茯苓種質資源的研究進展綜述

劉順才 吳 琪 邢 鵬 夏志蘭

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茯苓種質資源的研究進展綜述

劉順才 吳 琪 邢 鵬 夏志蘭*

（湖南農業大學園藝園林學院，湖南 長沙 410128）

茯苓以其較高的藥用價值、營養價值及獨特的保健作用而備受關注，科研工作者在茯苓種質資源、有效成分檢測等方面的研究已取得一定成果。介紹茯苓的研究現狀和對茯苓基礎遺傳特性、種質資源多樣性及有效成分含量檢測等方面所取得的研究成果，分析指出在茯苓種質資源研究方面存在的問題。

茯苓；種質資源；茯苓多糖；研究進展

茯苓（）隸屬于擔子菌亞門、層菌綱、非褶菌目、多孔菌科、茯苓屬，又名茯靈、茯菟、松柏芋等[1]。根據產地的不同，又稱為云苓、安苓、閩苓、川苓等。野生茯苓常寄生在松科植物赤松或馬尾松的根部。日常所用的茯苓均為茯苓的菌核。我國人工栽培茯苓已有 1 500余年歷史，傳統產區為鄂、豫、皖交界的大別山區，近年來貴州、福建、廣東、廣西、浙江、湖南、四川、云南等省均迅速發展[2]。

茯苓是我國傳統的常用中藥，《神農本草經》將其列為“上品”。茯苓具有益氣寧心、健脾胃、除濕熱、行水止瀉的功效，其味甘、淡，性平，歸心、肺、脾、腎經。主要用于治療脾虛食少、水腫尿少、痰飲眩暈、便溏瀉泄、心神不安、驚悸失眠等癥[3～5]。茯苓的主要成分為茯苓多糖、三萜類化合物，以及少量的脂肪酸等[6,7]。據報道，從茯苓中提取的茯苓多糖、茯苓異多糖等具有促進細胞分裂、補體激活、抗誘變、抗腫瘤、增強免疫等生物活性。近年來，隨著近代醫藥科學技術的發展，茯苓以其較高的藥用價值，不僅成為多種中藥方劑配伍的重要成分，配伍率達70％以上，而且是眾多中成藥的重要原料，有“十藥九茯苓”之說[8]。其營養、保健及藥用價值久負盛名，具有廣闊的應用前景。

1 茯苓種質資源

1.1 分布

茯苓適應能力強，野生資源分布廣泛，以中國、日本、印度等一些東南亞國家分布較多，美洲及大洋洲等國家和地區也有分布。我國幅員遼闊、地形復雜、氣候多變，優越的自然條件形成了豐富的茯苓種質資源。黃河以南的湖南、廣西、湖北、福建、安徽、云南、四川、河南、廣東、浙江、貴州、山西、陜西等10多個省都有分布。我國是茯苓主產國，產量約占世界總產量的70%。目前的茯苓產品以人工栽培為主。傳統茯苓產品以云南的“云苓”、安徽的“安苓”、福建的“閩苓”最為著名，湖北羅田、英山、麻城的“九資河茯苓”也較出名。隨著現代科學技術的發展，人們較為關注茯苓種質資源的合理開發利用[9]。如中國微生物菌種保藏管理委員會（CGMCC）、中國醫學科學院藥用植物研究所中國林業微生物菌種保藏中心（CFCC）、華中農業大學微生物菌種資源保藏和利用中心（CCAM）等科研單位都已建立了茯苓種質資源庫，一些種質資源比較豐富的地區也保藏許多茯苓種質資源。現今茯苓的栽培品種大約有40多個，其中應用較多的栽培種有：湖北的“同仁堂1號”，湖南的“湘靖28”，廣東的GIM5.99等。

1.2 開發與應用歷史

據記載，茯苓的發現和應用在我國已經有2 000多年的歷史，但人工栽培的探索起源于1 500年前，歷經千年探索和積累，至南宋時已較成熟，主要產區分布在山東、河南、陜西一帶。明代初期到20世紀70年代初期，在大別山一帶產區規模逐漸穩定，形成了完備的栽培技術體系。主要特點是：栽培場、培養料提前進行選擇和處理，并且使用鮮苓（新鮮菌核）作為種源（俗稱“肉引”）進行擴大繁殖。20世紀70年代末至90年代末，栽培技術有了較大的改進，茯苓產區迅速擴大，主要表現在采用人工分離培育的“菌種”代替傳統的“肉引”作為種源。這一時期稱之為“菌種栽培期”。2000年后，為穩定茯苓藥材質量，全國推行茯苓規范化種植及GAP基地建設。湖北 “茯苓藥材規范化種植研究”攻關研發出“誘引”栽培專利技術及茯苓木接引培育方法，篩選的優良菌株“同仁堂1號”得到了大面積的示范推廣，在英山、羅田、麻城等地形成了“九資河茯苓”基地。福建“茯苓松蔸栽培優良菌株的選育及標準化栽培技術的研究”和“茯苓松蔸GAP栽培關鍵技術研究”攻關項目，篩選出適宜茯苓松蔸栽培的優良菌株“閩苓A5”，獲得“一種低碳高產栽培茯苓的方法”的發明專利，大面積推廣茯苓松蔸規范化栽培，實現茯苓產業發展與生態保護的和諧統一。

2 茯苓遺傳特性的研究

國內外茯苓研究主要在藥理和藥效上，而對茯苓基本遺傳特性的研究仍較少。茯苓遺傳來源問題，仍存在比較大的分歧。余元廣等認為茯苓擔孢子有正負性，單孢菌株的初生菌絲的細胞核不一定是單個，也可能是多個，茯苓是異宗結合擔子菌[10]。單毅生等的研究表明，茯苓菌絲體為有鎖狀聯合結構的雙核菌絲，是一種二極性異宗結合真菌[11]。楊新美等報道稱茯苓是具有鎖狀聯合的異宗結合真菌[1]。寧平等通過對茯苓菌絲核及染色技術的研究，認為茯苓菌絲是多核菌絲體，但仍無法辨別其菌絲是否具有鎖狀聯合[12]。日本菌物學者富永保人通過實驗觀察，得出的結論是茯苓菌絲體為無隔膜無鎖狀聯合結構的雙核菌絲，擔孢子為單核，是一種異宗結合真菌[13]。李霜等、熊杰等和王昭等的研究都表明，茯苓菌絲體為具有明顯隔膜無鎖狀聯合的多核菌絲[14～16]。李霜等以茯苓栽培種“大泡引”為研究材料，發現茯苓菌絲為無鎖狀聯合的多核茵絲，擔孢子中雙核孢子占75.3%、單核孢子占2.4%、無核孢子占22.3%，對30個單孢株進行單孢配對結果，具拮抗現象占總數的26.7%，其菌株具有單孢結實現象，占單孢株總數的18%，結果初步推測茯苓菌為同宗結合真菌[14]。熊杰對茯苓的性模式進行了系統研究，單孢配對試驗結果表明，同一菌株和不同菌株的原生質體分離株間的配對均能和諧生長，同一菌株的擔孢子間的配對均產生拮抗線，但其中有少數配對在交接區形成扇形區域，拮抗線隨后消失；而不同菌株擔孢子的配對全部形成穩定的口欄型菌落。說明茯苓擔孢子中的兩個細胞核具有遺傳互補性，能表達成獨立個體的異雙核，由此推斷茯苓為次級同宗結合真菌[15]。徐雷應用原生質體技術結合同工譜分析研究，結果表明茯苓擔孢子中的2個核是異質的，在原生質體制備過程中能有效分離，產生兩種不同類型的單核或同核原生質體分離株，并且這2個核具有遺傳互補性。鑒于其單個擔孢子可以完成生活史，推斷茯苓是一種次級同宗結合真菌[17]。熊歡和王曉霞的研究也得出茯苓是同宗結合真菌的結論[18, 19]。

3 茯苓遺傳多樣性的研究

茯苓種質資源多樣性的研究起步雖然比較晚，但隨著同工酶以及DNA分子標記技術在食用菌上的研究逐漸成熟，其種質資源的遺傳多樣性研究得到了廣泛的應用。李劍采用酯酶同工酶和ISSR分子標記技術，對我國茯苓栽培菌株及部分野生菌株的遺傳多樣性的分析結果，27個供試茯苓菌株共檢測到186條酯酶同工酶譜帶，每個菌株所具有的酶帶數為5～9條不等，多數為6～8條，27個供試菌株共有17種酶譜類型，其中部分菌株之間酶譜完全相同。聚類分析結果表明，在81％的相似水平上，供試的27個菌株可分為七個大類[20]。梁清樂通過對茯苓5個菌株的拮抗試驗，同工酶譜分析和生長速度及多糖產量的分析，顯示出不同菌株之間酶帶的差異，揭示了菌株間的遺傳差異[21]。程水明等對來自不同地域的12個茯苓菌株進行了酯酶的酶譜多樣性分析[22]，結果顯示羅田茯苓在栽培技術、種植環境、種質資源等方面和其他地區相比具有明顯的優勢。屈直等采用RAPD技術研究23個供試茯苓菌株的親緣關系結果表明：不同來源的茯苓菌株親緣關系非常相近，僅在某些引物的擴增物上存在較小的差異[23]。賈定洪等利用ITS序列分析技術研究19個茯苓菌株的遺傳親緣關系的結果表明，17個茯苓菌株組成1個大群，2個菌株各自單獨聚為一個群[24]。謝賢安等利用ISSR分子標記對8個不同來源的茯苓菌株進行指紋圖譜分析[25]，蔡丹鳳應用RAPD分子標記技術對14個茯苓栽培菌株進行遺傳多樣性分析，結果顯示：在53%的相似值時14個茯苓栽培菌株可分為2大類群，而在93%相似值時可分為13個類群[26]。蔡志欣對32個茯苓菌株進行SRAP分析結果表明，32個茯苓菌株雖然源自不同地區，但遺傳相似系數較高，表明32個茯苓菌株的整體遺傳背景較窄[27]。上述研究表明，不同來源和不同地區的茯苓菌株呈現出種質資源的多樣性，應用DNA分子標記新技術可以清晰揭示出茯苓菌株的系統發育關系；NTSYS聚類分析表明有些來源于同一省份的菌株劃在同一類中，還有一些菌株的譜帶相似系數較高，親緣關系可能很近，推測有可能存在同種異名現象。

4 茯苓有效成分含量檢測的研究

隨著研究技術的進步，人們對茯苓的化學成分、藥理作用等的研究結果表明，其化學成分有多糖、三萜、脂肪酸、甾醇、酶等[28]，以多糖和三萜類化合物為主。茯苓多糖具有抗腫瘤、保肝、利尿、抗衰老、抗炎、降血脂、增強免疫、催眠等作用；茯苓三萜具有抗腫瘤、保肝、抗衰老、抗炎、增強免疫等作用[29]。李慧等研究茯苓多糖發酵過程中碳源、氮源、pH值對多糖積累的影響結果，葡萄糖、玉米粉、蛋白胨均有利于菌絲的生長和多糖的形成；通過實驗，還確定了茯苓多糖的最佳發酵工藝[30]。姜輝利用單因素試驗和響應面法優化了菌絲體多糖的提取工藝[31]。豐朝霞等用分光光度法進行茯苓多糖含量測定[32]。周燕霞等采用水煎煮、稀堿浸提茯苓中的多糖，通過正交試驗優選工藝條件。結果表明，稀堿浸提茯苓中的多糖的工藝較為合理，其操作簡單，提取時間短，收率較高。并以苯酚-硫酸法制得有色糖醛衍生物，用分光光度法測定490 nm波長處吸光度，回歸方程線性關系好。方法簡單易行、穩定、快速。很多研究者均采用硫酸-苯酚法測定茯苓多糖的含量，但提取方法各有不同，大多使用水提醇沉法，少數使用了稀堿法提取[33～42]。段啟等報道稱茯苓多糖運用稀堿法提取效果最佳[36]，衛華等分別用水和稀堿為溶劑提取茯苓多糖，結果茯苓中水溶性多糖最高達7.03%，最低為 3.27%；堿溶性多糖最高達 92.72%，最低為65.85%。同時得出茯苓多糖在稀堿中的溶解度大于在水中的溶解度，茯苓中堿溶性多糖含量明顯高于水溶性多糖的結論[35]。這些研究提供了較穩定的提取茯苓多糖及其檢測的方法，為今后的科研工作提供了較好的參考價值。

5 結 語

我國具有廣泛的茯苓資源，但由于我國茯苓種質資源的研究工作起步較晚，沒有較好地保護野生種質資源，導致野生茯苓被濫采濫挖。種質資源是研究遺傳變異和進行遺傳育種的重要材料，當前的任務是加快建立茯苓野生資源保護區，提高茯苓野生資源的儲量，促進我國茯苓產業的可持續發展。同時應加快建立更加完善的茯苓種質資源信息庫，深入開展生理生化指標的研究和細胞學、遺傳學方面的分析及DNA分子標記分析等，以有效解決當前國內的茯苓菌種管理混亂、同種異名、同名異種的問題。

由于不同地域不同品種的茯苓中含有的有效成分不同，其應用效果也有所差別，所以對茯苓有效成分含量的檢測是不可或缺的，其也有助于完善種質資源信息，而高有效成分含量也可能成為將來的育種目標之一。當前茯苓生產中存在的許多問題仍不同程度地制約著茯苓產業的發展，只有加大科研力度，重視種質資源的研究和創新，才能促進茯苓產業的升級和可持續發展。

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Research progress ofgermplasm resources

Liu Shuncai Wu Qi Xing Peng Xia Zhilan*

(College of Horticulture and Landscape Architecture, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

Poria is of great concern for its high medicinal value, nutritional value and unique health care. Researchers have made some achievements in the research of Poria cocosaceous germplasm resources and active ingredient detection. This paper introduces the research status of Poria cocos, and expatiates on the research results of Poria cocosical genetic characteristics, germplasm resources diversity and active ingredient content detection, and analyzes the existing problems in the research of Poria germplasm resources for the future study.

; germplasm resources;polysaccharide; research progress

S567.3+2

A

2095-0934（2017）03-171-05

*為通訊作者