潜心攻关十五载 培根固本优种质 陈贵林科研团队：让内蒙古黄芪更道地

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人才是第一资源，是创新驱动发展的核心要素。党的十八大以来，内蒙古深入实施人才强区和创新驱动发展战略，持续深化科技体制改革，不断完善科技人才发展体制机制，在引才、育才、用才、留才等方面营造了良好的政策环境，特别是在“草原英才”工程、自治区自然科学基金等人才工程和科技项目的支持与引导下，我区成功培育了一大批青年高层次科技创新人才。他们坚持“四个面向”，勇挑科技自立自强的使命担当，在基础、应用研究领域深耕细作，为“科技兴蒙”，推动自治区经济社会高质量发展贡献了应有的力量。

创新内蒙古与内蒙古日报《科技》版共同策划《“青创”观察》专栏，带您领略广大青年科技工作者勇攀高峰、精益求精的科学精神和砥砺前行的创新故事。

早春四月，武川县的丘陵沟壑一望无际，号称“补药之长”的黄芪幼苗在松软复苏的红色土壤中悄然萌动，蓄势待发，等待时机破土而出。

千百年来，中药材是中医学精粹之根本，也是历代医家防病治病最有力的武器。内蒙古生产的药材素以质优无污染著称，被公认为黄芪的道地产区。土壤环境清洁、光照充足、昼夜温差大，病虫害相对较轻，独特的气候和土壤条件，赋予黄芪根条长、品相好、粉性足、药用成份稳定，且含量远优于中国药典的质量标准。

对于耐寒耐旱的黄芪来说，武川县深厚肥沃的土地为其提供了极佳的生长环境，而内蒙古大学生命科学学院陈贵林教授的科研团队研究基地也长期在此扎根。

俗话说，“十药八芪”。据统计，含黄芪的中成药多达200余种，目前国内外市场对黄芪的需求量极大，以黄芪为原料的上市保健品也大量涌现。现代科技发现，黄芪中含有皂苷、多糖、黄酮等物质及硒、锌、铜等多种微量元素，具有增强机体免疫功能、保肝、利尿、抗衰老、抗应激、降压和较广泛的抗菌作用。

《国家中医药发展战略规划纲要（2016-2030）》明确提出，全面提升中药产业发展水平，加强中药资源保护利用，推进中药材规范化种植养殖，扶植中药原料基地建设。自治区蒙医药中医药事业“十三五”发展规划，也把促进蒙药中药资源生态建设列为发展重点。

由于长期大量采挖，野生黄芪资源量急剧减少，属于渐危品种，成为国家三级保护植物。需求量快速增加，野生和半野生资源不断减少，人工栽培成为解决药材供应问题的关键。尽管近年来我区已经成为全国重要的黄芪生产基地，但生产中仍然存在单位面积产量不高、品质不稳定、生产成本过高等一系列问题。

搞好大宗蒙药中药材基地建设，提高药材质量尤为关键。“要想把资源优势转变为经济优势，必须走生态种植的可持续发展之路，积极开展黄芪种质资源研究和人工栽培品种选育。保护黄芪种质资源的多样性，建立优质高产、抗逆性强的良种资源库，具有十分重要的理论价值和现实意义。”陈贵林教授说。

2006年，陈贵林教授带领团队开展了黄芪种质资源收集整理工作，一些品质纯正的黄芪种子已很难找到。人工栽培中，存在种质品种混乱混杂的情况，山西、内蒙古、甘肃、陕西等地区种植地相互调种使用。同时，黄芪品种人工选育工作严重滞后，优良品种品系较少，种质资源已成为制约黄芪产业发展的主要瓶颈。针对黄芪优良品种选育问题，陈贵林课题组将收集到的12个黄芪种源同步播种于温室和大田试验，进行干旱处理及一系列相关生理生化指标和有效成分的比较，筛选出抗逆性强、品质好的优良黄芪种质。

黄芪虽好，但想得到品质极佳的黄芪，并不是一件容易的事。在深入武川县、固阳县、奈曼旗和喀喇沁旗黄芪主产地田间地头的调研中，陈贵林发现，经常会有种植户抱怨药材种植投入高，品质和产量得不到保障，得不到高回报收益。

在大面积种植黄芪的过程中，很多地区由于盲目追求产量而忽略品质，加之水肥调控技术不规范、连作障碍等问题，极大影响到黄芪的产量和品质。在有着“黄芪之乡”之称的固阳县，高峰期种植面积可达总耕地面积的1/4，几乎包括了当地所有水地。连年的黄芪种植，重茬导致的病虫害猖獗，黄芪产量和质量急剧下降，病虫害高发时甚至绝收，这种状况一度严重威胁了该地区的黄芪种植业。

道地药材的优良品质是药材的基因型与特定环境条件长期作用的结果，优良药材品种的基因只有在特定的生态环境条件下才能够得以充分表达。

“土壤是生态环境中影响药材道地性形成的重要因子。连作后，黄芪根际土壤有益菌和致病菌的平衡关系被打破，根际土壤微生态失衡。连作年限越多，对黄芪维持根际土壤微生物多样性越不利。”陈贵林告诉记者，目前道地药材的研究主要集中在气候条件及土壤理化因子对药材品质形成的影响，而关于土壤微生物对药材道地性形成的作用还缺乏足够认识和系统研究。

为探索缓解黄芪连作障碍的方法，2014年开始，团队在武川县进行为期6年的大田试验，同步进行温室盆栽实验，探索黄芪与燕麦、油菜、黄芩及马铃薯等不同作物轮作后黄芪根腐病发病情况、土壤养分含量及根际微生物多样性变化，围绕黄芪道地性问题及品质提升开展了一系列相关研究工作。

研究结果表明，黄芪与燕麦轮作后，黄芪植株生长情况健康且产量较高，与燕麦轮作后土壤养分含量显著上升。同时，黄芪根际土中有益菌数量提高，有利于黄芪生长及品质提升，是一种缓解黄芪连作障碍的合理轮作措施。

陈贵林还发现，种植户在栽培过程中，水分控制不当，盲目浇灌，导致了黄芪产量和品质降低。

为探究黄芪药用有效成分的积累规律，2010年开始，团队运用转录组学及代谢组学技术研究了干旱胁迫下黄芪及膜荚黄芪不同器官有效成分（毛蕊异黄酮葡萄糖苷和黄芪甲苷）的积累规律，进行正常供水和干旱胁迫处理，进行光合指标、生长指标和酶活性的测定。

“实验发现，适度的干旱有利于黄芪有效成分的积累。轻度和中度干旱时，黄芪体内一些抗氧化酶活性增强，渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量增多。此外，一定程度范围内的干旱胁迫，黄芪的生物量降低，但能提高黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花苷、毛蕊异黄酮和芒柄花素等黄酮类成分的含量。”

同时，课题组还在和林格尔县进行了2年的大田控水试验，发现在6月中旬到7月上旬实行1次灌水，有利于黄芪根药效成分的积累，过多灌水反而不利于黄芪生长，也会导致黄芪品质降低。这些有益的探索和发现，对于提高黄芪种植中水分利用效率及黄芪品质提升，降低生产成本，颇具应用价值。

从黄芪种子萌发、幼苗生长，到收获越冬、返青等每一个生长时期，陈贵林教授和团队成员几乎每年有近一半的时间坚守在田间地头。实验室里，日日夜夜共同探讨研究方案、观察实验；试验田间，春种秋收、取种采样，风餐露宿中伴随着艰辛付出和收获的喜悦。十余个春秋，寒来暑往，黄芪成了大家生命中的一部分。

陈贵林教授认为，做农业研究不能只待在实验室里，而是要把所学应用到田间地头，用实践检验理论，用农民的丰产增收考核科研工作。

为让种植户掌握黄芪的生态栽培技术，实现科技惠农，陈贵林近年来围绕黄芪生态种植及规范化种植的关键技术，在呼和浩特市、包头市、赤峰市、通辽市、呼伦贝尔市、巴彦淖尔市、山西、甘肃等黄芪主产区进行黄芪种植规范化指导，培训种植户2200多人次，研究成果得到推广及应用。

经过多年培育，内蒙古产的黄芪品质已经得到中医药界的认可，其影响力和品牌效应也在不断提升。“正北芪”品牌被评为知名商标，“固阳黄芪”通过了国家地理标志登记，逐渐成为名副其实的“黄芪之乡”。