中藥材新品種選育研究現狀、特點及策略探討

魏建和*，楊成民，隋春，程惠珍，陳士林，黃璐琦，張爭，褚慶龍

（1.中國醫學科學院北京協和醫學院藥用植物研究所，北京 100193；2.中國中醫科學院中藥研究所，北京 100700）

中藥材新品種選育研究現狀、特點及策略探討

魏建和1*，楊成民1，隋春1，程惠珍1，陳士林1，黃璐琦2，張爭1，褚慶龍1

（1.中國醫學科學院北京協和醫學院藥用植物研究所，北京 100193；2.中國中醫科學院中藥研究所，北京 100700）

從地方品種挖掘利用和育成品種、育種方法、新品種認證體系、重點項目等方面分析了中藥材新品種選育研究的現狀，結合中藥材的特點討論了一些中藥材新品種選育方法的策略，如選育對象選擇、目標性狀定位、選育方法確定、選育過程注意事項等。指出要從中藥材新品種評價技術規范、中藥材新品種認證制度、中藥材新品種區試體系等方面入手構建中藥材新品種選育認證體系，促進中藥材新品種選育研究工作快速發展。最后指出中藥材新品種選育是推進中藥材規范化生產的核心環節之一，需要得到國家長期、持續、穩定的支持。

中藥材；品種選育；現狀；策略

品種（cultivar）指經人工選擇，在遺傳上相對純合穩定，在形態特征和生物學特性相對一致，并作為生產資料在農業生產中應用的作物類型，可分為地方品種和改良品種［1］。中藥材是中醫藥事業的源頭，其質量優劣和安全直接影響中藥系列產品的質量和療效。優良的藥材品種是藥材質量穩定的基礎，是中藥材規范化生產的保證。雖然 《中藥材生產質量管理規范（試行）》第十條指出 “加強中藥材良種選育、配種工作，建立良種繁育基地，保護藥用動植物種質資源”。但作為 “源頭工程”的良種選育卻是中藥材G A P研究中最薄弱環節，絕大部分藥材沒有優良品種，栽培的為遺傳混雜群體，整齊度差、產量低、品質不穩定。 “源頭工程”缺位，成為制約中藥材規范化生產、藥材優質的主要 “瓶頸”環節之一。我國主要農作物品種選育、種子生產繁育及市場流通已成為一個獨立產業，常規種子和雜交種子均基本實現了專業化生產，農戶已習慣從市場上購買專業機構繁育的優良種子，自繁自用已基本成為歷史。新中國成立以來，我國主要作物品種更新換代了3～5次，良種覆蓋率達85%以上，新品種在農業科技進步中貢獻率達35%～40%［2-4］。相對于農作物，優良品種在促進中藥農業進步中的潛力遠沒有發揮。

1 中藥材新品種選育研究現狀

1.1 地方品種挖掘利用和育成品種現狀

地方品種亦稱農家品種，是農民世代相傳，經過長期馴化、自然選擇和人工選擇得到的［1］。中藥材的地方品種整理和挖掘利用工作沒有得到系統開展，只有個別藥材如人參Panaxginseng、地黃Rehmanniag lutinosa等研究較多，地方品種得到較好應用。

育成品種也稱為改良品種，是針對特定地區的自然條件和生產水平，按照預定目標，通過各種育種途徑選育出來，并在生產上推廣的作物品種［1］。我們根據文獻報道及實地調查統計了62種中藥材新品種選育和應用情況，見表1。62種藥材中有15種選育出新品種并經種子管理部門認定，占24.2%，但選育新品種大面積推廣且占藥材總生產面積50%以上的不足一半，即占全部藥材的10%左右。這基本上反映出我國中藥材新品種選育的整體情況：不到10%的中藥材選育出優良品種并在生產上大面積推廣。因此我國中藥材新品種選育工作還非常薄弱，良種對藥材產量提高和質量改善貢獻還微乎其微。

1.2 育種方法分析

對2008年以前文獻有報道的中藥材育種方法進行不完全統計，見表2。可以看出采用最多的為傳統的選擇育種方法，占82.1%；其次為多倍體育種和雜交育種，占10.4%和3.7%，主要應用于有性繁殖為主的多年生藥材；誘變育種、生物技術育種和太空育種選育出新品種有報道，但很少。有性繁殖中藥材雜種優勢利用育種尚未見選育出新品種的報道。

表162 種中藥材育成品種情況

1.3 中藥材新品種認證體系現狀

目前，我國農作物新品種認證方式主要有 “審定”和 “認定”兩種，主要農作物實行國家和省級相結合的 “審定”方式，非主要農作物部分省市實行“認定、鑒定或登記”，少數省份沒有對非主要農作物進行省級認證。較為特殊的是牧草新品種實行國家審定［5］。中藥材國家級審定體系沒有建立，部分省市納入非主要農作物進行新品種的 “認定、鑒定或登記”，認定或鑒定的標準基本與農作物相類似，沒有突出藥材特色。我國農作物新品種認證制度匯總見表3。

表2 中藥材改良品種選育方法分析

表3 我國農作物新品種認證制度

與專利法平行的植物新品種保護由 《植物新品種保護條例》界定。其中草本植物新品種保護由農業部受理，木本植物新品種由國家林業局受理，均按公布的保護名錄受理和測試。少部分藥材作為觀賞、食用等列入了名錄，但絕大部分藥材沒有列入，難以得到保護。

1.4 中藥材新品種選育項目現狀

中藥材新品種選育研究在 “十一·五”之前尚未得到國家集中資助，國家 “十一·五”支撐計劃首次大規模支持中藥材新品種選育研究，分別在“中藥資源可持續利用與產業共性技術研究”項目和 “中藥產業區域發展及特色產品研究開發”項目中共投入1000余萬元支持中藥材新品種選育工作。前者的立項課題為 “生物技術與中藥材優良品種選育研究”，由中國醫學科學院藥用植物研究所主持，10余家單位參與。柴胡Bupleurum chinense、丹參Saluiami ltiorrhiza、薏苡Coixlacryma-jobiL.var.mayuen、青蒿Artemisia annua、枸杞Lycium barbarum、砂仁Amomum villosum、羅漢果Siraitia grosvenorii等7種藥材主要采用選擇育種、輻射育種、分子育種等方法選育優良品種，黃芪Astragalusmem branaceus、地黃、珍珠則探索采用生物工程手段育種。另外還開展高含量單株快速選擇的近紅外光譜快速鑒定技術、單克隆抗體快速鑒定技術的探索研究，以及柴胡、薏苡、廣藿香Pogostemon cablin抗病性鑒定技術研究等。該項目共選育出桔梗雜交品種3個、北柴胡二代新品種2個、荊芥新品種2個、羅漢果新品種3個、丹參、青蒿、薏苡、枸杞新品種各1個［6-15］。同時還獲得了地黃抗病毒及黃芪高含量的轉基因材料。

在 “中藥產業區域發展及特色產品研究開發”項目中支持了地黃、三七Panax no to ginseng、人參、菊花Chrysanthemum morifolium、金銀花Lonicera japonica、遠志Polygala tenuifolia、附子Aconitum carmichaeli、牛膝Achyranthes bidentata等18種藥材的優良品種選育研究。另外在各個省啟動的中藥現代化項目中，也支持了部分中藥材新品種選育的研究，如湖北支持了厚樸、黃連等的品種選育。

2 中藥材特點及新品種選育方法策略

2.1 選育對象選擇

很多實驗室剛剛介入中藥材新品種選育研究，因此面臨選育對象選擇。中藥材種類很多，每種種植面積較小。目前栽培藥材種類近300種，大宗栽培藥材近150種，大部分種植面積在10萬畝（1畝＝666.7m2）以下。中藥材種類多，特性也較復雜。既有水生，又有陸生；有草本，也有藤本、灌木、喬木，即使是草本，也有1年生、2年生、多年生的；繁殖方式有無性繁殖、有性繁殖；授粉方式有自花授粉、異花授粉和常異花授粉等［16］。上述特性決定了中藥材新品種選育需要多個實驗室參與，一個實驗室只能研究一種或幾種中藥材。最好選擇所在試驗基地能正常生長發育，且對其生長特性了解較充分的藥材開展選育工作。

其次，應選擇生產上存在突出問題、迫切需要也可能通過選育新品種解決該問題的藥材。如野生性強，不整齊，產量低，品質差，或病蟲害危害嚴重等。

2.2 目標性狀定位

目標性狀的定位應以解決生產上的突出問題為導向。一般而言應以品質作為首要育種目標性狀。農作物育種主要目標性狀為產量、品質、抗病蟲害［2-4，17-22］，而中藥材首要關注品質性狀，其次才是產量性狀，而抗性則因為基礎性研究非常薄弱，現階段開展尚有很大難度。確定目標性狀還需要注意以下幾點。

2.2.1 品質性狀評價的多層次性 傳統的中藥材品質評價多以藥材外觀性狀為標準，這也是當前中藥材收購和初級市場流通中品質評價的最重要指標，因此應該成為中藥材新品種田間選育過程中品質性狀直觀評價的重要指標，如桔梗以根肥大、色白、質堅實、味苦者為佳［23］。在選擇過程，可將這些性狀盡可能作定量化測量。除外觀性狀外，須跟蹤檢測有效成分含量，在選育早期世代，可只檢測總組分含量，如桔梗的總皂苷。但在品系比較階段需確定最終推廣品種時，應盡可能檢測多個有效成分，乃至化學成分的指紋圖譜。

2.2.2 根據選育用途確定目標品質性狀 中藥材可以制成中藥飲片供臨床配方使用，可以作為中成藥的原料，或作為提取有效成分的原料，有的藥材還同時作為食品使用。應根據用途不同，確定選育的重點目標品質性狀。作為臨床使用，要充分關注藥材性狀，有效成分含量適中穩定即可；而作為提取的原料，則重點關注有效成分含量的高低。

2.2.3 不能忽略產量性狀 現階段，藥材定價體系尚難完全做到優質優價。另外產量直接關聯藥材的商品規格，因此產量在很大程度上與藥材種植收益密切相關，從而影響農戶種植新品種的積極性。為了更好地在生產上推廣利用新品種，在選育過程中應注意提高產量性狀，特別是通過商品規格反映出來的產量性狀。另外還需注意平衡單株重量和單位面積產量，或其他產量性狀構成因素。

2.3 選育方法確定

新品種選育方法很多，主要育種方法有選擇育種（混合選擇和系統選育）、有性雜交育種、雜種優勢利用育種、誘變育種（包括太空育種、多倍體育種）等，近年分子標記輔助育種和分子設計育種也開始應用。各種農作物育種基本經歷了農家品種調查整理及推廣應用→引種推廣→品種選育的過程［2-4，17-22］。品種選育早期主要采用選擇育種，在對親本及其性狀有了較多了解之后則廣泛開展有性雜交育種，如制種途徑可行則開展雜種優勢利用育種。后二者是育種工作取得飛速發展的兩種主要方法。隨著生物技術的發展，可利用基因資源減少，生物工程育種日漸增多。根據上述特點，中藥材育種方法選擇可注意以下幾點。

2.3.1 在種質資源收集評價工作中發掘整理利用地方品種 當前全國至少有50家以上的單位在開展中藥材種質資源的研究工作，在種質資源評價過程中，可特別留意評價整理綜合性狀較好的地方品種并加以推廣利用。

2.3.2 現階段可重點開展選擇育種 采用混合選擇或系統選育的方法，對當前的遺傳混雜群體進行純化，選育一批優良品種，迅速改變中藥材生產上無優良品種的現狀。如我們采用系統選育方法選育的人參新品種 “邊條一號”［24］；采用混合選擇法選育的第一個北柴胡新品種 “中柴1號”［25］；以及在“中柴1號”基礎上，采用系統選育方法選育的北柴胡二代新品種 “中柴2號”、“中柴3號”［7，26］，選育的荊芥新品種 “中荊1號”、“中荊2號”等。我們選育的北柴胡和荊芥品種均已通過了新品種鑒定，且在生產上開始推廣應用［8］。

2.3.3 基礎條件較好的單位可開展有性雜交育種或雜種優勢利用育種 現有群體的選擇往往難以獲得有重大突破的新品種，必須通過有性雜交將不同親本的有利性狀結合起來，才可能獲得高于現有群體的新品種，甚至獲得超親優勢品種。該項工作的前提是儲備有較為穩定、純合的親本，對親本性狀有清晰了解。如果能突破制種途徑，則雜種優勢利用在中藥材育種有非常良好的應用前景：雜種一代整齊度高、品質性狀穩定，需每代制種，種源高度可控，從而很容易推進規范化生產；對企業而言，可以做到真正控制原料、貨源基地；雜種一代品種的推廣也是全世界種子產業發展的主要助推器。但雜交育種在選配親本時最好都來自同一個種，因為國家藥典基本按種收錄藥材［27］，如果不同種間雜交，特別涉及到非國家藥典種，將會給新品種認定造成很大困難，如以前我們采用齒瓣延胡索Coryda listurs chaninovii和延胡索Coryda lisyanhusuo培育的雜交元胡就面臨認定問題［28］。但我們日前采用雄性不育制種方法選育的桔梗種內雜種一代新品種 “中梗1號”、“中梗2號”、“中梗3號”根形良好，1年生根優等率可增加1倍以上，已通過了新品種的鑒定并已開始在生產上推廣應用，是第一個有性繁殖中藥材真正意義上的雜種一代新品種［6，29-30］。

2.3.4 審慎對待誘變育種和生物工程育種 由于藥品高度強調安全性，因此對中藥材，特別是作為飲片臨床應用的中藥材，誘變育種包括太空育種、多倍體育種、化學或輻射誘變育種等，以及轉基因育種等選育的新品種，可能都會面臨安全性質疑，從而可能需要大量安全性評價數據，將會給新品種推廣應用帶來嚴重障礙。特別是多倍體育種，近年全國很多單位都在開展，也收到了較好成效，但相應法律地位的取得還需要更多的安全性評價數據。在我們主持的 “生物技術育種與藥材優良品種選育研究”課題也涉及到了該方面研究，目的是為了做一個探索。

2.4 選育過程注意事項

2.4.1 在道地產區開展選育研究及品系區試 為使藥材各種性狀充分生長表現，應在藥材適宜生長區，特別是道地產區開展新品種的選育評價工作，否則難以對親本的性狀做出準確判斷和選擇。可以在海南等地開展南繁加代工作，但一般不進行性狀選擇。我們已成功在海南實現了牛膝、荊芥Schizone petatenuifolia、瞿麥Dianthussuperbus、草紅花Carthamus tinctorius、王不留行Vaccariasegetalis、草決明Cassiao btusifolia、薏苡、苦地丁Corydalis bungeana、柴胡、桔梗、黃芩Scutellariabaica lensis、天南星Arisaemaeru bescens，丹參、防風Saposhni koviadi varicata、遠志、黃芪等藥材的冬季南繁加代［23］。

2.4.2 新品種選育伴隨生物學特性、遺傳特性研究絕大部分中藥材研究基礎薄弱，和品種選育直接相關的基礎知識往往比較缺乏，在開展新品種選育時往往需要同時開展相關研究［31］，如生長發育規律、細胞學基礎、性狀遺傳特點等。其中開花習性、授粉方式、結實特性等是育種必須掌握的，如對異花授粉藥用植物，種質保存和選擇過程需要注意隔離。

3 中藥材新品種選育認證體系構建

3.1 制定中藥材新品種評價技術規范

制定中藥材新品種評價技術規范，能夠有效引種中藥材新品種選育研究工作的開展，促進選育的新品種符合藥材特色，達到優質和高效生產。目前，由于還沒有建立統一的中藥材新品種認證制度，中藥材新品種評價缺乏統一的技術標準。部分實行中藥材新品種認證的省份，一般借鑒農作物的標準審定或認定中藥材，缺乏中藥材特色新品種。我們提出如下中藥材新品種評價的參考內容：（1）定名方法。（2）選育基本情況：包括選育目的，品種來源，選育方法及過程（時間、地點、使用的原始實驗材料、選育方法及關鍵性說明）等。（3）品種特征特性描述：包括種子、植物、藥材等三者的特征性狀，藥用植物生長習性，適應推廣區域，主要特征圖片等。（4）品種鑒定資料：包括物種鑒定、藥材性狀鑒定、藥材化學成分特征鑒定（主要參考 《中國藥典》或部、省、地方標準）；主要化學成分指紋圖譜特征鑒定；DNA指紋圖譜特征鑒定，可采用RAPD，AFLP，ISSR，SSR等分子標記，最好有10對以上引物。（5）整齊度和一致性分析：形態性狀，農藝性狀，主要化學成分指紋圖譜特征，DNA指紋圖譜。（6）產量與有效成分含量分析（含區試重復）：品系試驗2～3年產量和主要有效成分含量結果分析；區域試驗2～3年產量和主要有效成分含量結果分析；生產試驗2～3年產量和主要有效成分含量結果分析。（7）抗性分析：包括抗病、蟲性，如抗當地主要病害、蟲害的程度，依各藥材主要的病蟲害種類而定；抗逆性，如抗主要逆境環境的程度，依在產區推廣可能遇到的主要逆境環境確定。

3.2 建立中藥材新品種認證制度

近幾年，中藥材新品種選育工作進展很快，有關中藥材新品種選育研究的報道越來越多。但是在生產上大面積推廣、優勢顯著的新品種尚不多。其中一個重要原因就是沒有建立針對中藥材特色的新品種認證制度，新品種選育研究缺乏引導，選育新品種推廣應用的利益難以得到保障。

由于中藥材列入 《中華人民共和國種子法》，其種子種苗的管理從法理上隸屬農業部門，但藥材作為藥品，行業、質量管理隸屬于醫藥系統，因此需要很好協調部門間的管理，爭取將中藥材新品種認證納入法定程序，如設立全國性中藥材新品種審定（認定）機構，制定 《中藥材新品種審定/認定標準》，開展全國性中藥材新品種的認證工作。對于省級新品種認證，可以針對中藥材特點，在省級作物品種審定委員會下將中藥材新品種納入認定，條件成熟地區可設立中藥材審定或認定專門部門。

在 《植物新品種保護條例》框架下，建議針對草本和木本藥材，盡可能增加植物品種保護名錄，以促進更多中藥材新品種申請和新品種保護。

3.3 構建中藥材新品種區試體系

嚴格的區域試驗和生產試驗是保證新品種具有較強優勢和良好推廣價值的重要環節。區域試驗一般由種子管理部門統一組織、統一布置管理、統一調查和處理數據，以保證結果的客觀性。中藥材由于種類多、分布區域廣、道地性強，區試應在藥材生產的道地產區進行。但由于農業種子管理部門一般不熟悉藥材的地域分布和特性，因此有必要構建中藥材的新品種區試體系。可以由各個省份農業種子管理或當地研究實力強的研究單位參與，確定各個藥材的區試地點和執行單位，按藥材制定統一的區試方案并開展區域試驗。對于擬跨省份推廣的新品種，可由地方部門或中央單位協調，在多個省份開展區域試驗。

4 結語

沒有穩定整齊的品種，就難以保證藥材質量的優質穩定，因此中藥材種子種苗的標準化是中藥材規范化生產的前提和基礎。中藥材種子種苗標準化的關鍵是選育優良品種［32-33］。栽培藥材近30 0種，絕大部分藥材沒有育成品種；由于生產的區域性和道地性，每種藥材需3～5個優良品種才能覆蓋生產；新品種使用5～8代后一般就需要更新。上述因素決定了中藥材新品種選育工作需要全國力量的參與，更需要國家長期、持續、穩定的投入和支持。而隨著一大批中藥材優良品種在生產上的應用，以及與良種相配套規范化栽培技術的推廣，中藥材生產將發生根本性變化。

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Discussion of the Current Situation，Characteristics and Strategies of medicinal Plants Breeding

WEI Jian-he1，YANGCheng-min1，SUIChun1，CHENG Hui-zhen1，CHEN Shi-lin1，
Huang Lu-qi2，ZHANG Zheng1，CHU Qing-long1
（1.Institute of medicinal Plant，Chinese Academy of medical Sciences Chinese Peking Union medical College，Beijing 100193，China；2.Institute of Chinese materia medica，Academy of Traditional Chinese medicine，Beijing 100700，China）

Current situation of medicinal plants breeding was discussed in the paper，suchas：local variety investigation and utilization，breeding methods，authentication system of new variety and related projects.Some breed-ing strategies related to the characteristics of medicinal plants were also discussed：species selection，objective traits determination，breeding methods selection and breeding program.In order to promote development of medicinal plants breeding，it was nessesary to construct medicinal plant new variety breeding authentication system which should consist of technical appraisement standards，authentication system，regional test system.It was pointed out at the end of the paper that medicinal plants breeding need longterm，sustainable，and stable support from the state government，since it is one of the central part of GAP.

medicinal plants；Breeding；Currentsituation；Strategy

國家科技支撐計劃重點項目（2006BAI09B01），國家自然科學基金項目（30772728），中醫藥行業科研專項（201107011）

*魏建和，Tel：（010）62818841，E-mail：wjianh＠263.net

2011-08-02）