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微生物诱导子促药用植物增产增效

近年来,药品消费逐渐从以化学药品为主向以天然资源为原料的植物药转变,目前,全球中药销售额达2000亿美元,每年还以20%左右的速度递增,这为药用植物产业的发展带来机遇。

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然而,中药材产业中一些共性技术问题制约了中药材产业的发展和农村种植户的收益。在生产源头上,药用植物栽培面积不断扩大、环境气候不断变化及化学农药不合理使用等,使病虫害问题日益突出,原本的道地药材因产量、品质等问题而失去市场竞争力,危及到药用植物产业的健康持续发展。


“以浙江省为例,浙江省中药资源丰富、品种繁多,拥有中药材资源2000余种,其中药用植物品种超过1700多种,蕴藏量约10多亿公斤。”杭州师范大学教授王慧中说,以药用植物为主的中药材产业是浙江省的重要产业,也是我国少数最具国际比较优势的产业之一,目前,已形成了以“浙八味”为代表的一批具有浙江特色的优质药材,在全国药材市场中占有重要地位,其中浙贝母等药材的面积和产量占全国总量的一半以上,杭白菊占近70%,铁皮石斛占全国总产量的90%。


在杭州师范大学浙江省药用植物种质改良与质量控制技术重点实验室,王慧中带领着学生们开展了相关研究工作,他们以现代生命科学领域中的细胞信号转导理论为依据,对环境因子影响药用植物活性物质合成积累的机制进行了探讨,发现光照、温度等环境因子可通过激活药用植物细胞内特定的信号转导途径诱发次生活性物质合成的作用机理,并提出了利用诱导子等处理手段直接激活药用植物体内的信号转导途径,提高药用植物活性物质含量的设想。


在实验室师生的努力下,从酵母细胞壁中分离制备了一种可以激活杭白菊内源信号途径并促进杭白菊活性物质合成的多糖类诱导子,并在桐乡等杭白菊产区进行了应用试验。


王慧中介绍,实验表明,在杭白菊现蕾前期将多糖类诱导子均匀喷洒杭白菊苗叶片,采收期杭白菊花蕾中总黄酮、绿原酸和木犀草素含量分别提高了125%、85%和133%。同时,结果表明,多糖类诱导子处理还可激活杭白菊内源防御系统,提高杭白菊对叶枯病等病害的抵抗能力,施用多糖类诱导子后杭白菊病害发生情况下降,产量提高。


“这不仅是开发了一种安全、无害、环境友好型的杭白菊品质改良剂,同时也为提高其它药用植物的品质和抗病性提供了一种新策略。” 王慧中说。


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