒定方法;
(2)生化標記(biochemical markers):這是建立在現代儀器分析的基礎上,主要依據部分化學成分,尤其是有效成分的化學分析對藥用植物進行標記和分類的方法;
(3)細胞標記(cytological markers):主要依據染色體的核型和帶型特征;
(4)分子標記(molecular markers):是以生物大分子的多態性為基礎的一種遺傳標記,即指可遺傳並可檢測的生物大分子標記。狹義概念僅指DNA分子,而廣義的分子標記則包括同工酶和儲藏蛋白等生物大分子標記在內。在上述4種遺傳標記中,同工酶分子標記和DNA分子標記具有快速、準確、適應性廣等特點,現已被越來越多地應用於藥用植物和其他作物的遺傳分析、發育分析、遺傳育種、多樣性分析和保護、品種和品質鑒定、親緣關係鑒定、新藥或新藥材的開發利用等諸多方麵。
2.同工酶標記及應用
同工酶是指一類底物相似或完全相同的酶分子形式,即催化同一種反應而結構不同的一簇酶。它們可能由等位基因決定,也可能受到非等位基因的控製。前者被稱為“等位酶”。所以,同工酶標記事實上包括等位酶在內。由於不同的同工酶形式在分子量和電荷等方麵的差異,可以利用凝膠電泳技術將它們分開,用專一的底物和特殊的染料染色,在膠柱中呈現同工酶譜,並可以借助光學掃描技術和相應的計算機分析軟件進行定量分析。同工酶作為生物基因表達的產物,受到嚴格的遺傳控製。所以同工酶可以作為物種的遺傳標記,對於物種和親緣關係的鑒定、新藥材的尋找和開發、藥用植物的發育生物學分析等方麵具有一定的意義,在分子標記的發展中起到了重要作用。何和明等人曾測定分析了海南島檳榔、益智、忍冬、絞股藍、杜仲、靈芝、紫蘇子、菟絲子等8種藥用植物的過氧化物酶(POD)同工酶的活性比、酶譜帶數、遷移率等,結果表明藥用植物種類、部位、POD活性、酶譜與分布差異明顯。
霍麗雲等人利用柴胡和石防風兩種藥用植物經過原生質體融合及組織培養後,取融合細胞來源的愈傷組織進行脂酶同工酶圖譜分析,測得雜交細胞基因重組後新的脂酶表達物的出現,從而預測雜交細胞的優勢組合。因為同工酶是基因表達的產物,受到生物在發育過程中基因表達的時序控製,所以同一生物的不同發育期會表現出不同的同工酶酶譜,這給物種間關係的研究造成了一定的幹擾。因此同工酶分析在藥用植物的研究上受到發育階段和環境條件的影響,在研究中特別強調取材的一致性。另外,盡管等位酶的表現型與基因型有較好的關聯,但它隻能反映一部分功能基因(外顯子)的情況,而對大部分功能基因和大量非功能基因無法表現,使其應用範圍有一定的局限性。因此在遺傳多樣性,QTL(數量性狀基因定位)製圖、分子標記輔助育種、分子進化等需要大量標記的研究中,同工酶標記逐漸為DNA標記所取代。盡管如此,同工酶分子標記以其共顯性表達、重複性強、操作簡便等優點使其仍在種群遺傳、分子進化、適應的分子基礎、功能基礎的克隆等方麵具有DNA標記所不可替代的作用。