藥用植物品質(zhì)性狀遺傳和育種

1、藥用植物品質(zhì)性狀遺傳和育種10.2.1藥用植物品質(zhì)性狀10.2.2藥用植物品質(zhì)性狀的遺傳10.2.3藥用植物品質(zhì)的鑒定10.2.1 藥用植物品質(zhì)性狀1、外在品質(zhì)2、內(nèi)在品質(zhì)3、加工品質(zhì)外在品質(zhì)：指藥用植物作為中藥材商品能被人感知的外觀特征特性。如產(chǎn)品的大小、一致性、完整性、成熟度、色澤、形狀、氣味、味道等屬性，也可稱為商品品質(zhì)。10.2.1.1外在品質(zhì)對藥材外在品質(zhì)的判斷與評價：以從事相關(guān)工作人員（藥工、中藥師、質(zhì)檢人員、營銷人員等）的經(jīng)驗為基礎，有明顯的主觀性。如：寧夏枸杞果實的百粒重、果長和色澤是重要的商品品質(zhì)指標。 人參根呈長圓柱形，蘆長、身長、腿長，有分支23個。枸杞硫磺熏受潮正常三七

2、三七按采收季節(jié)分級 分為春七和冬七 春三七規(guī)格標準： （均以干品記重）一等：（20頭）二等：（30頭）三等：（40頭）四等：（60頭）五等：（80頭）六等：（120頭）七等：（160頭）八等：（200頭）九等：（大二外）十等：（小二外）十一等：（無數(shù)頭）十二等：（筋條）十三等：（剪口） 冬三七規(guī)格標準： 各等頭數(shù)與春七相同。但冬三七的表面灰黃色。有皺紋或抽溝（拉槽）。不飽滿，體稍輕。斷面黃綠色。無雜質(zhì)、蟲蛀、霉變。 備注： 1三七分春七、冬七兩類?！按浩摺笔谴蛉セɡ?，在七月收獲的，體重色好，產(chǎn)量、質(zhì)量均佳，應提倡生產(chǎn)“春七”?！岸摺笔墙Y(jié)籽后起收的，體大質(zhì)松。除有計劃的留籽外，不宜生產(chǎn)“冬七”

3、。 2“冬七”外皮多皺紋抽溝，體輕泡，比“春七”質(zhì)量差，其分等的顆粒標準均與“春七”同，不另分列。 內(nèi)在品質(zhì)：指藥用植物及其產(chǎn)品質(zhì)量的所有內(nèi)含特性，特別是化學成分的種類和含量，包括活性成分、有毒成分等，也可稱為化學品質(zhì)。分為有效成分（即活性成分）和無效成分10.2.1.2內(nèi)在品質(zhì)有效成分（活性成分）：指具有生物活性、能用分子式和結(jié)構(gòu)式表示并有一定的物理常數(shù)（如熔點、沸點、溶解度、旋光度等）的單體化合物，也稱有效單體。如：麻黃堿、小檗堿、延胡索乙素、黃芪苷等。有效部分：尚未提純成單體而只是某一種類型的混合物，如：人參皂苷、蕓香油、麻黃生物堿等。根據(jù)用途對藥用植物的活性成分要求也不同，其用途主要有

4、兩種：1、加工成中藥飲片或中成藥。 要求主要化學成分含量與野生來源比較保持穩(wěn)定，并符合中華人民共和國藥典的質(zhì)量標準。2、作為原料提取活性成分。 育種目標為提高某一種有效單體或有效部分的含量和最后總產(chǎn)量。指藥用植物能滿足不同加工、貯運需求的特征特性總和。該內(nèi)容既包含了某些商品品質(zhì)的內(nèi)容，又涉及藥材產(chǎn)品藥用品質(zhì)內(nèi)容及產(chǎn)品自身組織結(jié)構(gòu)特征和生物生化特性。10.2.1.3加工品質(zhì)10.2.1.1品質(zhì)性狀的可遺傳性（1）藥用植物次生代謝產(chǎn)物生物堿類在植物界的分布方面 植物生物堿多達12000多種，主要集中在種子植物中，菌類、藻類、地衣類和水生植物未發(fā)現(xiàn)有生物堿，蕨類和裸子植物生物堿分布不廣。 （3）不同

5、來源的種質(zhì)，有效成分含量不同。10.2.2藥用植物品質(zhì)性狀的遺傳（2）藥材形態(tài)性狀方面（研究）為了解人參農(nóng)家類型的遺傳關(guān)系，比較了大馬牙、二馬牙、長脖、圓膀圓蘆和黃果等5個農(nóng)家類型的種皮紋飾。方法：用掃描電鏡拍攝每一類型種子側(cè)面角質(zhì)紋理及種臍結(jié)構(gòu)。結(jié)果：人參種皮紋飾可分兩類，一類種皮紋飾呈嚼爛狀即像被侵蝕后形成的不規(guī)則的小溝和小孔，大馬牙和二馬牙屬于此類；另一類具有一些方向不定的平行短棱，長脖、圓膀圓蘆和黃果屬此類。 活性成分除少數(shù)是蛋白質(zhì)（酶）、脂肪、氨基酸是、核苷、有機酸等初生代謝產(chǎn)物外，絕大多數(shù)屬于次生產(chǎn)物代謝，如萜類、生物堿類、多糖及苷類、醌及其衍生物、香豆素和木質(zhì)素、黃酮類、揮發(fā)油等

6、。（1）萜類化合物合成途徑（2）生物堿的生物合成途徑（3）其他次生代謝產(chǎn)物合成途徑10.2.2.2次生代謝產(chǎn)物合成途徑及關(guān)鍵酶基因（1）萜類化合物的生物合成途徑植物種類：約2.5萬分類：單萜、倍半萜、雙萜、三萜、四萜和多萜等基本單位：異戊二烯（C5）合成前體：異戊二烯二磷酸（IPP）合成途徑：乙酸/甲羥戊酸合成途徑舉例：青蒿素（抗瘧疾）、紫杉醇（抗癌）（2）生物堿的生物合成途徑植物種類：約1.2萬基本單位：氨基酸合成前體：氨基酸合成途徑：氨基酸途徑舉例：小檗堿、莨菪堿判斷題1、小麥籽粒種皮顏色的遺傳2、家鼠的毛色遺傳3、青蒿素的含量遺傳4、煙草花冠長度遺傳5、豌豆花色遺傳答案：1、3、4、數(shù)量

7、2、5、質(zhì)量品質(zhì)性狀的主效基因遺傳由單基因或少數(shù)的主效基因控制，表現(xiàn)為質(zhì)量性狀遺傳，其表現(xiàn)型的判斷是質(zhì)上的有與無、是與非如：紅花花色，Y-C-為大紅，Y-C-R-為橙黃 Y-C-O-R-為黃褐，C-、C-O-、C-R-、C-O-R-為灰白不同基因間存在互作遺傳關(guān)系。薄荷屬植物揮發(fā)油的遺傳，香芹酮（CC）和薄荷酮（cc）曼陀羅屬植物的莨菪堿也呈質(zhì)量性狀遺傳。屬一對基因控制。百里香植物有不同香氣特性化學型變異。不同類型分別由主效單基因控制。10.2.2.3品質(zhì)性狀的主效基因遺傳大多數(shù)品質(zhì)性狀由多基因控制，表現(xiàn)為數(shù)量性狀遺傳。其表現(xiàn)型差異的判斷是量上的多與少、大與小如：植物體內(nèi)異黃酮的生物合成產(chǎn)量受

8、到多種內(nèi)外因子的影響，其中外因最重要的是光照的質(zhì)量和強度。 青蒿素含量屬于數(shù)量性狀。10.2.2.4品質(zhì)性狀的數(shù)量遺傳遺傳力廣義的遺傳力：性質(zhì)的總表型方差（Vp）中，遺傳方差（Vg）所占的比例。P=G+E 或 VP=VG+VEVP為表型方差VG為基因型方差VE為環(huán)境方差狹義遺傳力是指表型方差（Vp）中加性方差（VA）所占的比率： 什么是加性方差呢？ 在數(shù)量性狀中，每對等位基的作用有積加的效應，如控制高度的基因，一個等位基因g 平均可貢獻2cm的高度，G平均貢獻4cm的高度，gg純合貢獻4cm高度，Gg雜合可貢獻6cm高度，或者7cm，8cm的高度，GG純合可貢獻8 cm的高度，它們的遺傳方差稱

9、為加性遺傳方差（additive genetic variance）。若G對g有顯性作用，那么G g將貢獻8 cm，顯性作用使表型產(chǎn)生的方差稱顯性方差。若有非等位基因之間存在上位效應的話還必須考慮到上位方差，或稱為互作方差（ interaction variance）VI, 因此遺傳方差是由下式表示：VG=VA+VD+VI 總表型方差可以表示為：VP=VA+VD+VI+VE+VGE 狹義遺傳力品質(zhì)鑒定：根據(jù)一定的標準，通過一定的手段來評定材料的優(yōu)劣，為材料的選擇提供依據(jù)。 育種的效果就取決于鑒定的可靠性。10.2.3.1質(zhì)量標準 參照中國藥典，結(jié)合種植、加工、市場及藥用植物本身的特性等實際，制定科學規(guī)范、可操作性強的質(zhì)量標準。10.2.3藥用植物品質(zhì)的鑒定通過人的感官或借助于顯微放大工具進行看、聞、嘗等手段檢驗形態(tài)、色澤、質(zhì)地、風味等性狀。具有一定的主觀性。10.2.3.2感官鑒定包括理化鑒定、色譜鑒定和光譜鑒定三大類。色譜鑒定有薄層色譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法；光譜鑒定有紫外吸收光譜法和紅外光譜法中藥指紋圖譜是通過