小瓶子里的大产业
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摘 要：近年来我国中药材产业的快速发展，在发展过程中一些问题也逐渐的显露了出来，例如，如何推动中药品种的产生、如何提高药材产量和质量、如何创新中药材的应用、实现中药资源的可持续发展等。而组织培养技术的应用为这些问题提供了良好的解决方向，对于实现我国中药材产业的可持续发展有着非常重要的意义。
关键词：中药;组织培养;产业
医药行业是综合了一、二、三产业，实现了传统产业与现代产业的良好结合的一个领域，在小小的药瓶中包含着大量技术内容，涉及到了多个产业。随着近年来我国中医药的快速推广和发展，中药材种植及其开发利用等产业也获得了较大的发展。然而在当前我国中药材产业中还存在着不少的问题，例如中药新品种的培育、如何提高药材产量和质量、如何创新中药材的应用、实现中药资源的可持续发展等方面。组织培养技术是通过在培养基内对植物的离体根、茎、叶等器官、组织或细胞进行连续培养，从而获取细胞、组织或个体的技术，在农业、生物、医药等领域有着广泛的应用。在我国中药材产业的发展上，组织培养技术为许多问题和困难的解决提供了良好的方向。
一、利用组织培养技术培育中药新品种
当前在中药植物的育种培育上，组织培养正发挥着越来越重要的作用。组织培养技术通过借助植物细胞所具有的全能性的特点，可以实现仅依靠部分植物细胞、组织或者器官就能够很快形成幼苗，达到快速繁育的目的。同时在组织培养的过程中还能够通过一定的手段來对中药植物进行改良，从而实现筛选优良品种、培育新品种的目的，对于提高中药植物的药用效果、保护珍稀品种等有着非常重要的意义。在薯蓣新品种相关研究中，有科研人员通过对筛选高皂素含量种质的单株并进行配置培养，得到了一种优质高产的薯蓣新品种;在黄精品种的相关研究中，研究者通过使用秋水仙素对多花黄精的离体愈伤组织进行培养、诱导，获得了新的四倍体黄精植株，其总多样、总皂苷含量相较于普通品种的明显提高。这些研究结果均提示组织培养技术在中药新品种的繁育上有着巨大的应用优势，能够有效的提高中药植物的繁殖速度、增加其药用有效成分，对于我国中药材产业的发展有着能够起到非常良好的推动作用。
二、利用原生质体融合技术加强中药的开发利用
原生质体融合是指通过一定的方法融合两个不同遗传性状的细胞原生质体，获得同时具有双方遗传性状的稳定重组子的技术，因此又被称为体细胞杂交技术。原生质体融合技术在中药的开发利用中有着非常良好的应用前景，例如，在中药西红花的相关研究中，有学者通过在西红花胚性愈伤组织中分离出原生质体进行诱导，获得了新的西红花小植株，解决了传统培养方法难以获得愈伤组织的问题。该技术能够打破不同物种之间的生殖隔离实现远缘杂交种，并实现双亲核基因、细胞质基因的转移、共存，扩大植物可利用的基因库，进而转移、融合双亲的遗传性状特征，实现了对中药植物的基因、性状的改良、控制。此外，原生质体融合技术相较于转基因技术安全性较高，具有非常好的发展前景。
三、利用组培技术开发新药和活性物质
在当前的新药开发工作当中，组织培养技术在提高植物药用成分含量以及生成转化药用成分等方面获得了较好的应用效果，常用的方法有特殊生物转化培养、培养基的优化培养、母体化合物的诱导培养、搅拌池生物反应器等。例如，有研究者利用Ri质粒将天仙子胺-6β羟基化美基因转移至毛状根中，实现了天仙子胺向东莨菪碱的转化，从而使植物中的药用成分获得了明显的提高。此外，通过中药植物组织培养还能够生成外源基因编码产物（干扰素、α-栝楼素等）、活动物质（皂苷类、生物碱、糖苷类等）以及次生代谢产物（色素、萜类、内酯等）。例如，人参皂苷在整体植物中的含量较少，大约占整株干重的4.5%，且无法进行人工合成。而通过利用细胞组织培养技术可以使人参皂苷的含量达到干重的27%左右，对于中药材的应用和发展起到了非常重要的促进作用。
四、组织培养技术在中药开发的其他应用
10获取中药药用成分。通过愈伤组织、悬浮细胞的组织培养来获得中药植物的药用成分是当前中药产业发展的一个重要方向。目前我国已经在三七、甘草、人参、石斛、紫衫等几百种药物中应用了该技术，获得的次级代谢产物达600余中，且其中部分产物的含量要大于等于原植物中的含量。例如，通过75t发酵罐培养红豆杉来获取紫杉醇的相关生产已经实现了商业化发展。
1.毛状根培养。毛状根是当前获取中药植物次生代谢产物的主要方法之一，其是通过在植物DNA上整合发根农杆菌Ri质粒的T-DNA来诱导产生的。该技术相较于植物细胞悬浮培养具有产量更高、产物活性更加稳定的优势，在多个领域获得了广泛的应用。早在1990年，就有学者适用20t的发酵罐培养人参毛状根，每月可获取新鲜产物4t，显示出了该技术所具有的巨大发展潜力。
2.中药植物快速繁殖。如何提高中药材产量是当前中药产业所面临的最重要的问题之一，尤其是对于部分种子需求量较大、成本高，产量易受病害影响以及濒危中药植物来说，实现植物的快速繁殖成为了一个重要要求。而组织培养技术的应用为这一问题的解决提供了较为完善的方法。例如，在中药石斛的繁殖上，组培苗已经获得了规模化的生产以及广泛的应用，并产生了较好的经济效益。由此可见，组织培养技术的应用对于中药植物的保护以及中药资源的可持续发展有着非常重要的意义。
3.保存中药植物种质资源。组织培养技术的应用给中药植物种质资源的保护、保存提供了良好的解决方法。通过利用植物细胞的全能性以及超低温保存技术，将中药植物的组织培养物在超低温环境下进行保存，能够维持其较高的存活率，并且能够保证重新长出的植株能够较好的维持其原本的遗传特性，避免出现遗传变异或退化。同时该技术还能够实现无病毒原种的长期保存。
4.中药植物脱病毒。随着近年来中药种植规模的不断扩大，植物病毒给中药的产量、质量造成了加大的影响。例如，半夏在感染CMV、SMV等病毒后会出现产量的显著降低，且腐烂病的发生率明显提高。而组织培养技术在植物脱病毒方面有着非常好的应用效果，也是当前最为常用的植物脱病毒方式之一。此外，通过利用组织培养稳定遗传特性的优势，还能够为中药植物无毒苗的培育起到非常好的促进作用。
五、结语
综上所述，组织培养技术在中药材产业的发展中有着巨大的优势和良好应用前景，对于我国中药材产业、中医药行业的发展能够起到非常良好的促进作用，并能够为中药的现代化开发和利用提供良好的发展空间。
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