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中药材种业发展纪实—品种选育篇

发布时间:2026-02-03 阅读:1223

原创 潇湘有才 本草耕耘者

中药材品种选育是农学与中药学的交叉学科,既有作物育种学的共性,又具有中药学的特殊性。整体来看,中药材品种选育水平比农作物育种落后30年以上,目前育种仍处于传统阶段,育种目标主要聚焦表现型选择,更着重产量性状的考量。中药材人工种植的品种多达300余种,大部分药用植物自20世纪70年代起逐渐实现野生变家种,但人工种植时间较短。这使得大部分中药材研究局限于栽培技术,对其生物学、产量和品质性状形成规律的研究极为匮乏,制约了选育技术向更高层次发展。

据不完全统计,2005—2025年期间,已育出新品种的药材种类从20世纪90年代的10种左右增加至如今,枸杞子、金银花、丹参、桔梗、杜仲、黄精、瓜蒌等药材已选育出1000多个品种。采用的选育技术方法包括引种驯化(2.0%)、选育种(78.4%)、无性系(11.9%)、杂交育种(5.0%)、化学或辐射诱变育种(3.4%)、优势育种(1.4%)、倍性育种(3.0%)等。

一、中药材育种方法

1.引种驯化

引种驯化是指把国外和外地的药用物种、新作物、新品种或品系,以及用于研究的遗传材料,还有本地的药用野生种,通过人为手段引至本地,并将本地药用野生种转变为家种或家养。经过三年以上的自然与人工选择,使这些物种适应本地自然环境和栽培、饲养条件,成为满足生产需求的本地种或品种,此过程即为引种驯化。2016年施行的新《中华人民共和国种子法》规定:品种指经过人工选育或者发现并改良,形态特征和生物学特性一致,遗传性状相对稳定的植物群体。这里“经过人工发现并改良的”表述,指对野生植物或农家品种进行引种、筛选、栽培和改良,使其与原种在植物形态学上存在差异。要求改良后的植物必须优于“野生植物或农家品种”。这极大拓宽了中药材新品种选育的途径。

2.选择育种

选择育种是最基础的育种方法,其育种安全性高,也契合中药材道地性特点,因此被药用植物育种工作者广泛运用。目前多数药用植物品种(系)都是通过选择育种法培育而成。该方法又分为系统选育、混合选育、集团选育等,分别占总比例的73.8%、2.2%、2.4%,系统选育是目前中药材选育中应用最广泛的技术方法。

选择育种是依据不同药材预定的育种目标,从现有的遗传群体中挑选有益个体,每个个体的后代形成一个系统(株系或穗系),或者由相对一致的个体分别组成多个群体,通过试验比较鉴定,择优汰劣,培育出新品种。据统计,截至2019年,诸如人参、枸杞、红花、山姜黄、黄芪、当归、地黄、瓜蒌、金银花、杜仲、三七、种子、月见草、西洋参、金荞麦、山茱萸、益母草、附子、薯蓣、太子参等100多种药材培育出了近400个品种。

3.无性系

无性系是以单株营养体作为材料,运用无性繁殖法繁育的品种(品系)称作无性系品种(品系),简称为无性系。此方法缩短了良种选育周期。传统的植物遗传改良技术是基于种群群体改良,所需时间较长且方法相对单一。无性系良种选育以个体改良为重点,改良方法多样,特别是芽变选育、杂交育种技术、倍性育种技术和生物育种技术的运用,极大缩短了良种的选育进度,尤其在藤本、木本类中药材的品种选育中广泛运用。像杜仲、金银花、山银花、厚朴等药材选育出一批优良新品种,此外能够无性繁殖的丹参、菊花、石斛、白及等草本药材也有应用。 


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4.杂交育种

杂交育种是通过人工杂交将两个或两个以上亲本的优良性状集中于一个个体,接着从分离的后代群体中经过人工挑选、培育,创造新品种的育种方法。当前杂交育种已广泛用于有性繁殖类药用植物的育种中,通常采用有性杂交,优选单株后,无性扩繁稳固优势性状的方法。依据参与杂交亲本的亲缘关系,杂交育种可分为品种间杂交育种和远缘杂交育种两大类。一般中药材不适宜用远缘杂交育种。

5.优势育种

杂种优势指的是两个亲本杂交产生的杂种,在生长势、生活力、繁殖力、适应性,以及产量、品质等性状方面超越其双亲的现象。该方法共培育出桔梗和丹参7个品种,其中,中国医学科学院药用植物研究所首次利用细胞质雄性不育系培育桔梗和丹参一代杂交品种6个,涵盖高产、晚熟、抗病、高有效成分含量的“中梗1、2、3、9号”桔梗系列品种,“中丹药植1号、2号”丹参系列品种。杂种一代品种能够通过一整套的制种技术完成良种生产,这对于实现药用植物良种的产业化具有重要的开创性意义。


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6.诱变育种

诱变育种是利用物理诱变因素(如X射线、γ射线、中子、激光、离子束和宇宙射线等)以及化学诱变剂,人为地对植物的种子、器官、细胞以及DNA等开展诱变处理,诱发遗传变异和基因突变,在较短时间里获得具有利用价值的突变体。诱变育种能够提高变异频率,加快育种进程,大幅改良某些性状,不过难以掌控突变方向,无法将多个优良性状组合。在药用植物领域,国内外学者以颠茄、薏苡、宁夏枸杞、菊花、牛膝、雷公藤、桔梗、藿香等作为材料,经诱变处理筛选出一些高产、优质的突变体,但选育出新品种的依然较少。  

7.分子辅助标记育种

分子标记辅助育种能有效提高选择的效率与预见性。分子辅助选择是利用分子生物学手段在传统育种程序中直接对目标基因或与目标基因紧密联锁的分子标记的基因型进行分子选择。或在回交、多重回交程序中,对多个目标基因型进行子选择,实现基因聚合、基因渗入。通过前景选择和背景选择,获得目标基因型纯合、遗传背景一致、综合农艺性状优良的品系。

二、未来中药材育种展望

1.以选择育种为主,辅助其他选育方法,尽快选育出可推广的优良品种。

2.加强定向选育,培育品质高,抗性强,可满足不同需求的转化型品种。

3.谨慎开展中药材多倍体育种和远缘杂交育种研究,在2022年施行的《中药材生产质量管理规范》中规定:对于转基因和人工诱变加倍等育种技术选育的中药材品种,禁止用作饮片。


4.创新中药材育种技术。将育种技术与现代生物、分子有机结合,迅速培育大宗常用药材优质品种并用于生产。国内外植物品种选育技术发展道路为:农家品种鉴定利用 - 常规品种选育 - 杂交品种选育 - 分子辅助标记育种、分子设计与基因工程。中医药临床疗效和中药材品质稳定提高,迫切需要优良品种推广应用。一方面针对药材不同用途开展品质性状遗传规律研究,特别是药用植物化学成分属性及变化规律,选合适选育技术培育有效成分稳定、适于道地产区种植的品种;同时利用现代植物生物化学和分子生物学在次生代谢产物合成途径的成果,结合新技术提高品种选育效率。目前,三七、丹参等药用植物全基因组图谱已绘制,丹参、青蒿等次生代谢途径研究较清晰,可开展相关研究,挖掘功能基因,评价比较转录组和代谢组,创造新种质,为品种设计育种奠定基础。 




 参考文献:黄璐琦,赵润怀. 中国中药材种业发展报告( 2019) [ M].北京:中国医药科学出版社,2020.



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