国家科技支撑计划项目云南特色药材种植、养殖技术及标准化研究与示范建议书

来源:校园招聘 发布时间:2020-10-18 点击:

  国家科技支撑计划项目建议书

  项目名称:

 云南特色药材 种植、养殖技术及标准化 研究与示范

  建议单位:云南省农业科学院药用植物研究所

  二○○ 七年十一月九日

 项目概况表 项目名称 云南特色药材种植、养殖技术及标准化研究与示范 经费需求 0.75(亿元)

 其中国拨

  0.30(亿元)

 实施周期 2008~2009(年)

 ■ 重大项目

 □重点项目 所属领域 □能源 □资源 □环境 ■ 农业 □材料 □制造业 □交通运输 □信息产业与现代服务业

 ■ 人口与健康

 □城镇化与城市发展

  □公共安全与其他社会事业 项目与《纲要》的衔接性 ■ 明确列入《纲要》 人口与健康

 领域 中医药传承与创新发展优先 主题 ■ 基本属于《纲要》 农业 领域 种质资源发掘、保存和创新与新品种定向培育 优先主题的范畴 □其他(请说明)

 项目与重大工程、重大装备、行业重点业务工作或引进消化吸收项目的结合性 ■ 是“中药现代化科技产业(云南)基地”工程的关键配套技术 □没有明确的依托工程 □其他(请说明)

 项目与部门(地方)科技需求的衔接 ■ 需求提出单位:

 云南省中药产业发展相关部门要求

 □其它(请说明)

 创新类型 □原始创新

 ■ 集成创新

 ■ 引进消化吸收再创新 项目完成时的应用类型 □形成自主研发能力

 ■ 形成规模生产能力 □局部试点示范

 ■ 较大范围推广应用 项目组织单位的建议 牵头组织单位建议:

 云南省农业科学院(药用植物研究所)

 其他组织单位建议:

 丽江华利生物开发有限责任公司、云南施普瑞生物工程有限公司、云南圣火药业(集团)有限公司、云南省腾冲制药厂、云南福维临生物药业有限公司

 编写说明

 1.项目建议应符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》(以下简称《纲要》)重点领域及其优先主题的任务,支撑实施最新或国家重大战略部署,并符合《国家科技支撑计划管理暂行办法》规定的立项要求。

 2.各有关部门、地方及有关单位结合本行业、本地区等发展需求,提出项目建议,正式行文并同时通过科技部门户网站(www.most.gov.cn)上的“国家科技计划项目申报中心”报送科技部。

 3.报送项目建议书时,应一并附上《国家科技计划项目概算申报书》。

 目

  录

 一、项目立项的必要性 及需求分析

 ......................................................... 5 (一)项目立项的必要性与需求分析 ................................................................. 5 (二)项目重大经济、社会效益 ....................................................................... 11 二、项目目标及主要任务

 ...................................................................... 12 (一)主要任务 ................................................................................................... 13 (二)项目、人才、基地统筹计划 ................................................................... 24 三、相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础

 ................... 25 (一)国内外技术发展趋势与现状、专利等知识产权及相关技术标准情况分析 ........................................................................................................................... 25 (二)国内现有工作基础 ................................................................................... 29 四、技术、经济效益、推广应用及产业化前景

 ......................................... 37 (一)技术、经济、社会效益分析 ................................................................... 37 (二)推广应用及产业化前景 ........................................................................... 43 (三)风险分析 ................................................................................................... 44 五、计划实施年限、经费概算与资金筹措

 ................................................ 46 (一)年度计划及阶段目标 ............................................................................... 46 (二)经费概算与资金筹措 ............................................................................... 50 六、必要的支撑条件、组织措施及实施方案

 ............................................ 51 (一)必要外部支撑条件 ................................................................................... 51 (二)项目组织单位建议 ................................................................................... 52 (三)组织实施方案与管理措施 ....................................................................... 53 (四)企业参与度、产学研联合机制 ............................................................... 55 七、其他说明

 ...................................................................................... 56 附件一:项目简介 ............................................................................................... 56 附件二:《国家科技计划项目概算申报书》 ..................................................... 56

 云南特色药材种植、养殖技术及标准化研究与示范

 一、项目立项的必要性及需求分析 (一)项目立项的必要性与需求分析 中国传统医学是世界传统医学系统中的重要组成部分,中药是我国传统医学长期生存与文化传承的物质基础与保障,对满足我国人民的医疗卫生保健需求起到了不可磨灭的重要作用,在广大农村地区更是如此。随着经济与社会的发展,我国中药产业在国民经济中的重要性日益突出。据统计,2005 年我国实现中药工业总产值(现价)1169.67亿元,产品销售收入 1086.25 亿元,利润总额 102.09 亿元,分别占全国医药工业的 26.4%、25.8%和 29.0%。在整个产业稳步增长的同时,社会资金加快向中药产业倾斜,技术平台建设不断加强,产业化程度大幅度提高,企业更加注重品牌与效益。2002 年,中药产业作为“国家战略产业”已经写入我国《中药现代化发展纲要(2002~2010 年)》。可以说,现阶段中药产业面临良好的发展机遇,产业前景广阔,潜力巨大。

 医药产业是云南生物产业发展的重中之重,云南省委省政府将培育天然药物为主的现代医药产业作为战略目标,把“云药”产业打造成继“云烟”之后的新的支柱产业加以培育,着力推动云南省现代中药产业的发展。云南发展医药产业具有竞争优势在于:首先,丰富的药用生物资源为创新药物研发提供了种质优势,云南共有中药资源6559 种,包括药用植物 6157 种、药用动物 372 种、药用矿物 30 种,分别占全国总量的 55%、24%和 25%,其中 1200 多种是云南独有的;其次,优越的环境气候条件为药材引种、种植提供了自然优势,云南地形地貌复杂,气候类型多样,具有“立体气候”的特点,为各种重

 要药材的引种和种植提供了适宜生态环境和条件;第三,底蕴深厚的民族民间药为新药开发提供了后发优势,全省拥有民族药 1300 余种,民族民间验方 1 万余个,审评民族药 400 余种,其中制剂 100 多种,是研发新药的宝库;第四,医药科研机构建设初具规模形成医药研究与开发优势,在省属 149 个独立的自然科学研究机构中,有 76 个从事生物资源研究开发,其中专门从事医药研究的机构有 20 余家,研究平台建设初成规模,开发了灯盏细辛系列产品等一批科技含量高、疗效好、社会效益好的中药与民族药新品种;最后,医药企业的新产品开发能力不断增强,创新药物开发投入力度不断加大,形成医药产品创新优势。总之,云南有优越的自然条件和丰富的中药材资源和一定规模的中药产业,已初步形成了中药的产业链和研究开发体系,区位优势明显,具备发展中药产业得天独厚的有利条件,是我国最适宜发展现代中药产业的地区之一。

 1. . 项目实施的必要性 本项目重点研发云木香(Aucklandia lappa Decne.)

 )、灯盏细辛(Erigeron breviscapus (Vant.) Hand. Mazz.)、大黄藤(Fibraurea recisa Pierre)、美洲大蠊(Periplaneta Americana Linn)、云黄连(Coptis teeta Wall.)与白及(Bletilla striata)六种药材,涵盖了云南特有地道药材、重要民族药、常用民间药材以及珍稀濒危药材,极具云南特色,在云南乃至全国中药产业中占有重要地位,有明显优于其它地区的研发优势,发展前景广阔。以这些药材为研发对象开展优良种质资源筛选、规范化种植(养殖)技术及标准化生产技术研究与示范,对有效保护野生稀缺、濒危药用资源,缓解中药资源紧缺,提供中药产业化关键技术及人才等方面具有重大意义,十分必要。

 云木香是享誉全国的云南地道药材,从印度引种到云南已有 70

 多年的栽培历史。经多年种植,云南滇西北地区以成为国内种植面积最大、质量最优的云木香基地。

 灯盏细辛源自苗族传统医药,灯盏细辛系列药品作为国家重点发展的中草药品种和中医院治疗心脑血管疾病临床必备急救药品,被列为云南省“十五”期间重点培育的五大系列药品之一。云南占有全国 95%的灯盏细辛资源储量和 60%以上的灯盏细辛产品市场份额,已成为云南仅次于三七的第二大产业,2005 年总产值达 10 亿元。黄连是常用中药,《伤寒论》中 10%的药方中都含有黄连,既可治疗疾病,又可作保健药品,也是藏、蒙、瑶、苗等民族少数民族的常用药。

 云黄连是《中华人民共和国药典》规定的三大黄连品种之一,属云南特有的地道药材,在云南怒江已有较长的栽培历史,并建有全国规模最大的种植基地。由于用途广泛、消耗量过大,云黄连资源数量剧减,被列为国家二级保护植物。

 大黄藤是云南红河州地道药材,当地建有全国最大的大黄藤种植基地以及多家大黄藤生产企业,相关发明专利几乎全部属云南制药企业所有,已形成从种植到药品开发较完整的产业链。由 美洲大蠊提取物制备的“心脉龙注射液”属我国自主研发、有自主知识产权的专利新药;“肝龙胶囊”是中国第一个获得 SFDA 批准的昆虫类治疗慢性乙型性肝炎的二类新药,是全球第一个抗乙肝的昆虫类药物。云南省经过多年的研究开发,突破了美洲大蠊的养殖难关,建立了全国最大的美洲大蠊养殖基地,获得了多项技术专利。

 白及用途广,用量大,但人工栽培技术难度较大,野生资源遭受毁灭式采挖,致使资源濒危,原料紧缺,市场价格逐年上涨。云南省拥有优良的野生白及种质资源,且有发展白及种植的资源和环境优势。

 当前大力发展云木香、灯盏细辛等云南特色药材的主要问题是:

 (1)不重视种质资源有效保护与合理利用:野生药用资源的品

 种和数量是中药材生产、研发的物质保障,也是关系到中药产业能否持续健康发展的关键。长期以来,轻保护重开发的发展模式导致野生药材过量采集、原生地破坏,使得野生药用资源品种和数量急剧减少,有的已处于濒危状态。例如,云黄连被列为国家二级珍稀濒危保护植物;白及被列入濒危动植物种国际贸易公约(CITES)附录的药用植物和国家二级珍稀濒危保护植物,种质资源现状堪忧。

 (2)缺乏优良种源:目前,药材栽培的种源大多数是采集野生资源直接用作种苗,经驯化选育的优良种源极少。品种退化、种源混杂、优良种源缺乏等问题十分突出,使制药企业难以获得优质原料。例如,灯盏细辛由于种源混杂,产量低,有效成分含量低且不稳定,不但加大了企业生产成本,且已严重影响了药农的增收。

 (3)缺乏规范化生产技术:通过人工种植(养殖)的药材品种不到药材总量的 2%。由于栽培品种较少,栽培历史不长,中药材生产技术落后、栽培管理粗放,种植(养殖)技术还停留在只求成活、不讲产量与质量的低水平上。与一般的粮食作物和经济作物相比,中药材生产技术至少落后 10~20 年。一方面,现有生产技术科技含量较低,不完善配套,规范化程度低,一些技术难点长期没有突破。例如,白及种苗繁育难题已成为制约白及规模化种植发展的瓶颈问题。而已规模化种植的云木香、灯盏细辛等药材,则必须继续解决提高产量和质量的关键技术问题。另一方面,标准化技术大大滞后产业需求,缺乏种子种苗、生产技术标准和产品质量标准。

 (4)缺乏产后处理技术研究:目前虽有一些中药材产后的清洗与干燥技术、粗加工技术、包装贮藏技术,但成熟的、标准化的产后处理加工技术研发基本还是空白,大大落后于生产的需求。

 (5)制药原料极其紧缺:以上问题综合导致了药材和制药原料

 的紧缺。对于白及、云黄连等种质资源稀缺、濒危的药材而言,必须做到有效保护和有序开发,突破种植技术瓶颈,解决能规模化种植的问题,以缓解原料匮乏状况;对于大黄藤、灯盏细辛等已有终端产品的药材而言,则需要解决“高产、优质”的问题,为企业提供数量充足、质量稳定的制药原料,满足企业的原料需求。

 2. . 项目需求分析 药用资源的匮乏和中药产业的不断发展必然带来制药原料的紧缺和市场需求的增加。现就本项目研发重点,进行需求分析:

  云木香产品质量优于藏木香、川木香等传统品种。市场供应的云木香大部分来自栽培和半野生资源,由于栽培历史悠久,已经形成了较为稳定的供需关系,年产 3500~4000 吨可基本满足市场需求。但近年来,除传统药用外,云木香逐渐向多用途发展,如蚊香和食用调料等。市场需求尚有 1000~2000 吨的缺口。另一方面,云木香产量还受到种植技术水平的制约,产量和质量都不稳定。因此,云木香产业所面临的主要问题是从粗放型生产向集约效益型转变。要突破规范化种植关键技术,提高产品质量和产量来满足市场的需求。

  灯盏细辛是云南特有的天然药物资源,云南省资源总量占全国95%以上。以灯盏细辛为主要原料的灯盏花素类药品已被列为国家重点发展的中草药品种和中医院治疗心脑血管疾病临床必备急救药品。目前,制药企业主要靠采挖野生资源提取获取制药原料,需求量以每年 15%的速度递增。据估计,目前云南野生灯盏细辛资源只能满足25%的市场需求。由于市场需求量大,野生灯盏细辛资源难以满足制药企业在质量、数量两方面对原料的需求。因此,规模化、规范化的人工种植势在必行。

  大黄藤是云南红河哈尼族彝族自治州的道地药材。大黄藤系列

 药品具有广谱抗菌、抗病毒及加强机体防卫机能(增强白细胞吞噬能力)的多重药理作用。大黄藤资源量小,分布分散。制药企业以大量采集野生植物资源为代价,使大黄藤野生资源急剧减少,濒于枯竭。目前,国内资源总量仅能满足 20%左右的市场需求。近年来大量的原料进口使越南、老挝、缅甸的大黄藤资源以每年 40%的速度减少。因原料匮乏,大部分药厂已停止黄藤素药品的生产。针对大黄藤繁育技术及优质高产种植关键技术开展研究,在保护野生资源的同时,进行规模化的种植示范,是解决原料短缺的主要途径。

  美洲大蠊生活隐蔽、生长环境质量差、食性杂,一直被人们视为害虫。全世界发现约 4000 多种,我国已发现 200 多种。近年来随着现代医药技术的迅速发展,科研人员对美洲大蠊的药用价值进行了开发利用,同时也兴起了对美洲大蠊的人工养殖,并迅速成为了一个新的致富项目。目前,美洲大蠊作为制药、保键、美容化妆、饲料制造等行业原料的新宠,仅靠现有的养殖规模远远不能满足生产的需求,市场前景良好。

  云黄连用途广泛,既有抗微生物、抗原虫抗溃疡、利胆、抗肿瘤、抗放射等功效,治疗循环系统、神经系统、平滑肌器官疾病,又可作为延年益寿的保健药品。云黄连作为国家二级保护植物,野生资源极度极度匮乏,而人工栽培有记录的最高亩产量仅有 5 公斤左右。由于产量低,供需之间的差距较大。本项目要突破产业发展瓶颈,发展云黄连优质高产规模化种植,解决云黄连栽培难度大、产量低的问题。

  白及为传统止血药,具有止血收敛、消肿生肌之作用,临床主要用于治疗肺伤咳血,外科创伤,溃疡肿毒等。除传统药用外,白及胶在化妆品中应用亦广泛,常作为增稠剂、悬浮剂、保湿剂、助乳化

 剂使用。多年来,医药企业一直采用野生资源作为生产原料。由于白及适生环境有限,自然繁殖困难,加之连年毁灭性的采挖致使天然野生资源濒临枯竭,已被列入濒危动植物种国际贸易公约(CITES)附录的药用植物和国家二级珍稀濒危保护植物。近年来,白及市场供求极不平衡,市场价格已由每千克 30 元攀升到 70 元,原料缺口逐年增大。开展本项目研发,建立种苗基地和优质高产示范基地,以满足白及原料需求。

 3 .与国家中长期科技发展规划的结合度 《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》中指出,在我国今后十五年在科学技术领域内,“农业”与“人口与健康”作为其中两个重点发展领域,要求我们“延长农业产业链,带动农业产业化水平和农业综合效益的全面提高”,并“发展现代中药研究开发和生产制造技术,有效保护和合理利用中药资源”。云南中药资源十分丰富,但传统的技术标准和生产经营方式难以适应国内外市场对中药产品的质量要求。云南省依据自身发展中药产业的比较优势,制定了打造“云药”产业的发展规划,并实施了“中药现代化科技产业(云南)基地”项目,全面推进中药产业的发展,为云药产业发展提供了有力的支撑。2002 年至 2005 年,全省医药工业总产值年均增长22%,2006 年总产值达 60 亿元,成为云南省增长速度最快的产业之一。总之,本项目对以云南特色资源药材的规范化种植进行研究与示范,符合我国中长期重点发展领域的优先发展主题,对中药产业的可持续发展意义重大,十分必要。

 ( 二 )项目重大经济、社会效益 1 .经济效益 本项目的实施,将有利于企业降低生产成本、提高生产效益,并

 极大提高云南特色药材产品的技术水平和市场竞争力,加速云药走向全国、走向世界的历史进程。项目完成后,将选育出优良种源 9~12个;攻克 6 种药材种植、养殖关键技术和难点;制定 2 种药材的 GAP技术规范;制定 6 种药材的标准化生产操作规程以及配套的种子种苗质量(企业)标准与产品质量(企业)标准;形成 20 项技术专利;为企业提供 1782 吨优质制药原料或初级产品;项目累计总产值为15523.7 万元,总经济效益 10968.7 万元。

 2 .社会效益 中药产业的发展将拉动一大批相关产业发展,促进民族地区、贫困山区农村产业结构调整,促进农业增效、农民增收。项目成果推广应用,将培养药农技术人员 200 人,培训农民 1 万人次以上,带动农民种植云南特色药材 26500 亩,累计增收达 8725 万元。

 通过本项目的事实,将建立 2 个中药材 GAP 种植基地和 5 个云南特色药材示范基地,为企业培养技术骨干 60 人。项目还将为社会提供 800 个务工就业机会。

 通过本项目的实施,将生产出一系列对人民医疗保健卫生具有重大意义的药品和保健品,如治疗心脑血管疾病的灯盏花素类药品,广谱抗菌、抗病毒的大黄藤类药品,以及具有自主知识产权的美蠊提取物药品等,促进人民身体健康。

 二、项目目标及主要任务 针对产业发展的需求,通过研究开发,选育出优良种源 9~12 个,建立起 5 种药材种苗繁育体系;攻克 6 种药材种植、养殖关键技术和

 难点,形成 6 套优质、高产、高效、成熟配套的标准化种、养殖技术体系,制定出生产标准操作规程;建设具有一定规模、技术设施先进的试验示范基地 6 个,面积计 4300 亩,带动农户种植 26500 亩;其中,云木香、灯盏细辛达到申请国家 GAP 认证的目标要求;申请专利 17 项,发表论文 20 篇以上。通过项目的实施,实现为 6 种药材产业化提供技术及人才支撑,为农民增收开辟新的途径。

 (一)主要任务

  课题一、云南特色药材云木香规范化(GAP )种植技术研究与示范

 1 .考核指标 (1)选育出云木香的优良种源 2-3 个,解决生产中种源退化问题。

 (2)云木香规范化(GAP)种植技术研究,在丽江市玉龙县鲁甸乡建设 2000 亩云木香规范化(GAP)种植基地,制定出 GAP 规范,并在周边地区示范带动种植云木香 15000 亩。

 (3)2009 年底向国家申请云木香 GAP 种植基地认证。

 (4)申报专利 2 项以上,发表论文 3 篇。

 2 .研究与开发任务与内容 (1)优良种源选育:采用系统选育方法和检测技术对现有云木香种质资源进行筛选、鉴定,选育出 2~3 个有效成分含量高、产量高、性状稳定的优良种源。

 (2)云木香优质高效种植规范化技术研究:对影响云木香产量和质量的技术因素(种植密度、水、肥、病虫害防治等)进行深入系统的研究,建立云木香优质高产规范化种植技术体系,制定出云木香

 种植技术标准操作规程(SOP)。

 (3)GAP 规范研究:严格按照 GAP 认证标准和要求,进行云木香产前、产中、产后的研究和技术集成,制定出云木香 GAP 规范文件。

 3 .项目的技术关键、技术难点、创新点 (1)技术关键和技术难点 ①选育优良种源:现有云木香资源多属混合群体,不同居群和居群内个体有效成分含量、产量及性状差异较大,难于选出有效成分含量高且稳定、性状一致的优良种源。为此,在现有 2 个性状较优的种源基础上,必须加大试验筛选规模,加强群体和个体系统检测、筛选。

 ②肥水促控根茎生长发育的技术:肥水促控技术不当,造成植株地上部分徒长,地上、地下部分比例失调,不仅使云木香产量下降,且有效成分含量也降低。因此,要根据其营养特性和生长发育规律,研究出科学合理施肥方案,用水肥调控技术,提高药材的有效成分含量和产量。

 (2)创新点 通过云木香居群和个体系统选育,首次选育出性状稳定的云木香优良种源;通过技术集成、创新,研究出云木香 GAP 技术规范。

 课题二、云南特色药材灯盏细辛规范化种植研究与示范 范

 1 .考核指标 (1)通过课题的实施,建立材料丰富的灯盏细辛种质资源圃 5亩,保存资源 30 份以上,建立起国内灯盏细辛种质资源数量最多的资源圃(库)。

 (2)筛选培育灯盏细辛优良种源,选育出 3 个有效成分含量高、

 产量高的优良品系,亩产达 200 千克,用有效成分(灯盏花乙素和咖啡酸酯)含量达 4.0%以上。

 (3)制定出灯盏细辛种子种苗生产技术标准及质量标准、种植技术规程及灯盏细辛药材质量标准(草案)。

 (4)通过公司+基地+农户的模式,建立灯盏细辛 GAP 种植示范基地 500 亩,辐射带动种植 1000 亩。

 (5)向国家申请灯盏细辛 GAP 认证。

 (6)申报专利 4 项以上,发表论文 4 篇。

 2 .研究与开发任务与内容 (1)资源圃建设:在滇中地区建立 5 亩灯盏细辛种质资源圃,收集灯盏细辛种源(居群)30~40 个,建立起国内灯盏细辛资源数量最多的种质资源圃。

 (2)优良种源选育:利用系统筛选出的 5 个优良品系,加强田间试验和有效成分检测,以有效成分(灯盏花乙素和咖啡酸酯)含量、产量及抗性(耐旱、抗病)为主要指标,应用 HPLC 法等技术进一步筛选鉴定和纯化,选育出纯度高、有效成分含量高、性状稳定、灯盏乙素与 3,5-二咖啡酰基奎宁酸等其它四种咖啡酸酯的含量比例符合要求的灯盏细辛优良种源 3 个。

 (3)育苗及优质丰产栽培技术研究:重点研究培育壮苗、栽培方式、提高有效成分含量、病虫害防治、收获干燥等关键技术,制定出灯盏细辛种子、种苗生产技术标准、种植管理技术操作规程(SOP)和原料药材的质量标准。

 (4)建立 GAP 种植示范基地:以农户为主体,建立灯盏细辛GAP 种植示范基地 500 亩,辐射推广种植 1000 亩。通过灯盏细辛产前、产中、产后系列技术集成研究与示范,制定出灯盏细辛 GAP 规

 范文件,申请国家 GAP 认证。

 3 .项目的技术关键、技术难点、创新点 (1)技术关键和技术难点 ①近年来灯盏细辛资源量减少,质量不稳定,有效成分含量下降(不足 0.7%)。本课题首要解决优质种源的问题。通过前期工作,已选出产量高、性状较稳定的品系,本课题的关键和难点是应用 HPLC,加强检测,筛选出有效成分含量高、灯盏乙素与 3,5-二咖啡酰基奎宁酸等四种咖啡酸酯的含量比例符合要求的优良品种。

 ②栽培方式(大棚、荫棚、小拱棚、露地栽培)和种植季节(春种、秋种)对产量和有效成分含量有明显的影响。因此,选择最适种植方式和最佳播期、移栽期是又一关键技术问题。在前期工作基础上,本课题重点解决露地和小拱棚种植相关配套技术。

 ③根腐病是种植灯盏细辛的毁灭性病害。至今发病机制不完全清楚。本项目采取合理轮作,以防为主,对症防治的策略,加以解决。

 ④夏秋收获灯盏细辛正值雨季,不能及时干燥或霉变,对有效成分含量影响极大。因此,建立晾晒和烘干设施设备极为重要。

 (2)创新点 ①筛选出的灯盏细辛优良品系除有效成分含量高、质量稳定外,有效成分中灯盏乙素与 3,5-二咖啡酰基奎宁酸等四种咖啡酸酯的含量比例要在一定的范围内,否则不符合药剂生产的需求。本课题选出的优良种源,预期可达到这一要求。按照终端产品要求,定向选育药用植物优良种源还不多见。

 ②本课题服务的终端产品为注射用“灯盏细辛酚”,是我国从药材到原料药、制剂生产全过程进行质量控制的新药,基本达到了“成分清楚、作用明确、质量可控、安全有效”的中药现代化要求,在众

 多中药制剂中还不多见,创新性很明显。

 课题三、云南特色药材大黄藤种植技术研究与示范

 1 .考核指标 (1)保存不同地区的大黄藤资源 10 份,建立大黄藤种质资源圃。

 (2)完善种苗繁育技术体系,制定种苗质量标准,建立大黄藤种苗繁育基地 30 亩,年产种苗 150 万株。

 (3)研发出大黄藤优质高产规范化种植技术。

 (4)建设 500 亩大黄藤规范化种植示范基地,辐射带动种植 3000亩。

 (5)申报专利 3 项以上,发表论文 4 篇。

 2 .研究与开发任务与内容 (1)建设大黄藤种质资源库:收集不同地区的大黄藤资源建立一个大黄藤种质资源圃,进行种质资源异地保存,逐步开展大黄藤优良种源选育工作。

 (2)优良种苗繁育技术及分级指标体系研究:优化大黄藤种子和扦插繁殖种苗技术,建立一套简便、高效的种苗繁育技术体系。根据种苗的高度、茎粗、根的数量等指标作为大黄藤种苗分级依据,制定大黄藤种苗质量标准。

 (3)大黄藤优质高产规范化种植技术研究:研究大黄藤林间间作、耕地规模种植的栽培模式和其对水、肥的需求规律,制定大黄藤优质高产种植技术规范。

 (4)示范基地建设:利用红河州自然地理和种质资源优势,建设大黄藤苗木繁育基地 30 亩和生产示范基地 500 亩,带动周边农户种植 3000 亩。

 3 .项目的技术关键、技术难点、创新点 (1)技术关键和技术难点 ①建立苗木繁育技术体系:大黄藤繁育种苗主要有种子繁殖、扦插繁殖 2 种方法。种子繁殖的优势在于种子量多,种苗生长速度快,不足之处是种子采收时质量难于控制,成熟度差的种子生活力太低,难以保证出苗率。扦插繁殖成活率较高,但种苗生长速度较慢。本课题重点开展种子育苗研究,从建立种子田及识别种子成熟度方法技术方面,解决种子育苗难点,制定一套简便、高效的大黄藤种苗繁育技术体系。

 ②种植模式研究:根据大黄藤的生物学特性,结合当地的土地利用类型,分别设计混农林复合模式和耕地搭架两种种植模式。重点研究乔、灌、藤相结合的模拟自然生态群落结构,根据不同的混农林复合模式,制定出规模化的人工栽培管理技术体系。

 (2)创新点 ①建立大黄藤种子成熟度的识别方法,提高种子质量和种子出苗率。

 ②创新林地间混种大黄藤的种植模式,优化混农林结构,实现经济效益和生产效益协调和统一。

 课题四、特色资源药材美洲大蠊养殖研究与示范

 1 .考核指标 (1)研究出养殖美洲大蠊的高效饲料配方,使含油脂量由 50%降低到 30%;复合核苷碱基含量提高到 300 mg/g 左右,结合氨基酸含量提高到 400 mg/g 左右。

 (2)提高美洲大蠊虫卵孵化率及幼虫成活率,使美洲大蠊虫卵

 孵化率及幼虫成活率由目前的 50%左右提高到 80%左右。

 (3)通过对美洲大蠊养殖过程中关键因素(环境调控、捕杀、干燥、贮存等)的研究,制定美洲大蠊规范化养殖标准操作规程(SOP),控制产品质量,使之符合“心脉隆注射液”的要求。

 (4)建立原料(美洲大蠊干品)指纹图谱,制定美洲大蠊干品质量标准。

 (5)建设美洲大蠊规范化养殖基地 1 个,年养殖规模达到 3 万箱,生产干品 60 吨。

 (6)申报专利 3 项以上,发表论文 4 篇。

 2 .研究与开发 任务与内容 (1)美洲大蠊高效饲料配方研究:在现有配方基础上,对配方中不同物质的加入量和比例进行研究,找出饲养美洲大蠊的最佳饲料配比,制定美洲大蠊的高效饲料配方,降低美洲大蠊干品中的油份,促进有效成分的积累,提高“心脉隆浸膏”的提取率。

 (2)研究提高美洲大蠊虫卵孵化率及幼虫成活率:通过研究虫卵的筛选方法,对孵化过程中温、湿度控制,虫卵孵化时幼虫的管理,制定一套从虫卵孵化到幼虫饲养成活的技术,以提高美洲大蠊虫卵孵化率及幼虫成活率。

 (3)美洲大蠊规范化养殖标准操作规程(SOP)研究:对美洲大蠊产卵、孵化、饲料、养殖环境(温度、湿度、虫体密度等)、捕杀、干燥、贮存整个养殖过程的技术集成研究,制定美洲大蠊养殖标准操作规程(SOP),为“心脉隆注射液”提供安全、有效、稳定的原料供应。

 (4)美洲大蠊干品质量标准研究:运用 HPLC 对不同批次的美洲大蠊干品进行分析检测,初步制定出美洲大蠊干品质量标准。

 (5)示范养殖基地建设:在腾冲县建设 1 个美洲大蠊示范养殖基地,年产干品 60 吨。

 3 .项目的技术关键、技术难点、创新点 (1)技术关键和技术难点 ①目前的饲料配方养殖出来的美洲大蠊,其干品的含油量过高,提取率仅在 0.15~0.20%之间,且质量极不稳定,致使“心脉隆注射液”生产成本过高,给市场推广造成困难。要使“心脉隆注射液 ”的质量达到安全、有效、稳定及可控,最关键就是研究制定养殖美洲大蠊饲料的配方,使人工养殖的美洲大蠊干品符合“心脉隆注射液”的原料要求。

 ②当前美洲大蠊的人工养殖,采用温室箱养殖、虫卵分离、人工孵化等方法,但对孵化过程和幼虫的温度、湿度的调控管理较为粗放,目前孵化率仅为 40%~60%,远远满足不了“心脉隆射液”的原料供应需求。要使美洲大蠊达到规模化生产,必须从提高孵化率及幼虫成活率着手进行研究。

 (2)创新点 ①研究出美洲大蠊的高效饲料配方,核心是确定饲料配方中蛋白质添加的适当比例。

 ②提高美洲大蠊虫卵孵化率及幼虫成活率。核心是确定孵化期和幼虫期的温度和湿度,调温控湿。

 课题五、云南特色药材云黄连种植技术研究与示范 1 .考核指标 (1)建设 2 亩云黄连种质资源圃,保存云黄连种质资源 12 份,筛选出生物量和有效成分含量高的 2~3 个优良种源。

 (2)研发出种子繁殖技术,种子萌发率达到 60%以上,建立起

 种苗繁育技术体系。

 (3)通过高产栽培综合技术研发,使云黄连产量由原来 5 kg/亩提高到 10 kg/亩以上,并总结一套优质高产高效栽培综合配套技术体系。

 (4)总结出云黄连可持续利用技术,达到种植一次采收 12~15年的目标。

 (5)建设 800 亩云黄连规范化栽培示范基地,为云黄连产业化提供技术支撑和示范,辐射带动种植 6000 亩。

 (6)申报专利 2 项以上,发表论文 3 篇。

 2 .研究与开发任务与内容 (1)云黄连资源圃建设和良种筛选:利用已收集的不同产地环境的野生云黄连种质资源进行集中保存,并通过生物量和有效成分含量的检测,从中选育产量高、有效成分含量高,性状基本一致的优良种源 2~3 个。

 (2)种苗繁育技术研究:采用不同物理及化学方法处理种子,打破云黄连种子休眠,提高云黄连的种子萌芽率和成苗率,总结出云黄连种子繁苗的成熟配套技术。

 (3)高产栽培综合配套技术体系:人工栽培的云黄连最高亩产仅 5 kg,种植效益较低。根据云黄连生物学特性和生长发育特性,研究其对光、水、肥的需求规律,建立一套高产栽培综合配套技术体系,使云黄连亩产量达到 10 kg 以上。

 (4)云黄连可持续利用技术研究:云黄连栽培 2~3 年后即可采收利用,利用云黄连具有较强的觅养生物学特性,进行人工栽培可持续利用技术研究,总结出一套种植一次可持续采收 12~15 年的云黄连种植技术。

 (5)云黄连高产栽培示范基地建设:在怒江州建设 800 亩云黄连高产栽培示范基地,通过示范基地,对农户进行种植技术培训,带动农户种植 6000 亩。

 3 .项目的技术关键、技术难点、创新点 (1)技术关键和技术难点 ①云黄连种子属顽拗型种子,具有休眠特性,种子萌发困难,野外调查很难发现自然条件下种子萌发的幼苗。通过低温、砂藏和生长激素的适宜用量创造云黄连种子萌发的最适条件,促使种子萌发,提高种子的萌发率。

 ②由于云黄连产量低,农户种植云黄连的积极性不高,种植面积越来越少,制约了云黄连产业的发展。产量低的主要原因是生物量小,地上和地下部分比例不协调,地下根茎生长量少。关键在增加生物量的同时,适当抑制地上部分生长,促进根茎的生长发育。为此,从施肥方案的制定、植物生长调节剂应用和摘花打顶等技术应用加以解决。

 (2)创新点 通过可持续利用技术,特别是觅养枝抚育技术的应用,种植一次收获利用年限延长到 10 年以上,可显著提高其经济效益。

 课题六、 云南特色药材白及种植技术研究与示范

 1 .考核指标 (1)保存野生白及资源 15 份,建设白及种质资源库圃 5 亩。

 (2)进行白及优良种源筛选,筛选出 2~3 个产量高、有效成分含量高的优良种源, (3)建立白及组织培养和块茎切块繁殖的种苗繁育技术体系,

 建设种苗培育基地 100 亩。

 (4)研究提出白及的规范化栽培技术,建立种植示范基地 400亩,带动农户种植 1500 亩。

 (5)制定白及药材质量标准。

 (6)申报专利 3 项以上,发表论文 2 篇。

 2 .研究与开发任务与内容 (1)种质资源圃建设及优良种源选育:利用已收集的不同生态居群种质资源建立资源圃;对已在生产上利用的白及种源,进一步进行生物学特性、产量、抗性和有效成分含量的评价鉴定,筛选出 2~3个有效成分含量高、性状稳定、抗根腐病较强的优良种源。

 (2)建立种苗繁育技术体系:研究优化白及的组织培养和块茎切块繁殖的种苗繁育技术,提高白及繁殖系数,建立种苗质量标准和规模化育苗技术体系。

 (3)白及规范化种植技术研究:进行白及生长发育规律与环境条件关系的研究,明确其与生长发育相关的光、温、水、肥等适生环境条件。从合理密植、植物营养与施肥、病虫害防治为重点,开展优质高产高效栽培技术研究。

 (4)研究制定白及质量标准:建立快速、准确、可靠的质量评价体系与分析方法,为企业提供质量稳定、可控的原料。

 3 .项目的技术关键、技术难点、创新点 (1)技术关键和技术难点 ①优良种源选育。现有种源基本为混合群体,要在短时间内选出纯度较高的优良种源是困难的。因此,必须采取群体和单株系选、隔离繁殖的方法,辅以大批量的检测鉴定,才可能筛选出达到预期目标的优良种源。

 ②白及产量和品质取决于生长发育与生态因子满足的程度,特别是光照,即要求一定的光照,又要求一定荫蔽条件。因此,调节光照和通过水肥调控植株的生长发育,是获得优质高产的关键。

 ③根腐病是造成白及重大产量损失的主要病害,发生在地势低洼的地块。因此,选择缓坡地及排水良好地块种植是防治根腐病重要措施。

 (3)创新点 根据白及的生物学特性,确定适宜的光照、养分需求比例,重施磷、钾肥,促进块茎膨大,提高产量。

 (二)项目、人才、基地统筹计划 按照支撑计划项目支撑产业发展的目标,以及实施一个重大项目,研发获得一批技术创新成果,培养一批人才,建设一批基地的思路,通过项目的实施为 6 个特色中药产业的发展打下坚实的基础。为此,本项目技术攻关、队伍建设和人才培养、基地建设等方面统筹规划如下:

 1. 技术攻关 , 重点解决:筛选出一批优良(优质)种源,研发集成提升 6 种药材的种子、种苗繁育技术;研发出一批提高药材有效成分含量和效益的核心技术,形成一批规范化或标准化的技术成果,建立多项技术标准,为产业发展提供有力的技术支撑。

 2. 队伍建设与人才培养:通过项目实施,一是为 6 个企业培养 60名左右的中药材种植、养殖技术骨干(含掌握良种选育技术、种子种苗生产技术、科学种植、养殖利用技术人才);二是通过基地建设和技术培训,培养出药农技术人才 200 名,培训农民 10000 人次以上;三是技术依托单位培养博(硕)士研究生 10 人。

 3. 基地建设:通过项目实施,建成具有一定规模、设施设备先进、

 技术成熟配套,经济社会效益显著的试验示范基地 6 个,面积 4300亩,包括最大的丽江云木香、屏边大黄藤和美洲大蠊养殖基地各一个。通过技术应用和示范推广,带动农户种植 5 种云南特色中药材 26500亩。

 三、相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础 (一)国内外技术发展趋势与现状、专利等知识产权及相关技术标准情况分析 1. 国内外技术发 展趋势与现状 生物医药、天然药物和中药产业是二十一世纪最具发展空间的高增值产业之一。中医药是我国医药卫生事业的优势和特色,是国家发展的重大领域。“安全”、“有效”、“稳定”、“可控”是现代中药产业发展的方向。

 我国有药用资源 12772 种,其中,药用植物资源 11118 种。云南有药用资源 6559 种,其中,药用植物 6157 种,占全国资源总量的55%,丰富的天然药物资源给云南省的药物开发利用提供了有力保障。自 2000 年来,我国药材的年种植面积超过 60 万公顷,年药材收购量达 100 万吨,消耗中药材 40 万吨,价值 200 多亿元,中成药产量达 60 万吨以上。但我国中药产业现状堪忧:一是在经济利益驱动下,对中药材资源的无序利用和掠夺式开发,许多重要药用动植物資源已处于稀缺濒危状态,中药产业的可持续发展面临资源危机;二是药材种源混杂,品种退化,导致中药材质量下降;三是科研滞后,缺乏成熟规范的中药材繁殖繁育技术和规范化、标准化的人工栽培技术。实施特色原料药材的 GAP 种养殖,是国内外医药产业发展的重要趋势。云南省人民政府提出了《关于加快发展云药产业的决定》,

 指出“根据云药地道药材品种,制定云药原生药材种植环境标准、种质资源标准、栽培标准、采收加工标准,全面实施中药材种植质量管理规范。建立云药规范种植体系。建设符合 GAP 要求的 100 万亩规范种植基地”。在此背景下,中药材种养殖技术已成为研究的热点:

 (1)选育优良种源 近几年来,采用常规系统选育技术,对特色中药材資源和优良种源选育进行了一些研究,筛选出的优良种源在生产上得到了一定的应用,如云南省农业科学院药用植物研究所与云南施普瑞生物工程有限公司合作,收集了云南省的灯盏细辛野生资源 20 多份,并初步选育了产量、有效成分含量较高的 2 个优良种源进行小面积种植。但目前中药材栽培主要以野生种的人工驯化为主,同一居群的植株本身就是自然杂合体,种源混杂严重,加之中药材优良品种的培育工作在我国较为滞后,国家立项的大部分中药材生产基地只能采用原有的地方药材品种,这些品种存在严重的混杂、退化现象,产量明显下降,质量不能保证,进而增加了加工制药企业的成本,降低了经济效益。加强中药材资源研究和优良种源筛选、鉴定,选育出产量高,有效药用成分高,抗性强优良种源,在生产上推广利用,已是大势所趋。

 (2)种植、养殖关键技术研究 大多数特色中药材种苗自然繁育比较困难,如白及种子自然繁殖相当困难,因此,种植、养殖关键技术研究的发展趋势之一是攻克种子育苗难题,开发出种苗标准化、规模化中药材繁育技术。另一方面,目前中药材的栽培水平还停留在人工驯化和粗放栽培,技术含量不高的阶段,缺乏成熟规范的人工栽培技术,是导致药材质量不稳定的又一重要因素。因此,重点研究生长发育规律与有效成分累积过程,养

 分需求与合理施肥;病虫害的发生与防控技术;促进生长发育的(光、温、水、肥)调控技术,达到优质丰产栽培才能真正实现中药材的优质高效生产。

 (3)药材标准化研究 相对于农作物技术标准研究水平和深度,中药材研究水平严重滞后。传统的药材质量标准多以野生药材为主要判定对象,以从业人员对药材外观与疗效关系的经验判定。多数药用植物的生物学、生理学、遗传学、生物化学等特征特性还未研究清楚,导致中药材繁殖繁育、人工种植的关键技术无法突破,技术规程的制定缺乏科学依据。为了进行中药材规范化、规模化、产业化开发,必须在良种选育、种子种苗标准化、栽培规范化及终端产品(药材)质量标准化等方面,形成标准化技术,这也是整个中药材产业发展的必然趋势。

 2. 专利等知识产权及相关技术标准情况 分析

  我国中药材开发利用申请专利主要集中在新药开发和新剂型制剂领域。与项目相关的种养殖方面的专利和技术标准主要有以下几方面:

 (1)专利等知识产权情况

  品种知识产权:目前虽有极少数云木香、灯盏细辛、云黄连、美洲大蠊、大黄藤或白及种源选育的报道,但尚无这几种药材申请良种和新品种保护的报道。

  种苗繁育技术:与项目有关的种苗繁育的专利技术有 2 项,一是云南福维临生物药业有限公司的《一种云南黄连的人工繁殖方法》

 (1846471);二是中国科学院昆明植物研究所的《一种灯盏花种子育苗方法》(CN1513292),此 2 项种苗繁育技术实用型专利均为本项目参加单位的自有技术。

 种植、养殖技术:与种植业栽培技术相关的专利有 2 项,一是红河千山生物工程有限公司的《灯盏花种植技术》(CN1596598),二是中国科学院西双版纳热带植物园的《一种云南黄连的人工栽培及持续利用方法》(1817083)。美洲大蠊养殖方面有云南大理成言实业有限责任公司的《美洲大蠊养殖方法》(CN1411711)和云南省昆明市廖言的《一种美洲大蠊养殖箱》(CN2397731)。本项目实施的技术,都是项目单位前期自主研发的技术,不存在知识产权异议。

 云木香、大黄藤和白及均无种苗繁育和栽培技术相关专利报导。综上所述,实施本项目不存在品种、种苗繁育技术和种植、养殖技术知识产权问题。

 (2)相关技术标准情况

 涉及云木香、灯盏细辛、云黄连、美洲大蠊、大黄藤和白及六种中药材,相关单位通过前期的研究工作,都总结出一些相对规范的栽培和养殖技术要点或规范,但基本上停留在初步的经验性的技术水平上,基本未通过认证、审查备案,达不到标准化技术或 GAP的规范化要求。在 GAP 基地建设方面,只有 2005 年云南红河州泸西灯盏细辛基地通过了国家 GAP 认证,成为通过灯盏细辛 GAP 认证的地区。

 (二)国内现有工作基础 1. . 国内技术基础 (1)云木香(Aucklandia lappa Decne.)

 为菊科多年生草本植物。以根入药。主要有效成分为倍半萜和倍半萜内酯。有行气止痛,温中和胃的功能。原产印度,20 世纪 40 年代后引入云南丽江,经多年种植已成为云南的道地药材,主产于滇西北的丽江、香格里拉和维西等高寒山区。是《中华人民共和国药典》收载的国家重点保护药材和国际濒危保护物种。

 虽然我国对云木香的开发利用较早,但有限的研究主要集中在新药开发和有效成分含量研究上,云木香良种选育和栽培技术研究报道极少,更无规范化种植技术研究报导。2000 年来,云南丽江华利生物开发有限责任公司与云南省农科院合作收集了滇西北地区云木香种质资源,并采用系统选育法,初步筛选出 2 个性状优良、品质较好的优良种源;进行了种子育苗试验研究,初步总结出云木香优质丰产栽培技术,在丽江市玉龙县鲁甸乡示范种植云木香 500 亩。

 (2)灯盏细辛(Erigeron breviscapus (Vant.) Hand. Mazz.) 又名灯盏花,为菊科飞蓬属多年生草本植物,以全草入药,在我国云南、湖南、广东、广西、贵州、四川等省份均有分布,但云南所产的灯盏细辛品质最佳、总量最大,约占全国灯盏细辛资源蕴藏总量的 95%,是极具云南特色的天然药用植物。灯盏细辛品系列也被列为云南省“十五”期间重点培育的五大系列药品之一。

 国外对灯盏细辛及同属植物的化学成分进行...

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