高微微, 張西梅, 田給林, 焦曉林

(中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 藥用植物研究所, 北京 100193)

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探索中前行-中藥材病害研究概況與思考

高微微*, 張西梅, 田給林, 焦曉林

(中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 藥用植物研究所, 北京 100193)

中醫(yī)藥是我國醫(yī)學的特色,中藥資源是中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展的物質基礎,在國務院頒布的《中藥材保護和發(fā)展規(guī)劃》(2015-2020年)中,中藥材首次被確立為我國的戰(zhàn)略性資源。大量的中藥材在田間生產及加工貯藏過程中存在病害問題,嚴重影響了中藥材的產量和質量。我國藥用植物病害研究經歷了幾十年的歷程,在2000年之前,由于中藥行業(yè)整體不受重視,研究的藥材及其病害種類均極為有限,發(fā)表的研究論文很少。近10年來,隨著中藥在國內外的認可度提升和需求量增加,中藥材栽培種類和面積急速擴大,病害研究的隊伍和研究水平均有所增強。在研究方向和內容上主要集中在病原鑒定和防治技術方面,研究思路延續(xù)植物病理學的一般規(guī)律,針對藥用植物特色的研究比較薄弱。本文總結了近20年以來我國中藥材病害的研究概況,針對存在的問題,提出在人力不足和經費投入有限的情況下,要針對中藥材病害發(fā)生的重點難點問題以及行業(yè)的需求,重點加強病害與中藥材質量與安全性相關的基礎性研究,加快先進技術的引入,提高研究效率和深度,為中藥材病害防治提供理論基礎和技術指導。

中藥材; 病害; 研究現(xiàn)狀; 質量與安全; 策略

中醫(yī)藥是我國醫(yī)學的特色,并且在世界傳統(tǒng)醫(yī)藥領域中一直處于領先地位。近年來,隨著疾病譜的變化,老齡化社會的到來和健康觀念的轉變,中醫(yī)藥在國際范圍內的認可度越來越高,中藥保健品和食品以及日化用品市場也日益繁榮,隨之而來的是對中藥資源需求量的急劇增長。在中藥野生資源破壞嚴重,瀕危物種增加的現(xiàn)狀下,野生轉為栽培成為滿足市場需求的必由之路。目前我國中藥材的栽培面積已由本世紀初的4萬hm2增加到12萬hm2,實現(xiàn)人工栽培的中藥材種類已達到200余種,提供了中藥市場70%左右的供應量[1]。中藥材種植業(yè)的發(fā)展,雖然部分緩解了藥材需求緊張的問題,但大面積集中生產的方式導致田間病害發(fā)生和傳播蔓延的加劇,已成為我國各中藥材產區(qū)的重點和難點問題[2];另一方面,采收加工后的藥材由于貯藏條件簡陋,霉變現(xiàn)象亦十分普遍,由此導致的真菌毒素污染現(xiàn)象成為影響中藥安全的重大隱患[3]。藥用植物與一般農作物不同,是以其次生代謝產物作為應用基礎的植物類群,對其病害的研究除了遵從一般的基本研究規(guī)律之外,還應針對其生產及應用方式的特殊性開展研究。本文首先對我國近20年來藥用植物病害的研究文獻進行了調研,從藥用植物病害研究的歷史和現(xiàn)狀出發(fā),總結病害發(fā)生特點,分析現(xiàn)有研究及防治技術存在的問題與不足,最后給出相應的策略和建議,旨在為探討中藥材病害的研究重點,提高研究水平,指導生產實踐,實現(xiàn)中藥材高產、高效、優(yōu)質生產的目標提供借鑒與參考。

1 我國中藥材病害研究現(xiàn)狀

1.1 中藥材病害的調查工作

從20世紀90年代開始,河南、廣東、遼寧、安徽、云南、山西、貴州、四川、廣西、甘肅、浙江等中藥材生產大省陸續(xù)開展了野生及栽培藥用植物病害的廣泛調查工作,對當?shù)匕l(fā)生病害的藥材及病原種類有了較為全面的認識,這中間發(fā)現(xiàn)了大量病原的新記錄種以及新寄主,總體上真菌病害占中藥材病害的絕大多數(shù)(表1)。2000年之后,對病害的調查則更多關注省內的道地藥材和大宗栽培藥材,如甘肅和寧夏的甘草產區(qū)對甘草病害的系統(tǒng)調查[20-21]。在病原鑒定的基礎上,對某一類病害的危害情況進行了集中調研,如王艷等[15]報道了銹病在甘肅省14種藥材上的發(fā)生情況,以及受鏈格孢屬(Alternaria)真菌危害的25種藥材[16-17],這些工作為了解病原的寄主范圍、發(fā)生規(guī)律和傳播途徑奠定了基礎。

1.2 中藥材病害研究回顧

國家科技部于1998年制定了“中藥現(xiàn)代化科技產業(yè)行動計劃”,并于1999年列入“九五”重中之重項目予以啟動實施,中藥的發(fā)展進入了新的歷史階段。由于中藥材種植面積和種類迅速增加,栽培中的病蟲害發(fā)生日趨嚴重,成為影響中藥材產量和質量的主要因素,作為規(guī)范化生產中的難點—病害研究開始受到重視?？萍疾俊笆濉逼陂g(2003年)首次設立了“中藥材病蟲害防治技術平臺”重點項目,極大地推動了中藥材病蟲害的研究工作。此后,包括農業(yè)院校的專家和學者在內的研究人員逐漸參與到中藥材病害的研究中,經過多年的努力取得了明顯的進展。我們利用中國知網“中國學術期刊網絡出版總庫”(CNKI)收錄的1996-2015年公開發(fā)表的相關文獻,采用“藥用植物+病害”,“中草藥+病害”,“中藥材+病害”分別進行主題檢索,同時選出人參、西洋參、三七、白術、地黃、黃芪、黨參、半夏、當歸、丹參、甘草、石斛等12種人工栽培面積大且病害嚴重的大宗藥材,采用“藥材名稱+病害”并列進行主題檢索,剔除重復及綜述性文章,共得到448篇中藥材病害相關文獻,分別按照發(fā)表時間、研究內容進行統(tǒng)計分析。從歷年統(tǒng)計結果可以看出,年發(fā)表文章數(shù)量總體上呈逐年增加趨勢,前10年的文章總數(shù)不超過88篇,2005年之后數(shù)量明顯增加,2006-2015年總數(shù)增至360篇(圖1)。

圖1 1996-2015年有關中藥材病害年發(fā)表文章數(shù)量Fig.1 The number of published papers related to TCM diseases in China in 1996-2015

按照病原學、病理生理學、流行病學、土壤生態(tài)學、病害對藥材品質影響、化學防治、生物防治、農業(yè)及綜合防治8個研究方向劃分,對得到的521個(同一篇文獻包括兩方面內容的分別統(tǒng)計)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分別進行統(tǒng)計。其中病原學研究所占比重最高,達41%,其次為農業(yè)及綜合防治,占20%,化學防治和生物防治分別占15%、12%,其他研究方向均低于5%,其中,病害對藥材品質的影響文章量最少,僅為1%(圖2)。

圖2 1996-2015年中藥材病害相關研究中 不同研究方向的文獻分布Fig.2 The distribution proportion of papers on main research fields of TCM diseases in 1996-2015

如果將病原學、病理生理學、流行病學、土壤生態(tài)學、病害對品質的影響歸屬于基礎性研究,化學防治、生物防治、農業(yè)及綜合防治歸屬于防治技術分別進行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)兩方面的文獻總體上均呈增加的趨勢。以2005年為界,之前偏重于防治技術研究,之后基礎性研究所占比例明顯提高(圖3),研究的深度有所提高。

圖3 1996-2015年發(fā)表的中藥材病害的基礎性研究與 防治技術文章數(shù)量Fig.3 The number of papers on basic research and control technology of TCM diseases in 1996-2015

繼續(xù)將化學防治、生物防治的論文分為實驗室階段和田間應用階段,則比值分別為41∶49、58∶12,化學防治實驗室階段和田間應用階段基本持平,而生物防治研究大多處于實驗室階段。

2 中藥材病害發(fā)生特點及基礎性研究

2.1 野生變?yōu)槿斯ぴ耘?病害發(fā)生加重

野生中藥材很少發(fā)生病害,即使有也不會形成災害,從野生變?yōu)槿斯ぴ耘嗪?其生長環(huán)境發(fā)生變化,在農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,種類單一,密度增加,且高水高肥、人為遠程調種等管理措施創(chuàng)造了病害發(fā)生流行的條件,病害易于在種群內部、田塊之間、地區(qū)之間蔓延傳播,導致栽培藥材病害加重。以我國西北主產的甘草為例,商品甘草曾經全部來源于野生資源,甘草銹病在甘肅和寧夏產區(qū)的甘草野生種群中均有發(fā)現(xiàn)[20-21],但在生物多樣性高的自然環(huán)境中并不構成對種群的威脅。20世紀90年代中期,由于甘草需求量的增加,野生資源逐漸難以滿足市場需求,價格的攀升極大地刺激了甘草種植業(yè)的發(fā)展[22],種植的甘草不僅銹病發(fā)生嚴重,造成減產,同時又出現(xiàn)了許多新的病害,如育苗期出現(xiàn)猝倒病、立枯病[21],生長期出現(xiàn)灰霉病、白粉病等[20]。產在我國長江以南的野生鐵皮石斛一般生長在林間樹干、高山巖石上,掠奪性的采挖導致野生資源瀕危后,自21世紀初采用大規(guī)模試管苗工廠化生產后,浙江、云南等產區(qū)設施栽培的鐵皮石斛上多種新病害嚴重發(fā)生,成為制約生產的主要障礙[23-24]。開展相關的病原鑒定成為這期間病害研究的主要內容。

2.2 道地產區(qū)病重,病害因地異同

一些種植歷史悠久的道地藥材,如吉林人參、甘肅岷縣當歸、云南文山三七等,栽培地域集中在道地產區(qū),多年連續(xù)種植造成病原積累及適合發(fā)病的環(huán)境,導致道地產區(qū)病害種類多且發(fā)生嚴重,如人參在吉林產區(qū)常年發(fā)生的病害種類有10余種[25-26],三七在云南的主要病害超過7種[27-30]。這些藥材病害相關研究有的已超過半個世紀,但一直處于小眾范疇。近年來,發(fā)展中藥材成為很多地方經濟增長的重點產業(yè),傳統(tǒng)產區(qū)紛紛擴大種植,還有些老產區(qū)由于病蟲害嚴重、連作障礙或城市化發(fā)展,對種子種苗帶菌缺乏了解,造成原產區(qū)的病害向新產區(qū)轉移。另一方面,在新的引種地區(qū),由于生態(tài)環(huán)境、氣候土壤條件、栽培方式與原產地有一定差異,新病害時有發(fā)生。例如原產于廣東的陽春砂仁,引種到云南西雙版納后,由農田栽培變?yōu)榘胍吧耘?密度增加,種質退化,一種新的病害葉枯病嚴重發(fā)生[31]。

對于種植區(qū)域比較廣泛的中藥材,不同地區(qū)病害發(fā)生相同或因地而異。甘草銹病和白粉病在甘肅和寧夏均有發(fā)生,但灰霉病和輪紋病只在甘肅有報道;當歸病害在各產區(qū)均不相同(表2)。西洋參在我國吉林地區(qū)栽培方式為林地伐林栽參,地下根病主要為柱孢屬(Cylindrocarpon)真菌引起的銹腐病[39];在北京年平均氣溫高于吉林,栽培方式為農田栽參,地下根病主要為鐮刀菌屬(Fusarium)真菌引起的根腐病[40];而在山東據(jù)我們田間調查,前茬為花生的西洋參地下根結線蟲發(fā)生嚴重。另外,同一病害在不同產區(qū)有病原不同的報道,如幾個白術產區(qū)的根腐病病原菌,分別為Fusarium的6個種[41-45],類似情況還有甘草褐斑病[20-21]、地黃輪紋病[13,46]、地黃病毒病[13,47]、半夏病毒病[48-49]等(表3)。原因有可能是病原因地而異,存在復合侵染,也可能受鑒定技術的影響。

表2 不同產區(qū)藥材病害的多樣性Table 2 Disease diversity of TCM in different production areas

2.3 土傳病害高發(fā),連作障礙嚴重

以根及根莖入藥的藥材種類約占全部藥材的70%,這類藥材一般為多年生,如人參、西洋參、三七、白術、甘草等,種植到收獲需要兩年以上的生長年限。多年生的特性導致根類藥材土傳病害發(fā)生普遍,嚴重制約著藥材的產量和質量。已報道的病原主要集中在鐮孢屬(Fusarium)、疫霉屬(Phytophthora)、絲核菌屬(Rhizoctonia)、核盤菌屬(Sclerotinia)、柱孢屬(Cylindrocarpon)、土赤殼屬(Ilyonectria)等,這些病原一般為土壤習居或半習居菌,寄主范圍廣,腐生能力強,一旦定殖下來便很難根除,連續(xù)種植條件下的不斷增殖積累導致寄主連續(xù)感染[50-51]。土傳病害是中藥材病害防治的重點和難點。

中藥材生產上連作障礙現(xiàn)象嚴重,多數(shù)藥用植物均不能連作,特別是根類藥材問題尤為突出,如五加科植物人參、西洋參、三七等,百合科的貝母、百合,此外地黃、太子參、當歸、丹參、半夏等,再次種植間隔期甚至在10年以上[52]。對于以中藥材為主要經濟作物的道地產區(qū),連作障礙已成為中藥農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,連作障礙的克服對當?shù)亟洕l(fā)展具有戰(zhàn)略性意義。近十年來,有關連作障礙的原因及克服技術的研究取得了長足的進展,在3種人參屬植物[53],以及地黃[54]、太子參[55]、丹參[56]等藥材的自毒物質鑒定、自毒的生理生態(tài)機制、土壤微生物變化等方面進行了大量研究,對于多種生物及非生物因子在連作障礙中的作用有了基本認識,為指導問題解決提供了理論依據(jù)。

表3 同一病害的病原多樣性Table 3 Pathogen diversity of the same disease

3 中藥材病害防治研究現(xiàn)狀

3.1 化學防治

化學農藥以其簡便的使用方法和良好的短期效應優(yōu)勢一直是作物病害防治的主體,同樣也是我國中藥材病害防治中最常用的方法。在農藥的選擇上主要參考同期作物上類似病害的防治藥劑,通過室內毒力測定和田間藥效試驗進行確定。中藥材土傳病害是防治的難點,篩選過的滅生性土壤消毒劑有棉隆[57-58]、氯化苦[59]等。報道較多的也是生產上常用的灌根或種子/種苗處理劑有多菌靈、惡霉靈[43,60-61]、甲基硫菌靈[62-63]以及銅離子制劑,如波爾多液、絡氨銅·鋅[64]、羧酸磷銅[65]、氫氧化銅[66]等。20世紀90年代之后,一些復配制劑開始被應用,主要是甲霜靈+惡霉靈[67]、甲霜靈+福美雙[68]、甲霜靈錳鋅[69]、惡霜錳鋅[43,61]等,對中藥材土傳病害均具有良好的防治效果。

相對地下土傳病害,中藥材地上部病害種類多,病原更為復雜,包括鏈格孢屬(Alternaria)、莖點霉屬(Phoma)、殼針孢屬(Septoria)、白粉菌屬(Erysiphe)、叢梗孢屬(Monilia)、柄銹菌屬(Puccinia)等,防治藥劑的種類也更多。20世紀八九十年代,用藥多為銅離子制劑[70-71]、代森類[72-73]。2000年之后常用藥劑有丙環(huán)唑[71,74-75]、嘧菌酯[74]、苯醚甲環(huán)唑[76-78]、敵銹鈉[79]等。此外,代森錳鋅與甲呋酰胺[80]、唑醚·代森聯(lián)[81]、苯醚甲環(huán)唑與丙環(huán)唑等的復配制劑[75]也被開發(fā)應用于地上病害的防治。

化學殺菌劑長期大量使用誘使病原產生抗藥性的研究在中藥材上僅有個別報道,Lu等[82]測定研究了長白山地區(qū)10個人參產區(qū)的76株人參病原菌Botrytiscinerea對多菌靈、異菌脲、嘧霉胺、嘧菌酯的抗藥性,抗性菌株分別占81.6%、46.1%、31.6%和31.6%。抗藥性的研究是指導合理用藥的基礎,亟待彌補這方面的空白。

3.2 生物防治

生物防治是利用有益生物或其代謝產物對作物病害進行有效防治的技術方法。應用較多的主要有各種拮抗菌和抗生素。近10年來,針對藥用植物病害生防菌的篩選和應用方面取得了一定進展,其中真菌類包括拮抗人參銹腐病菌的哈茨木霉(Trichodermaharzianum)[83-84];拮抗三七黑斑病、炭疽病和根腐病病菌的棘孢木霉(T.asperellum)[85];對西洋參黑斑病及銹腐病病原有抑制作用的暗黃青霉(Penicilliumcitreonigrum)[86]。在生防細菌中的芽胞桿菌(Bacillussubtilis)對人參[84]、西洋參[86]、太子參[87]的多種病原具有良好的抑菌作用。生產上使用的生防菌劑,僅有淡紫擬青霉顆粒劑和厚垣輪枝菌微粒劑在防治當歸麻口病方面有報道[88]。目前篩選出的絕大多數(shù)生防菌都處在實驗室研究階段,針對的病原種類也很少,距離生產上應用還有較長的路要走。

抗生素類農藥武夷菌素、多抗霉素、中生菌素在人參屬藥材上應用較多[65,89]。另外,很多含有抗菌成分的藥用植物被成功開發(fā)為植物源農藥,如苦參堿,但植物源農藥用于中藥材病害的研究很少。由于很多作物與藥用植物的病原具有一定的相似性,可以借鑒植物源農藥在農作物方面的研究成果加以應用。

3.3 農業(yè)防治

農業(yè)防治是生產中最經濟的防治方法。通過改進耕作栽培技術及管理措施,調節(jié)病原物、寄主和環(huán)境條件之間的關系,創(chuàng)造有利于作物生長而不利于病害發(fā)生的環(huán)境,以達到控制病害的發(fā)生和流行。在中藥材病害防治的報道中,絕大部分都把選用抗病品種、調整播期、清除病殘體、合理施肥澆水、合理輪作、間作、套種等常規(guī)農業(yè)措施作為防治病害的主要技術。中藥材抗病育種尚處于起步階段,抗病種質資源的鑒定和品種選育工作十分薄弱[90-91],由于栽培的藥材普遍存在種質混雜的現(xiàn)象,系統(tǒng)選育、集團選育等傳統(tǒng)的育種手段仍然是目前抗病育種的主要方式[92]。對前茬作物的選擇及適宜的輪作作物的報道多為經驗性推薦,實驗性文章較少。趙楊景等[93]報道前作為紫蘇的土壤種植西洋參的存苗率及生物量比老參地有所提高。白術連作和前作為茄科作物的地塊,根腐病發(fā)病重,新墾荒地或輪作稻田發(fā)病輕[62]。

4 對未來研究重點的思考

4.1 關注次生代謝,重視病害對藥材品質安全的影響

次生代謝產物是中藥的主要藥效成分,同時作為植物的化學防御物質在病害發(fā)生過程中會發(fā)生變化。中藥材作為防病、治病、保健的特殊性產品決定了對其品質有著更高的要求,栽培藥材品質下降及外源污染物引起的安全問題是目前面臨的突出問題。以往遵循的是農作物的研究方式,重點關注病害發(fā)生對產量的影響,忽略品質的變化。很多藥材在罹病后仍被繼續(xù)使用,病害的發(fā)生是否造成藥效成分改變,從而導致品質下降目前基本上還是盲區(qū)。已有研究發(fā)現(xiàn),發(fā)生根腐病的西洋參中的藥效成分3種人參皂苷發(fā)生不同變化[94],病原F.oxysporum和F.solani導致早期人參皂苷Rb1升高[95],西洋參根中表現(xiàn)銹根癥狀的組織與正常組織相比,6種主要皂苷(Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rd)含量下降40%～50%[96]。患根腐病三七中新產生9種成分,多為三七皂苷的氧化產物[97]。鑒于藥用植物及其次生代謝產物種類的多樣性,不同病害引起中藥材質量變化的問題迫切需要引起重視。

另一方面,中藥材在貯藏過程中霉變的現(xiàn)象非常普遍,從而造成真菌毒素污染[3]?！吨袊幍洹?2015版)針對19種藥材制定了總黃曲霉毒素(AFT)及黃曲霉毒素B1(AFB1)的限量標準,大量藥材品種真菌毒素的污染風險尚不清楚。另外,除黃曲霉毒素外,還存在赭曲霉毒素等其他真菌毒素污染,嚴重威脅著臨床用藥的安全。有關真菌毒素污染環(huán)節(jié)中產毒菌的調查、防控措施及標準制定應是中藥材質量與安全方面的重點研究課題。

4.2 積累客觀數(shù)據(jù),指導農藥的合理使用

一直以來,化學農藥始終作為中藥材病害的主要防治措施,但由于基礎性研究薄弱,獲得認證的農藥非常有限,再加上中藥材以個體化生產方式為主,不同產區(qū)之間、種植基地之間以及種植戶之間均缺乏交流,農藥的選擇和使用非?；靵y,個別地方高毒、高殘留農藥仍有使用,導致農藥超標情況時有發(fā)生。在對中藥安全備受關注以及我國提出到2020年實現(xiàn)農藥使用零增長的大背景下,中藥材無公害/綠色生產面臨著新的挑戰(zhàn)。

我們面對的問題是,對于病害發(fā)生嚴重的中藥材,完全不使用農藥是不現(xiàn)實的,由于在中藥材上登記的農藥種類少,生產中還無法擺脫非登記農藥的使用。因此,迫切需要開展中藥材常用農藥的作用對象、作用效果、殘留時間、降解動態(tài)等進行相關基礎性研究,為制定安全使用劑量和使用期提供科學依據(jù)。中藥對絕大多數(shù)服用者而言,攝入量和服藥的時間均遠遠低于糧食、蔬菜、水果等食品,人群暴露量尚不夠明確,中藥材中農藥殘留對人體的毒性有待數(shù)據(jù)證實。研究農藥對中藥藥效成分及毒性成分的影響也應受到更多關注,噴施農藥殺菌劑后藥效成分的變化僅有沈一行等[98]的報道,對有毒中藥毒性的影響尚未見報道。只有通過大量的研究數(shù)據(jù),才能制訂出合理的農藥使用規(guī)范,科學指導用藥,同時使公眾對中藥材中農藥殘留的危害性有客觀認識。

4.3 分子技術的應用,助力提升基礎研究水平

受研究基礎和研究條件的限制,相對農作物而言,中藥材病害總體研究水平還比較落后?，F(xiàn)今分子生物學技術的快速發(fā)展,為植物病理學研究的深入提供了新的技術和視角;次生代謝產物功能基因不斷被發(fā)現(xiàn),為研究病原干擾寄主次生代謝的分子機制及對中藥材質量的影響提供了重要的分子靶標;生態(tài)學理論和方法的介入,為探明中藥材連作障礙的機理提供了新的思路。

目前絕大多數(shù)中藥材病原鑒定均采用的是形態(tài)學鑒定方法,對于大量基層及非專業(yè)研究者來說,對同屬中形態(tài)相似的種很難進行準確鑒定。采用rDNA-ITS基因序列進行病原分子鑒定相比于各種分子鑒定技術具有快捷簡便的優(yōu)勢,已經成為目前最常用的方法,在中藥材病害鑒定上多見于碩士論文[99]。對Fusariumsp.、Aspergillussp.、Ilyonectriasp.等真菌,ITS序列有時不足以完成種的鑒定,需要借助TEF、β-tubulin、histone H3等其他基因[100-101],綜合多基因序列鑒定技術逐漸走入視野。對復合侵染的土傳病害的多種病原開展分子系統(tǒng)學研究,從群體遺傳學的角度分析不同地區(qū)病原遺傳結構及致病性的差異,已經成為病原學的重要內容。

選育抗性品種是防治病害最為經濟有效而且安全的措施。由于我國栽培藥材群體中種質混雜現(xiàn)象普遍,給中藥材抗性品種的選育帶來很大困難。研究者開始嘗試采用誘變育種、基因工程、分子標記等技術加快育種進程,在當歸[102]、白術[103]等藥用植物上取得了初步的成效。

半個世紀前,我國就已開始了糧食作物病害的預測預報的研究工作,而中藥材的病害流行方面的相關研究尚未起步。全國第四次中藥資源普查項目開始以來,已在全國范圍內建立了中藥資源動態(tài)監(jiān)測站,借助這些已有的站點,通過開展中藥材病原種類、寄主范圍、發(fā)病規(guī)律及流行特征研究,建立損失估計模型,奠定病害的監(jiān)測預警基礎,對重大病害發(fā)生進行預測預報,可以為制定預防措施減少病害損失提供決策依據(jù)。

基因組學及DNA測序技術為深入了解土壤微生物在連作障礙中作用提供了強大的工具,q-PCR技術為定量分析土壤中目標菌的變化提供了有力的支持,使我們能夠更全面了解土壤中復雜的微生物及病原在植物生長及致病過程中的變化,為破解連作障礙的原因并建立克服技術提供了新的研究手段。

5 結語

中藥材病害研究已有半個多世紀的歷史,一直沿用農作物的基本思路,基礎理論研究在病原學方面取得較大的進展,防治技術主要集中在農業(yè)措施及化學防治的經驗積累；由于經費投入和人員有限,在研究范圍和深度上遠遠落后于農作物,整體處于起步上升階段,如何解決自身的特殊問題,提高研究效率應是目前重點考慮的課題。中藥材與農作物和大宗經濟作物相比,種類多且種植面積小,栽培方式包括傳統(tǒng)的農田栽培、仿野生栽培、設施栽培等多種類型,病害發(fā)生情況各有不同,需要解決的問題多而復雜。

對于應用基礎性研究,從產品的終極目標出發(fā),保證質量與安全是中藥材生產的第一要素;從中藥農業(yè)可持續(xù)的角度來看,連作障礙是目前生產中的瓶頸問題。在這兩方面,病害的發(fā)生與防治均是其中的關鍵環(huán)節(jié),加強相關的基礎性研究,對于建立安全有效的防控措施,提升防控技術水平,以及保障中藥農業(yè)產業(yè)的健康發(fā)展至關重要。

現(xiàn)代植物病理學已經進入到基因及蛋白組學的時代,分子生物學技術在病原鑒定、病原與寄主互作、抗病育種、病害監(jiān)測等方面得到廣泛應用,為中藥材病害研究提供了新的手段。另外,互聯(lián)網時代的到來也為研究者之間、研究者與生產者的交流建立了便利快捷的通道,必將有力地促進研究成果的轉化和應用。實現(xiàn)中藥材優(yōu)質、安全、高效、環(huán)保型生產,植物病理學研究者任重道遠。

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(責任編輯：田 喆)

Plant diseases of traditional Chinese medicines:20 years of progress in research on understanding and management

Gao Weiwei, Zhang Ximei, Tian Geilin, Jiao Xiaolin

(Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100193, China)

Traditional Chinese medicine (TCM) has been used for millennia in China. As the source of TCM, medicinal plant is the basis for Chinese medicine development. In 2015, TCM is firstly regarded as the strategic resource in “Protection and development of Chinese herbal medicine (2015-2020)” by the State Council of China. The occurrence of diseases seriously reduces the quantity and quality of TCM during the production, processing and storage stage. Since TCM has not been given considerable attention, little phytopathological research has been done in our country until 2000. In the recent 10 years, TCM has been more and more accepted worldwide and its demand is increasing. Cultivation area and species of medicinal plants are expanded in China. The research teams and research papers have been increasing rapidly. The previous studies have been focused on pathogen identification and prevention or control technology. The research ideas mainly follow the general rule of plant pathology, while the research on the characteristics of medicinal plants is weak. Here, we summarize the research progress in plant diseases of TCM in recent 20 years. Based on the present situation, we suggest that the major problems of TCM plant disease occurrence and the requirements of industry should be focused, the basic research on plant diseases related to TCM quality and safety be strengthened, advanced technology be accelerated, and research efficiency and depth be improved. All of the efforts would provide theoretical basis and technical guidance for TCM disease management.

Chinese traditional medicine; plant disease; research status; quality and safety; management and strategy

2016-08-10

2016-08-15

國家自然科學基金(81274071,83101357);中醫(yī)藥行業(yè)科研專項(201407005)

S 435.67

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.05.003

* 通信作者 E-mail:wwgao411@sina.com