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道地药材形成中的生物学原理（黄璐琦，1995,2006）

道地药材的形成有其历史条件、地理条件和生长的生境因子（土壤、气候）及人为因子等（周荣汉，1990），其表型是由自身的遗传本质基因型所决定的，受一定的生境条件影响。从生物学上说，道地药材的形成应是基因型与生境之间相互作用的产物，

可用公式表示：表型=基因型十生境饰变

所谓表型，指道地药材可被观察到的结构和功能特性的总和，包括药材性状、组织结构、有效成分含量及疗效等。这里的生境饰变（environmental modification），是指由生境引起的表型的任何不同遗传的变化。基因有产生某一特定表型的潜力，但不是决定着这一表型的必然实现，而是决定着一系列的可能性，究竟其中哪一个可能性得到实现，要看生境而定。因为，器官的生长和性状的表现，都必须依靠来源于周围生境的物质，在合适的生境中产生道地药材所具有的特别表型特征。反之，在其它生境中该基因的这种调控则可能发生“弥散”（penetrant）（Briggs D，1984），出现一种不确立性，比如生长在东北三省、苏、皖、浙、鄂的一叶揪[securi11ega suffruticosa（pal1.）Rehd．]含有左旋一叶揪碱（l-securinine），生长在北京近郊县多为右旋（d-securinine），承德附近6个县一叶揪碱具有左、右两种旋光性（周荣汉，1988）。生物类药材的同一基因在不同的外界生境条件下，有着不同的表型，称为表型可塑性（phenotyic p1asticity）。表型可塑性说明为什么不同产地的同一种药材质量和疗效有着差别。与可塑性相关的另一个概念是耐受性，即是指生物对极端生境的耐受能力，或者指生物所生存的生境因素范围。“道地产区”常被认为是这一生境范围内最适宜植物生长的地方，即该物种的某居群在某生境下表现出最大的适应性（肖小河等，1989）。但应该清楚地认识到，决定药材疗效的物质基础是有效成分，有些有效成分在正常条件下没有或很少，只有当受到外界刺激（如干旱、严寒、伤害）时才会产生，这类物质属异常二次成分，被称为保护素（phytoa1exin）（周荣汉等，1988），而这种对生物残酷的生境是处于这一生物的分布区的边缘，可见“道地产区”不仅在药材分布区的密度中心，也有可能在边缘，如甘草、大黄、枸杞、防风等药材的道地产区，这在实际应用上的意义就在于提示了建立道地药材生产基地时不能仅考虑适合药材生长的区域。