種質(zhì)資源與中藥材質(zhì)量

1、種質(zhì)資源與中藥材質(zhì)量種質(zhì)資源與中藥材質(zhì)量 1 1 種質(zhì)資源對(duì)中藥材質(zhì)量的影響種質(zhì)資源對(duì)中藥材質(zhì)量的影響n1.11.1種質(zhì)資源的概念種質(zhì)資源的概念n“藥用植物的種質(zhì)資源藥用植物的種質(zhì)資源”廣義上泛指一切可用于廣義上泛指一切可用于藥物開發(fā)的植物遺傳資源，是所有藥用植物物種藥物開發(fā)的植物遺傳資源，是所有藥用植物物種的總和。的總和。 n狹義的狹義的“種質(zhì)資源種質(zhì)資源”通常是就某一具體物種而言通常是就某一具體物種而言的，包括栽培品種的，包括栽培品種( (類型類型) )、野生種、近緣野生種、野生種、近緣野生種和特殊遺傳材料在內(nèi)的所有可利用的遺傳材料。和特殊遺傳材料在內(nèi)的所有可利用的遺傳材料。 1 1 種質(zhì)

2、資源對(duì)中藥材質(zhì)量的影響種質(zhì)資源對(duì)中藥材質(zhì)量的影響n1.2 1.2 種質(zhì)資源對(duì)中藥材質(zhì)量的影響種質(zhì)資源對(duì)中藥材質(zhì)量的影響n1.2.1 1.2.1 對(duì)中藥材傳統(tǒng)商品性狀質(zhì)量的影響對(duì)中藥材傳統(tǒng)商品性狀質(zhì)量的影響n傳統(tǒng)的商品性狀指標(biāo)傳統(tǒng)的商品性狀指標(biāo)是指人們?cè)陂L(zhǎng)期的用藥實(shí)踐是指人們?cè)陂L(zhǎng)期的用藥實(shí)踐中，逐漸形成的一套用于評(píng)價(jià)中藥材在商品交換中，逐漸形成的一套用于評(píng)價(jià)中藥材在商品交換中的指標(biāo)體系，一般則僅限于藥材外形、規(guī)格、中的指標(biāo)體系，一般則僅限于藥材外形、規(guī)格、顏色等外觀性狀特征。顏色等外觀性狀特征。 藥材外形、規(guī)格、顏色等藥材外形、規(guī)格、顏色等n如：大黃星點(diǎn) ; 何首烏云錦花紋;n野山參雁脖蘆、棗核

3、艼、鐵線紋、珍珠點(diǎn)；n蒼術(shù)朱砂點(diǎn)、起霜； 防風(fēng)蚯蚓頭；n三七銅皮鐵骨； 20頭 、 40、60頭等；n人參的15條、20條、40條等；n黃芩、黃柏的色黃 ； 山藥、貝母的粉性等；1 1 種質(zhì)資源對(duì)中藥材質(zhì)量的影響種質(zhì)資源對(duì)中藥材質(zhì)量的影響n1.2.21.2.2對(duì)中藥材有效成分含量及組成比例的影響對(duì)中藥材有效成分含量及組成比例的影響 n同一條件下生長(zhǎng)的同一條件下生長(zhǎng)的4 4年生的甘草屬年生的甘草屬5 5個(gè)種的甘草酸個(gè)種的甘草酸含量比較比較：含量比較比較：n烏拉爾甘草含量最高為烏拉爾甘草含量最高為8.44%8.44%，其次是脹果甘草、，其次是脹果甘草、光果甘草，而刺毛甘草和刺果甘草含量甚微，僅光果

4、甘草，而刺毛甘草和刺果甘草含量甚微，僅為為2.79%2.79%和和0.20%0.20%。 2 2 種質(zhì)資源影響中藥材質(zhì)量的內(nèi)在機(jī)理種質(zhì)資源影響中藥材質(zhì)量的內(nèi)在機(jī)理 n種質(zhì)資源的遺傳多樣性是其影響中藥材質(zhì)量的根種質(zhì)資源的遺傳多樣性是其影響中藥材質(zhì)量的根本內(nèi)在機(jī)理。本內(nèi)在機(jī)理。n遺傳多樣性遺傳多樣性是指種內(nèi)所有生物個(gè)體全部基因和染是指種內(nèi)所有生物個(gè)體全部基因和染色體變異的總和。色體變異的總和。 n生物個(gè)體基因突變生物個(gè)體基因突變 產(chǎn)生各種代謝酶基因產(chǎn)生各種代謝酶基因 產(chǎn)生產(chǎn)生多種代謝酶多種代謝酶 次生代謝產(chǎn)物（多數(shù)為有效成分）。次生代謝產(chǎn)物（多數(shù)為有效成分）。 2 2 種質(zhì)資源影響中藥材質(zhì)量的內(nèi)在

5、機(jī)理種質(zhì)資源影響中藥材質(zhì)量的內(nèi)在機(jī)理 基因和染色體水平（變異）基因和染色體水平（變異）形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)發(fā)育、生理代謝形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)發(fā)育、生理代謝 多層次（變異）多層次（變異） （直接或間接作用）（直接或間接作用）藥材質(zhì)量藥材質(zhì)量不同種質(zhì)質(zhì)量差異不同種質(zhì)質(zhì)量差異3 3 藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育n3.13.1應(yīng)用傳統(tǒng)的種質(zhì)改良方法進(jìn)行優(yōu)良品種應(yīng)用傳統(tǒng)的種質(zhì)改良方法進(jìn)行優(yōu)良品種選育選育n選種選種：是對(duì)現(xiàn)有種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查、：是對(duì)現(xiàn)有種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查、收集和保存，建立種質(zhì)資源圃和種子庫。然收集和保存，建立種質(zhì)資源圃和種子庫。然后根據(jù)不同生產(chǎn)需求對(duì)各種質(zhì)

6、進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，后根據(jù)不同生產(chǎn)需求對(duì)各種質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從中選出具有不同優(yōu)良特性的優(yōu)良種質(zhì)加以從中選出具有不同優(yōu)良特性的優(yōu)良種質(zhì)加以利用。利用。藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育n育種育種：是根據(jù)生產(chǎn)需求，以選出的具有不：是根據(jù)生產(chǎn)需求，以選出的具有不同優(yōu)良特性的種質(zhì)為材料，通過雜交或誘同優(yōu)良特性的種質(zhì)為材料，通過雜交或誘變等育種手段取得具有雜種優(yōu)勢(shì)、多種優(yōu)變等育種手段取得具有雜種優(yōu)勢(shì)、多種優(yōu)良性狀組合的新品種或具有良好新變異的良性狀組合的新品種或具有良好新變異的新品種。新品種。3 3 藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育n3.23.2應(yīng)

7、用現(xiàn)代生物技術(shù)手段進(jìn)行品種改良和創(chuàng)新應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)手段進(jìn)行品種改良和創(chuàng)新n傳統(tǒng)的種質(zhì)資源研究和育種方法在品種改良中卓傳統(tǒng)的種質(zhì)資源研究和育種方法在品種改良中卓有成效，但不足之處：周期長(zhǎng)。有成效，但不足之處：周期長(zhǎng)。 n現(xiàn)代生物技術(shù)：細(xì)胞質(zhì)融合、多倍體育種、基因現(xiàn)代生物技術(shù)：細(xì)胞質(zhì)融合、多倍體育種、基因工程等。加快了種質(zhì)資源的研究進(jìn)程。工程等。加快了種質(zhì)資源的研究進(jìn)程。 良種選育良種選育n含義：含義：n良種選育指根據(jù)某些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，把某些遺傳性良種選育指根據(jù)某些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，把某些遺傳性較好的品種，通過人工篩選保留；育種則是通較好的品種，通過人工篩選保留；育種則是通過雜交把兩個(gè)品種當(dāng)中的某些優(yōu)良性狀

8、，集中過雜交把兩個(gè)品種當(dāng)中的某些優(yōu)良性狀，集中到一個(gè)品種當(dāng)中去，從而達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。到一個(gè)品種當(dāng)中去，從而達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。 良種選育良種選育重要意義重要意義 （1 1）優(yōu)良品種可以提高單位面積產(chǎn)量，在不增加）優(yōu)良品種可以提高單位面積產(chǎn)量，在不增加土地、勞動(dòng)力、肥料的情況，獲得較高的產(chǎn)量，緩解藥材土地、勞動(dòng)力、肥料的情況，獲得較高的產(chǎn)量，緩解藥材供不應(yīng)求的矛盾。供不應(yīng)求的矛盾。 （2 2）優(yōu)良品種具有較高的藥效含量和產(chǎn)品質(zhì)量。）優(yōu)良品種具有較高的藥效含量和產(chǎn)品質(zhì)量。 （3 3）優(yōu)良品種具有較強(qiáng)的抗性，使藥材能連續(xù)獲）優(yōu)良品種具有較強(qiáng)的抗性，使藥材能連續(xù)獲得高得高 產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。 （

9、4 4）優(yōu)良品種還可以滿足一些特殊要求，南藥北）優(yōu)良品種還可以滿足一些特殊要求，南藥北移成功。移成功。3 3 藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育n例如：例如：n應(yīng)用染色體加倍技術(shù)，可直接從優(yōu)選材料中誘導(dǎo)多倍體植應(yīng)用染色體加倍技術(shù)，可直接從優(yōu)選材料中誘導(dǎo)多倍體植株，經(jīng)選育純化獲得多倍體新品種。株，經(jīng)選育純化獲得多倍體新品種。n應(yīng)用應(yīng)用DNADNA指紋技術(shù)，可直接比較不同種質(zhì)指紋技術(shù)，可直接比較不同種質(zhì)DNADNA的差異性，并的差異性，并借助計(jì)算機(jī)程序來分析種質(zhì)遺傳關(guān)系，使本需幾年才能完借助計(jì)算機(jī)程序來分析種質(zhì)遺傳關(guān)系，使本需幾年才能完成的工作縮短到幾周甚至幾天。成的

10、工作縮短到幾周甚至幾天。n應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)選育出的優(yōu)良個(gè)體或品系進(jìn)行無應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)選育出的優(yōu)良個(gè)體或品系進(jìn)行無性擴(kuò)繁，可大大加快優(yōu)良品種在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用進(jìn)性擴(kuò)繁，可大大加快優(yōu)良品種在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用進(jìn)程程 。 藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育n應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)選育出的優(yōu)良個(gè)體或品系應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)選育出的優(yōu)良個(gè)體或品系進(jìn)行無性擴(kuò)繁，可大大加快優(yōu)良品種在生產(chǎn)上進(jìn)行無性擴(kuò)繁，可大大加快優(yōu)良品種在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用進(jìn)程。的推廣應(yīng)用進(jìn)程。n藥用植物組織培養(yǎng)是指在無菌和人為控制的營(yíng)藥用植物組織培養(yǎng)是指在無菌和人為控制的營(yíng)養(yǎng)（培養(yǎng)基）及環(huán)境條件下對(duì)藥用植物器官、

11、養(yǎng)（培養(yǎng)基）及環(huán)境條件下對(duì)藥用植物器官、組織或細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，用來生產(chǎn)藥用組織或細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，用來生產(chǎn)藥用活性成分活性成分或進(jìn)行藥用植物或進(jìn)行藥用植物無性快速繁殖無性快速繁殖的技術(shù)。的技術(shù)。藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育 利用組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行試管育苗，開辟了藥利用組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行試管育苗，開辟了藥用植物大規(guī)模種植的新天地。近用植物大規(guī)模種植的新天地。近10 年來，約年來，約有有200 多種藥用植物通過試管育苗獲得了成功。多種藥用植物通過試管育苗獲得了成功。藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：1、可以人為

12、地選擇和控制。能夠完全在人工條、可以人為地選擇和控制。能夠完全在人工條件下進(jìn)行，可以排除病蟲害與農(nóng)藥殘留量的困件下進(jìn)行，可以排除病蟲害與農(nóng)藥殘留量的困擾，便于進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。擾，便于進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。2、繁殖效率高、生長(zhǎng)周期短。、繁殖效率高、生長(zhǎng)周期短。3、可以得到高濃度的次生代謝產(chǎn)物。、可以得到高濃度的次生代謝產(chǎn)物。 藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育n現(xiàn)代生物技術(shù)：現(xiàn)代生物技術(shù)：基因工程是生物技術(shù)領(lǐng)域中最有發(fā)展前途的領(lǐng)域，基因工程是生物技術(shù)領(lǐng)域中最有發(fā)展前途的領(lǐng)域，在改良藥材品種、分子育種、轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物、在改良藥材品種、分子育種、轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物、大規(guī)模

13、生產(chǎn)種苗與次生代謝產(chǎn)物等方面有很大大規(guī)模生產(chǎn)種苗與次生代謝產(chǎn)物等方面有很大潛力。潛力。 藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育種質(zhì)保存（種質(zhì)保存（Germplasm Consevation） 利用天然環(huán)境或人工創(chuàng)造的適宜環(huán)境，借以保存利用天然環(huán)境或人工創(chuàng)造的適宜環(huán)境，借以保存種質(zhì)資源，使個(gè)體所含有的遺傳物質(zhì)保持其遺傳完整種質(zhì)資源，使個(gè)體所含有的遺傳物質(zhì)保持其遺傳完整性，且有高活力能通過繁殖將其遺傳性傳遞下去。性，且有高活力能通過繁殖將其遺傳性傳遞下去。 原地保存原地保存或或原生境保存原生境保存（in situ conservatio）和和異地保存異地保存或或非原生境保

14、存非原生境保存（exsitu consevation）。）。 藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育（一）活體保存（一）活體保存 （藥用）植物園與種質(zhì)圃。優(yōu)點(diǎn)：能保存任何一份（藥用）植物園與種質(zhì)圃。優(yōu)點(diǎn)：能保存任何一份種質(zhì)的遺傳特性種質(zhì)的遺傳特性. （二）離體保存（二）離體保存 植物外植體（如幼根、嫩莖、芽、胚軸、胚根或植物外植體（如幼根、嫩莖、芽、胚軸、胚根或皮下組織等）在無菌條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，將這些外皮下組織等）在無菌條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，將這些外植體貯存在各類生長(zhǎng)抑制條件下，使其緩慢生長(zhǎng)或停植體貯存在各類生長(zhǎng)抑制條件下，使其緩慢生長(zhǎng)或停止生長(zhǎng)，以達(dá)到長(zhǎng)期保存的目的。止生長(zhǎng)，以達(dá)到長(zhǎng)期保存的目的。 藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育藥用植物的種質(zhì)改良和優(yōu)良品種選育（三）試管苗保存（三）試管苗保存 分生組織保存。植株的莖尖（即分生組織）取分生組織保存。植株的莖尖（即分生組織）取下接種在含分化培養(yǎng)基的試管中生根、長(zhǎng)莖，然后將之轉(zhuǎn)下接種在含分化培