上述这些数量特征和空间特征都受生态因子左右,各个生态因子的影响总是相互联系作用的,每个生态因子对于同一种药材的影响是不同的,这一点决定于它与其它因子的配合。另外,必须区别出生态环境各个因子之间的直接关系和间接关系。水分状况、热量状况、土壤溶液的成分都是属于直接影响因素;地形、成土等都是通过直接因子起作用的,属间接因子。过去的研究着重在直接生态因子方面,但间接因子的重要意义并不小于直接因子,对此,已引起不少学者的关注,如GBS的制约效应。总之,他们的研究属居群生态学的研究范围。
(3 )“道”的另一个重要特征就是“遗传特征”。由于“道”在“产区”多是以人为方式进行无性繁殖而不单单是通过有性繁殖来进行基因交换,形成一个在个体组成、数量以及遗传结构上有一定界限的地方繁育居群(或称孟德尔式群体),因此,“道”应看成一个具有共同基因库的由交配和亲缘关系联系起来的同一物种的个体。研究其遗传特征就是要针对其特点,即要揭示在“道”之内及与非“道”之间的遗传变异大小、变化规律及其影响因素。“道”与非”道”之间和“道”之内存在大量的遗传变异这一事实,早已为人们所观察和意识到,比如伊克昭盟甘草,就可分为河地草、梁地草及淮地草等3种,它们在外部形态、组织构造和化学成分上都有明显区别,它们在遗传上的变异程度却没有进一步研究。可见过去的研究多为形态标记研究,即为个体特征描述和宏观观测,这样得到的结论往往是不完善的,易引起争论。
近年来,人们通过分子生物学方法比较不同生物在基因表达产物(蛋白质)乃至遗传物质(核酸)本身的异同性来研究遗传变异。这些方法目前主要指同功酶,RFLP,RAPD AP-PCR等技术。其中后3种方法研究对象是遗传物质本身,不象形态学标记和同功酶标记是研究基因转录翻译后加工的产物,甚至是多基因型的表现型,因此不受显隐性关系,环境条件和发育阶段的影响,成为研究居群遗传变异的重要方法,越来越被重视和采用。
造成遗传变异因素是主要为繁育系统、分布范围和种子传播机制。繁育系统在居群遗传结构的形成过程中起着十分关键的作用,如自交种的遗传变异的51%存在于居群之间,相当于异交风媒植物的5倍,动物授粉的物种介于这两个极端之间。
分布区的大小对遗传变异有显著影响,由于居群范围小,使近亲繁殖的机会增加,使遗传多样性造成损失,遗传变异相应减少。
种子散播机制也明显影响遗传变异的分布,靠重力、附着和果实破裂而散播种子的遗传变异大,其后代向外扩展的能力有限,从而加强居群间的分化。因此,以这种方式传播后代,就会使“道”与非“道”之间的遗传变异比靠风力来传播种子的要大得多,“道地性”会更加明显。
总之,“道”包含的遗传变异越多,产生外部形态。组织结构及化学组成差异的基础越厚,会使居群间的分化进一步加深,这种分化又会随着居群地理分布范围的加大;表现为“地理宗”的分化,当“地理宗”间出现进一步趋异时就可能导致新种的形成,目前已有学者认为白芷、牡丹、牛膝、花椒、艾叶等“道”的变异大于或等于种间的差异,因此,研究“道”是研究生物进化的很好材料,这也是“道”的生物学意义之一。
以上方面是居群遗传学的研究主题。居群生态学和居群遗传学组成了居群生物学,也提出了“道”的生物学问题和研究方法。
4 小结
“道”是指生物学上的“居群”,是一个具有共同基因库的由交配和亲缘关系联系起来的同一物种的个体群。它的形成,是由基因型与环境饰变共同作用的结果,具有数量特征、空间特征、遗传特征和药效特征。对其的生物学研究是用居群生态学和居群遗传学的方法研究上述特征及其影响因素,突破过去研究只是找出“道”或“道地产区”的;旧框框和旧模式,使研究是从药材来源于生物这一本质问题开始,产生的结果将更具“道地性”,并为研究生物进化提供素材。