小瓶子里的大產業(yè)

楊光早

摘 要：近年來我國中藥材產業(yè)的快速發(fā)展，在發(fā)展過程中一些問題也逐漸的顯露了出來，例如，如何推動中藥品種的產生、如何提高藥材產量和質量、如何創(chuàng)新中藥材的應用、實現中藥資源的可持續(xù)發(fā)展等。而組織培養(yǎng)技術的應用為這些問題提供了良好的解決方向，對于實現我國中藥材產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的意義。

關鍵詞：中藥;組織培養(yǎng);產業(yè)

醫(yī)藥行業(yè)是綜合了一、二、三產業(yè)，實現了傳統(tǒng)產業(yè)與現代產業(yè)的良好結合的一個領域，在小小的藥瓶中包含著大量技術內容，涉及到了多個產業(yè)。隨著近年來我國中醫(yī)藥的快速推廣和發(fā)展，中藥材種植及其開發(fā)利用等產業(yè)也獲得了較大的發(fā)展。然而在當前我國中藥材產業(yè)中還存在著不少的問題，例如中藥新品種的培育、如何提高藥材產量和質量、如何創(chuàng)新中藥材的應用、實現中藥資源的可持續(xù)發(fā)展等方面。組織培養(yǎng)技術是通過在培養(yǎng)基內對植物的離體根、莖、葉等器官、組織或細胞進行連續(xù)培養(yǎng)，從而獲取細胞、組織或個體的技術，在農業(yè)、生物、醫(yī)藥等領域有著廣泛的應用。在我國中藥材產業(yè)的發(fā)展上，組織培養(yǎng)技術為許多問題和困難的解決提供了良好的方向。

一、利用組織培養(yǎng)技術培育中藥新品種

當前在中藥植物的育種培育上，組織培養(yǎng)正發(fā)揮著越來越重要的作用。組織培養(yǎng)技術通過借助植物細胞所具有的全能性的特點，可以實現僅依靠部分植物細胞、組織或者器官就能夠很快形成幼苗，達到快速繁育的目的。同時在組織培養(yǎng)的過程中還能夠通過一定的手段來對中藥植物進行改良，從而實現篩選優(yōu)良品種、培育新品種的目的，對于提高中藥植物的藥用效果、保護珍稀品種等有著非常重要的意義。在薯蕷新品種相關研究中，有科研人員通過對篩選高皂素含量種質的單株并進行配置培養(yǎng)，得到了一種優(yōu)質高產的薯蕷新品種;在黃精品種的相關研究中，研究者通過使用秋水仙素對多花黃精的離體愈傷組織進行培養(yǎng)、誘導，獲得了新的四倍體黃精植株，其總多樣、總皂苷含量相較于普通品種的明顯提高。這些研究結果均提示組織培養(yǎng)技術在中藥新品種的繁育上有著巨大的應用優(yōu)勢，能夠有效的提高中藥植物的繁殖速度、增加其藥用有效成分，對于我國中藥材產業(yè)的發(fā)展有著能夠起到非常良好的推動作用。

二、利用原生質體融合技術加強中藥的開發(fā)利用

原生質體融合是指通過一定的方法融合兩個不同遺傳性狀的細胞原生質體，獲得同時具有雙方遺傳性狀的穩(wěn)定重組子的技術，因此又被稱為體細胞雜交技術。原生質體融合技術在中藥的開發(fā)利用中有著非常良好的應用前景，例如，在中藥西紅花的相關研究中，有學者通過在西紅花胚性愈傷組織中分離出原生質體進行誘導，獲得了新的西紅花小植株，解決了傳統(tǒng)培養(yǎng)方法難以獲得愈傷組織的問題。該技術能夠打破不同物種之間的生殖隔離實現遠緣雜交種，并實現雙親核基因、細胞質基因的轉移、共存，擴大植物可利用的基因庫，進而轉移、融合雙親的遺傳性狀特征，實現了對中藥植物的基因、性狀的改良、控制。此外，原生質體融合技術相較于轉基因技術安全性較高，具有非常好的發(fā)展前景。

三、利用組培技術開發(fā)新藥和活性物質

在當前的新藥開發(fā)工作當中，組織培養(yǎng)技術在提高植物藥用成分含量以及生成轉化藥用成分等方面獲得了較好的應用效果，常用的方法有特殊生物轉化培養(yǎng)、培養(yǎng)基的優(yōu)化培養(yǎng)、母體化合物的誘導培養(yǎng)、攪拌池生物反應器等。例如，有研究者利用Ri質粒將天仙子胺-6β羥基化美基因轉移至毛狀根中，實現了天仙子胺向東莨菪堿的轉化，從而使植物中的藥用成分獲得了明顯的提高。此外，通過中藥植物組織培養(yǎng)還能夠生成外源基因編碼產物（干擾素、α-栝樓素等）、活動物質（皂苷類、生物堿、糖苷類等）以及次生代謝產物（色素、萜類、內酯等）。例如，人參皂苷在整體植物中的含量較少，大約占整株干重的4.5%，且無法進行人工合成。而通過利用細胞組織培養(yǎng)技術可以使人參皂苷的含量達到干重的27%左右，對于中藥材的應用和發(fā)展起到了非常重要的促進作用。

四、組織培養(yǎng)技術在中藥開發(fā)的其他應用

10獲取中藥藥用成分。通過愈傷組織、懸浮細胞的組織培養(yǎng)來獲得中藥植物的藥用成分是當前中藥產業(yè)發(fā)展的一個重要方向。目前我國已經在三七、甘草、人參、石斛、紫衫等幾百種藥物中應用了該技術，獲得的次級代謝產物達600余中，且其中部分產物的含量要大于等于原植物中的含量。例如，通過75t發(fā)酵罐培養(yǎng)紅豆杉來獲取紫杉醇的相關生產已經實現了商業(yè)化發(fā)展。

1.毛狀根培養(yǎng)。毛狀根是當前獲取中藥植物次生代謝產物的主要方法之一，其是通過在植物DNA上整合發(fā)根農桿菌Ri質粒的T-DNA來誘導產生的。該技術相較于植物細胞懸浮培養(yǎng)具有產量更高、產物活性更加穩(wěn)定的優(yōu)勢，在多個領域獲得了廣泛的應用。早在1990年，就有學者適用20t的發(fā)酵罐培養(yǎng)人參毛狀根，每月可獲取新鮮產物4t，顯示出了該技術所具有的巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.中藥植物快速繁殖。如何提高中藥材產量是當前中藥產業(yè)所面臨的最重要的問題之一，尤其是對于部分種子需求量較大、成本高，產量易受病害影響以及瀕危中藥植物來說，實現植物的快速繁殖成為了一個重要要求。而組織培養(yǎng)技術的應用為這一問題的解決提供了較為完善的方法。例如，在中藥石斛的繁殖上，組培苗已經獲得了規(guī)模化的生產以及廣泛的應用，并產生了較好的經濟效益。由此可見，組織培養(yǎng)技術的應用對于中藥植物的保護以及中藥資源的可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的意義。

3.保存中藥植物種質資源。組織培養(yǎng)技術的應用給中藥植物種質資源的保護、保存提供了良好的解決方法。通過利用植物細胞的全能性以及超低溫保存技術，將中藥植物的組織培養(yǎng)物在超低溫環(huán)境下進行保存，能夠維持其較高的存活率，并且能夠保證重新長出的植株能夠較好的維持其原本的遺傳特性，避免出現遺傳變異或退化。同時該技術還能夠實現無病毒原種的長期保存。

4.中藥植物脫病毒。隨著近年來中藥種植規(guī)模的不斷擴大，植物病毒給中藥的產量、質量造成了加大的影響。例如，半夏在感染CMV、SMV等病毒后會出現產量的顯著降低，且腐爛病的發(fā)生率明顯提高。而組織培養(yǎng)技術在植物脫病毒方面有著非常好的應用效果，也是當前最為常用的植物脫病毒方式之一。此外，通過利用組織培養(yǎng)穩(wěn)定遺傳特性的優(yōu)勢，還能夠為中藥植物無毒苗的培育起到非常好的促進作用。

五、結語

綜上所述，組織培養(yǎng)技術在中藥材產業(yè)的發(fā)展中有著巨大的優(yōu)勢和良好應用前景，對于我國中藥材產業(yè)、中醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展能夠起到非常良好的促進作用，并能夠為中藥的現代化開發(fā)和利用提供良好的發(fā)展空間。

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