药用植物生物学重点实验室：科技支撑营造“一药一天地”

[编者按] 创新是引领发展的第一动力，云南省重点实验室，以“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，聚人才、强协作，解难题、兴产业，是基础研究和关键核心技术攻关的重要平台。作为科技创新的策源地，一路走来，成效卓著。今科技彩云南携众媒体采撷其华，以飨读者。

“有产业才有专业、才有实验室！”采访云南省药用植物生物学重点实验室时，实验室副主任、西南中药材国家工程中心副主任陈军文如是说。

这个实验室十分“年轻”，于2017年才获批，并依托云南农业大学建设成立。血气方刚，能有如此“见地”，确实了得。

“实验室从产业中来，到产业中去。” 陈军文介绍说：“几年来，实验室以三七、石斛、重楼、天麻、灯盏花等云南道地、特色药用植物为研究对象，从药用植物功能基因组学、药用植物种质创新、药用植物生理生态、中药材质量评价等研究方向‘四面出击’。坚持为生产、为企业服务，在生产实践中找准问题，在解决问题中培养人才，以创新成果引领并支撑药用植物产业高质量发展。”

短短几年，这种引领和支撑把云南药用植物产业搞得风生水起。截至2020年，实验室建成了集团选择育种、全基因组选择辅助育种等育种方法体系，累计选育三七、灯盏花、重楼、石斛等优良新品种50多个，累计推广面积50多万亩，带动建立了红河灯盏花、龙陵紫皮石斛、普洱白芨、大理滇重楼等道地药材产区。构建了直播避雨栽培、林下栽培、野生抚育等高效栽培技术体系30多套，建立示范基地50多个，累计示范推广46万亩，累计带动8万多山区百姓脱贫致富。

最为经典的是实验室主任杨生超及团队推动起来的云南灯盏花中药材产业，陈军文介绍说，其中的故事弥足精彩：

1998年10月，当时的杨生超还是个毛头小伙，在红河州泸西县一个中药材种植基地，平生第一次见到灯盏花，杨生超就着迷了。

那时节，灯盏花的种子只能从野生植株采集，资源日益枯竭，造不出一片“花花世界”。杨生超看到了灯盏花的产业价值，在基地留连忘返。2000年，他利用工作之便，在农大拉起一个科研团队，与泸西县相关企业一起，开启了灯盏花引种、驯化和规范化种植研究。

杨生超团队以种子繁育为关键环节，摸索着灯盏花规范化种植的技术路线。从山上采来种子，经过两个月驯化和多次田间试验，当年获得灯盏花苗6000万株。从2002年到2009年，团队不断收集灯盏花种质资源，建立了种质资源圃，从中筛选出优质种源进行研究试验。历时7年，终于选育出两个优质新品种：千山1号和千山2号。这也是云南省首次选育出药用植物新品种。

“千山兄弟”不同凡响，灯盏乙素含量都达3%以上，是《中国药典》上药材“基准值”的10倍，是野生灯盏花药材的5倍。品种有了，团队就探索用直播技术替代育苗移栽，将灯盏花易发的根腐病发病率从70%降到了5%以内。实践当中，又发明直播覆膜避雨栽培技术，使灯盏花发病率大幅降低。两项核心技术双管齐下，使种植效率和经济效益大幅提高。农户种植一亩灯盏花的收益从2000元提高到1万元以上，企业加工效益也从4000元提高到1.5万元以上。

目前，这些技术已推广到红河州泸西县、弥勒市和大理州南涧县、弥渡县以及曲靖宣威市等地。据不完全统计，杨生超选育的灯盏花新品种推广面积累计达20万亩以上，占全省灯盏花种植面积的80%。直播覆膜避雨栽培技术推广面积超过10万亩，共创造经济效益30多亿元。灯盏花成为国家药用植物栽培中品种化最典型的植物之一，是云南省药用植物资源产业化开发当之无愧的“最成功”品种。

实验室实行教学在学院、科研在平台、成才在团队的管理运行模式，跨学院、跨学科组建创新团队，把“传道、授业、解惑”和科技创新有机结合起来。实验工作人员34人，其中教授15人，云南省中青年学术和技术带头人及后备人才等各类省级人才13人，22人具有博士学位，相当一部分博士具有中科院系统和国内名牌大学以及留学国外的背景，有上百学生在实验室做项目。形成以教授领衔、年轻博士为主，以中药材种质创新与利用研究为重点，以云南特色优势药用植物资源为研究对象，人员梯度构建合理、多学科优势互补，与产业紧密结合的科技创新团队。

“这样的管理模式，实现了人才资源的有效荟萃和科研资源的充分整合，有利于科技创新不断拓展和深化。”陈军文说： “譬如林下三七种植，最早是‘时代楷模’朱有勇院士研发的，近年来在实验室得到进一步深化，逐步形成覆盖整个产业链的支撑技术体系。还开发了多种林下三七茎、叶功能性食品，确保将林下三七整个儿‘榨干吃尽’。”

 “还有核桃林下种植丹参，也始于实验室建立之前”，陈军文说：“实际上2014年就实验成功了。实验室深入研究发现，核桃林存在影响异类植物生长的化感作用，许多作物都不适宜在核桃林下种植，丹参却可以与之亲密无间。核桃林下的土地资源原本是‘废弃’的，现在用于种植丹参，每亩净增五、六千元效益，何乐而不为？”据悉，现在核桃林下丹参种植面积已发展到3万多亩，占云南丹参种植面积的一半，新增经济效益相当可观。

近年来，实验室还完成了三七、丹参、灯盏花等重要药用植物的全基因组测序，以及大量药用植物转录组测序，首次构建了药用植物组学数据库“Herbal Medicine Omics Database”。这个数据库涵盖了我国主要药用植物的基因组、转录组、代谢组以及底盘细胞等药用植物基因资源数据，是国际上最为全面的药用植物组学数据库，也是药用植物合成生物研究的重要信息平台。还尝试了云南重要药用单体的生物合成研究工作，在酿酒酵母底盘细胞中成功构建了灯盏乙素、稀有三七皂苷、葫芦素等全合成的细胞工厂，特别是灯盏乙素生物合成初步具备了工业化生产的潜在能力。

陈军文透露，目前，实验室完成的“高原山区重要中药材高品质种质创新及应用”项目即炫丽登场，将对云南省中药材和大健康产业的健康持续发展起到显著推动作用。

有了科技的支撑，云南药用植物产业的天地，将是“一药一天地，一花一世界”。