[01743227]贵州中药资源可持续利用关键技术的研究和应用

一、任务来源 本项目来源于国家自然科学基金项目（30860369,81160501）、国家科技部项目（2007FY110600）、贵州省中药现代化科技产业研究开发专项（黔科合社字[2009]5029号）、贵州省科技厅科学技术基金项目（黔科合J字[2008]2055号）。 二、应用领域和技术原理 属于中药资源学领域,涉及生态学、植物生理学、中药化学、药物分析、分子生药学、中药栽培学、地理信息学等相关技术与理论原理的应用。 三、性能指标 本项目围绕贵州中药资源的野生与栽培药材生产利用中存在的现实问题,分别建立相应的关键技术和解决方法,应用于贵州头花蓼、续断、大果木姜子、粗毛淫羊藿等10余种地产药材或民族药材的保护与生产利用过程,以解决如何从源头平衡野生药材蕴藏量与经济允收量？何时采收最好？用何方法综合筛选种质资源？在哪些区域发展适宜种植最有优势？等等关键技术问题,为中药资源的可持续利用与发展提供支持。 四、主要科技成果 本项目历时近10年,取得一系列研究成果如下： 1. 建立了药材资源野外数据采集原则与管理技术系统 本项目开展了白及、杜仲、头花蓼、吴茱萸、天麻、艾纳香等10种药材在西南片区的资源比例、生态类型、栽培条件、市场销售调查,建立了1个野外数据采集数据库,该系统采用4层软件架构、嵌入式技术和GIS技术,实现了地图导航、图层控制、调查点查看、信息采集等功能,提高中药资源调查野外数据调查效率和质量。 2.建立了野生草本药材资源更新与蕴藏量评价的研究方法 以群落为定位,定位生境、样方挖掘、分离器官。分析随生境、生长时间和年龄的形态特征、生物量、有效成分、生理成分的动态变化和相关性,获得药材自然更新周期、采收期和采收部位;总蕴藏量计算：W=S国×F森×（N有/N总）×F×m/Q/1000,经济量=蕴藏量×经济量系数,年允收量=经济量×(可采收年限/（可采收年限+植物更新周期）模型。本项目阐明粗毛淫羊藿自然更新周期7～8年,每年8～10月采收地上部分一次;药材总经济量为6000～6500吨,年允收量为800～1000吨;阐明白及植物更新周期为4年,无性种植采收时间3-4年,贵州允收量600吨。 3.建立了 “双标记”方法评价药材优良种质资源的技术 以表型遗传多样性或DNA分子遗传多样性标记法+化学代谢成分标记法,综合筛选获得遗传多样性水平高、品质好的药材种质资源。本项目从贵州罗甸地区中找到以1,8-桉叶素型的大果木姜子种源;从28个续断种源中优选出4个种源为优良种质;从48个头花蓼居群筛选出4个种源作为人工种植推广材料;从4种杜仲树皮中筛选出2种（光皮型、浅纵裂型）类型作为引种材料。 4.构建了依据中药材质量的中药区划研究技术 在实地调查采样基础上,运用GIS空间分析,通过对药材气候、群落、土壤的适宜性与化学成分指标的综合区划,明确头花蓼适宜种植贵州中部、西部,杜仲适宜于贵州省西北部,续断适宜于贵州中西部高海拔地区,黄花蒿适宜于贵州、四川、云南东部、广西西北部、重庆南部和湖南西部。 5. 建立了根类栽培药材以地上部分体积估算产量的评价方法 基于球缺模型理论,利用套状样方样带调查法进行地上体积调查,使用采样时间消耗和效率、地上体积平均值变化趋势、边界效应和样方形状4个指标分析。明确了续断药材最优样方面积25m×50m的,最优采样数目25个。该评价方法成为评估根类中药材产量调查的技术手段。 6. 建立基于保护生物学的植物新资源开发价值的评价模式 以基于保护生物学的系统研究策略,阐明大方油栝楼与同属植物亲缘关系,掌握资源分布、群落结构、繁殖特性等基础上,明确了大方油栝楼的分类学地位,种子的休眠特性;成熟种子可作为油脂植物开发;果皮的特征性成分为棕榈酸酯类,块根中主要为四环三萜的葫芦素类;乙酸乙酯提取物具有抗癌活性。为野生植物资源的保护性开发提供了参考。 五、研究成果 本项目发表论文60篇,其中中文核心收录49篇;他引148次;相关成果为11部技术规范和专著提供了支持;获计算机软件著作权9项,其中1项获CPCC专家特别提名奖;获行业标准1项;获得行业学会等科研奖励3项。 通过项目实施,培养生药学学科带头人1名、学术带头人1名;获贵州省首届研究生教育成果一等奖1项,成员1人获学会青年科技奖;先后培养硕士研究生11名,获省级研究生毕业论文奖1人、校级优秀5人。 相关调查研究技术为全国第四次中药资源普查的试点工作提供了示范;项目开展了药材基地的建设与推广、培训了药农;指导了企业药材种植,产生了很好的经济和社会效益。 六、创新性 1. 形成5项中药资源保护、评估、开发研究技术与方法; 2. 构建了2个野外数据采集、中药质量区划的数据库; 3. 建立了开展野生草本药材资源自然更新的研究模式; 4. 首次建立了以质量为依据的中药材种植适宜性区划研究技术; 5. 首次建立了以地上体积估算根类药材产量的研究技术。