中藥植物的優(yōu)良種質(zhì)及選育

關(guān)于中藥植物的優(yōu)良種質(zhì)及選育第1頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三產(chǎn)量質(zhì)量療效人工馴化提純復(fù)壯有性雜交組織培養(yǎng)生物技術(shù)抗病抗逆高產(chǎn)高效種質(zhì)第2頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三第一節(jié)中藥植物的優(yōu)良種質(zhì)及選育第3頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、種質(zhì)資源的概念第4頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三種（species）種，也就是物種（species）是生物分類的基本單位，是具有一定的自然分布和一定形態(tài)特征和生理特征的生物類群，是生物進(jìn)化和自然選擇的產(chǎn)物。生殖隔離現(xiàn)象：同種個(gè)體相互之間能夠雜交且能產(chǎn)生能育后代，不同種的個(gè)體不能雜交或能雜交但不產(chǎn)生能育后代。種與種之間具有的這種現(xiàn)象稱為生殖隔離現(xiàn)象。原因：遺傳物質(zhì)差異大，不能雜交。種的判別：應(yīng)用形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、細(xì)胞學(xué)、植物地理學(xué)、生理免疫學(xué)、化學(xué)、分子生物學(xué)等方法進(jìn)行綜合研究分析，其中形態(tài)學(xué)是首選的。第5頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三種質(zhì)（germplasm）是指控制生物性狀、代謝，并能將豐富的遺傳信息從親代傳遞給后代的遺傳物質(zhì)的總體。一個(gè)種就是一個(gè)特定的種質(zhì)。第6頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三種質(zhì)資源（germplasmresources）凡可供利用和研究的一切具有一定種質(zhì)或基因的生物類型統(tǒng)稱為種質(zhì)資源，包括品種、類型、近緣種和野生種的植株、種子、無(wú)性繁殖器官、花粉，甚至單個(gè)細(xì)胞。優(yōu)良種質(zhì)：是指具有優(yōu)良的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，且表達(dá)出的種子種苗質(zhì)量好，有效成分含量高，無(wú)公害，無(wú)污染，無(wú)病蟲(chóng)害，抗逆性強(qiáng)，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)等優(yōu)良性狀的種質(zhì)。植物細(xì)胞

DNA植株第7頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三中國(guó)種質(zhì)資源收集保存情況中國(guó)農(nóng)科院收集作物種質(zhì)30萬(wàn)份，建立了蔬菜、果樹(shù)、花卉、藥用植物種質(zhì)資源保存圃。國(guó)家種質(zhì)庫(kù)的總建筑面積為3200平方米，由試驗(yàn)區(qū)、種子入庫(kù)前處理操作區(qū)、保存區(qū)三部分組成。第8頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三

保存區(qū)建有兩個(gè)長(zhǎng)期貯藏冷庫(kù)，總面積為300平方米，其容量可保存種質(zhì)40余萬(wàn)份。種質(zhì)貯藏條件為：溫度-18℃±1℃，相對(duì)濕度<50%。

第9頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三杭州茶樹(shù)種質(zhì)資源圃鎮(zhèn)江桑樹(shù)種質(zhì)資源圃第10頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三蒙山建成山東第一座名貴藥用植物種質(zhì)資源圃。珍稀物種金花茶種質(zhì)資源圃建成中國(guó)無(wú)錫梅花研究中心梅花種質(zhì)資源圃、中國(guó)梅花研究中心品種資源圃（武漢）、廣東觀賞植物種質(zhì)資源圃。

湖北武漢東湖梅園、中山陵園梅花品種及梅盆景專類園、廣州蘿崗香雪公園梅花觀賞園、青島十梅庵風(fēng)景區(qū)內(nèi)“青島梅園”等。第11頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三幾個(gè)概念亞種變種變型品種對(duì)于同種植物由于環(huán)境因素和遺傳因素發(fā)生的變異而產(chǎn)生的區(qū)別，通常稱為種下等級(jí)，如亞種、變種、變型和品種。種第12頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、品種退化的原因及防止措施

優(yōu)良品種經(jīng)過(guò)多代栽培之后，出現(xiàn)產(chǎn)量降低，品質(zhì)變劣，成熟期改變，生活力減弱，性狀極不整齊，甚至完全喪失品種的典型性，給生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失?，F(xiàn)象第13頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三

一些地方將只能用一次的一代雜種植株繼續(xù)留種供栽培用，結(jié)果性狀發(fā)生分離，優(yōu)勢(shì)減退的現(xiàn)象。

由于將性狀尚未穩(wěn)定的雜種過(guò)早推廣應(yīng)用，發(fā)生性狀分離現(xiàn)象。

環(huán)境條件或栽培管理不適合某個(gè)品種的要求，從而造成該品種的優(yōu)良性狀不能充分表現(xiàn)的現(xiàn)象.這些是品種退化嗎？？？？第14頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三

何謂品種退化？

優(yōu)良品種投入生產(chǎn)使用后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間往往會(huì)發(fā)生混入同種植物的其他品種的種子，或失掉原有的優(yōu)良遺傳性狀，即為品種混雜、退化現(xiàn)象。第15頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三品種退化的原因及其防止辦法WHY?（2）生物學(xué)混雜

主要是異花授粉植物，由于隔離不夠造成品種（種）間一定程度的天然雜交（串花）而導(dǎo)致非本品種的配子參與受精過(guò)程，產(chǎn)生一些雜合的個(gè)體。（1）機(jī)械混雜

在種子收獲、脫粒、清選、晾曬、貯藏、包裝和運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中，人為工作不仔細(xì)造成種子混雜和種子純度、發(fā)芽率等降低。第16頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三混雜的后果

機(jī)械混雜后代留種會(huì)進(jìn)一步加劇生物學(xué)混雜，造成等嚴(yán)重的損失。防止方法主要是要嚴(yán)格種子操作規(guī)程，分品種標(biāo)志名稱、等級(jí)、數(shù)量和純度等。在不同生育期加強(qiáng)田間檢查，播種、移植、采種等環(huán)節(jié)把握好，并清除雜、劣、病株。

生物學(xué)混雜

這些雜合體在繼續(xù)繁殖過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生許多重組的類型，使原品種群體的遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生很大的變化，不能表現(xiàn)固有種性。因此造成品種的混雜和劣變。生物學(xué)混雜會(huì)進(jìn)一步加劇后代的生物學(xué)混雜。第17頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三防止方法機(jī)械隔離用于繁殖少量的原種種子或原始材料的保存?；ㄆ诟綦x適宜于大面積留種?？臻g隔離常用。

主要采取隔離方式留種，防止易于雜交的變種、品種或類型發(fā)生天然雜交，作好田間選擇和去雜。第18頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三機(jī)械隔離方法

在開(kāi)花期采取花序套袋，網(wǎng)罩隔離和溫室隔離采種等。隔離采種時(shí)必須解決輔助授粉的問(wèn)題，紙袋隔離一般采用人工輔助授粉，溫室內(nèi)，除人工授粉外，還可釋放蜜蜂，或人工飼養(yǎng)蒼蠅等。第19頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三花期隔離方法

主要采取分期播種，分期定植，春化處理和光照處理等措施，使不同品種的開(kāi)花期前后錯(cuò)開(kāi)，避免天然雜交。還可以采用跨年度隔離，既把容易發(fā)生生物學(xué)混雜的品種在不同年度播種繁殖。第20頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三

不需要設(shè)備，也不需要調(diào)節(jié)花期，主要是把易于雜交的變種、品種或類型相互隔開(kāi)一定距離進(jìn)行留種。視品種類別及其天然雜交率、昆蟲(chóng)活動(dòng)、自然氣候條件（風(fēng)媒花留種時(shí)的風(fēng)向、風(fēng)速等）、留種群體的大小、雜交對(duì)后代經(jīng)濟(jì)性狀的影響程度等來(lái)考慮隔離距離?？臻g隔離方法第21頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三一些園藝作物的最小隔離距離第22頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、基因突變適應(yīng)環(huán)境或環(huán)境突變，使植物基因突變，往往有利突變少而不利突變多。雜交后代基因重組率高，易變異。第23頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三4、長(zhǎng)期的無(wú)性繁殖和近親繁殖長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)繁殖而得不到有性復(fù)壯的機(jī)會(huì)使內(nèi)部矛盾（異質(zhì)性）逐步削弱，導(dǎo)致生活力降低。生長(zhǎng)勢(shì)、抗病性、衰老期、病毒積累。必須改變生活條件，增加內(nèi)部矛盾性，提高生活力，如改變播期、換種、種子處理、利用有性過(guò)程增加內(nèi)部矛盾。異花授粉植株的連續(xù)近親繁殖，都會(huì)造成品種的生活力下降，適應(yīng)性減弱。連續(xù)近親繁殖還會(huì)導(dǎo)致一些有害的隱性基因達(dá)到純合，表現(xiàn)不利的影響。第24頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三5、不科學(xué)的留種良種繁育時(shí)，任意留種必然導(dǎo)致品種退化，特別是對(duì)于自然選擇與人工選擇不一致的性狀。不同級(jí)別的種子（通常分原原種也稱育種家種子、原種、生產(chǎn)種）選擇或淘汰的力度有別，級(jí)別越高，要求越高。在選擇制度上必須注意：連續(xù)定向地每代進(jìn)行選擇；在品種特征特性容易鑒別時(shí)，分階段對(duì)留種植株進(jìn)行多次的選擇和淘汰；對(duì)于原原種和原種的生產(chǎn)要進(jìn)行嚴(yán)格株選，生產(chǎn)種可片選，都必須去雜、去劣和病株；小株留種的播材料必須是高純的原種。第25頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三6、病毒感染無(wú)性繁殖的植株受到病毒感染后再進(jìn)行分株栽培，破壞了植物的生理生化特性，甚至可以穩(wěn)定的遺傳，造成品種的退化?？赏ㄟ^(guò)組織培養(yǎng)等技術(shù)脫毒。第26頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三7、外界條件和栽培技術(shù)的影響農(nóng)業(yè)技術(shù)方面，如果留種地的選擇和栽培環(huán)境及技術(shù)措施不與品種特征特性相符、連作等也有不利影響。故在留種栽培上應(yīng)注意：選擇適當(dāng)?shù)牧舴N地；注意輪作；選擇適當(dāng)?shù)牟シN期；肥水管理合理；防治病蟲(chóng)；避免砧木不良遺傳性的影響；加強(qiáng)田間選擇淘汰等。第27頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三已退化品種的提純復(fù)優(yōu)問(wèn)題基本原則是：1. 根據(jù)退化程度采取不同的措施十分嚴(yán)重，難于找到典型單株，淘汰或重新引進(jìn)；尚可找到典型單株，單株或小集團(tuán)留種（按選種程序）；退化不嚴(yán)重，選優(yōu)汰劣，恢復(fù)品種典型性2. 根據(jù)退化原因采取相應(yīng)的措施如機(jī)械混雜、生物學(xué)混雜、病毒積累等，前述。3. 根據(jù)授粉習(xí)性采取相應(yīng)的措施前述。第28頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、中藥植物的種質(zhì)創(chuàng)新及優(yōu)良品種的選育中藥植物為了適應(yīng)環(huán)境而產(chǎn)生的穩(wěn)定的可以遺傳的變異，從而產(chǎn)生新的品種，這也是種質(zhì)創(chuàng)新和良種選育的重要來(lái)源，但是種質(zhì)創(chuàng)新和良種選育應(yīng)以保證臨床療效和有效成分含量為前提。第29頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三種質(zhì)創(chuàng)新的途徑1、雜交育種雜交育種是根據(jù)育種目標(biāo)選擇合適的親本，通過(guò)雜交和選育過(guò)程來(lái)獲得新種質(zhì)的育種方法。雜交方式：有性雜交和無(wú)性雜交（營(yíng)養(yǎng)體結(jié)合）有性雜交：父本母本雜種一代雜種優(yōu)勢(shì)：抗病、抗逆、適應(yīng)性、產(chǎn)量、品質(zhì)雜種不穩(wěn)定性防止：營(yíng)養(yǎng)繁殖多代培育選擇第30頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、多倍體育種和單倍體育種一個(gè)配子的染色體數(shù)，稱為染色體組（n）。生殖細(xì)胞：?jiǎn)伪扼w體細(xì)胞：二倍體，自然界的生物多為二倍體。細(xì)胞核中具有兩套染色體組以上的生物體稱為多倍體。多倍體培育：秋水仙堿誘導(dǎo)單倍體培育：花藥培養(yǎng)技術(shù)。

第31頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、選擇育種抗病抗逆性高、產(chǎn)量高、有效成分含量高、品質(zhì)好的變異品種4、輻射育種物理或化學(xué)方法引起基因重組，產(chǎn)生新的性狀。5、體細(xì)胞雜交育種雙二倍體植株，具有可育性和穩(wěn)定性，可以打破種間隔離，克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性6、基因育種外源基因?qū)胨拗髦参锛?xì)胞，獲得新的性狀。具有廣闊的發(fā)展前景。第32頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三亞種（subspecies）形態(tài)上有穩(wěn)定的變異，并在地理分布上、生態(tài)上或生長(zhǎng)季節(jié)上有隔離的種內(nèi)變異類群。特點(diǎn)：屬于同種內(nèi)的兩個(gè)亞種，不分布在同一地理分布區(qū)內(nèi)。亞種間沒(méi)有生殖隔離。水稻分為秈稻、粳稻、爪洼稻。兩者除形態(tài)、生理等性狀有區(qū)別外，秈稻多分布在緯度較低的高溫、強(qiáng)光、多濕的熱帶及亞熱帶地區(qū)；而粳稻多分布于緯度較高、氣候溫和的溫帶及亞熱帶北緣地區(qū)。亞種是漸變型物種形成過(guò)程中的必經(jīng)之路。第33頁(yè)，講稿共36頁(yè)，2023年5月2日，星期三變種（varietas）是指種內(nèi)有一定的變異，變異較穩(wěn)定，但分布范圍比亞種小得多的類