药用植物育种学总论2012版

药用植物育种学总论刘占国主讲联系电话[phone]主要参考书1.《药用植物育种学》庄文庆主编中国农业出版社19932.《药用植物育种学》萧凤回郭巧生主编中国林业出版社20083.《药用植物遗传育种》黄清龙主编中国中医药出版社20064.《作物育种学》总论张天真主编中国农业出版社2003应该认识和了解的历史人物达尔文在《物种起源》（1859）和《植物界异花受精和自花受精的效应》（1876）中所阐明的选择和杂交等与进化的关系，对以后的育种工作有深刻影响孟德尔孟德尔定律的重新发现（20世纪初），使植物育种进入一个新的阶段。通过长期自然选择和人工选择，野生植物逐渐形成作物，并为人类提供足够的食物和药物等。杂交水稻之父1964年，袁隆平在安江农校稻田发现水稻雄性不育株，为杂交水稻研究迈开了第一步；1970年，袁隆平的助手李必湖在海南发现了“野败”，为实现籼型杂交稻“三系”配套立子大功；1987年李必湖的助手邓华凤发现了“安农S—1光敏不育系”，为杂交稻由“三系法”过渡到“两系法”，为实现籼粳亚种间杂交优势利用创造了重要条件。我是谁未曾生我谁是我，生我之时我是谁，来时欢喜去时悲，合眼朦胧又是谁？清—顺治我们从哪里来到这个世界？又从这个世界到哪里去？——释人生奋斗几十年，目的是什么？人生在世都希望拥有健康的身体。HealthfirstMoneyfirst世界（时间、空间）宇宙（时间、空间）止观心理健康顺应自然清心寡欲膳食保健身体健康体育锻炼医疗保健*健康（保健）影响寿命的因素分析：1.高僧生活淡泊，清苦，完全素食，四大皆空。557人，100岁以上12人,90岁以上42人。唐朝清凉大师：（华严菩萨化身）历经9个皇帝，且唐代宗之后7个皇帝拜他为师父（国师）。虚云大师：（1840年——1959年），历经清五帝四朝，佛门生涯101年，“一钵千家饭，孤身万里游”。世寿120岁。2.我国帝王平均寿命39岁。生活优越，山珍海味，玉液琼浆，御医群护。3.我国的长寿老人中，80-90%是体力劳动者。影响寿命的因素分析：4.苏联高加索地区:100岁以上的人有50人/10万人。饮食全是新鲜蔬菜，谷物，瓜果，乳酪和牛奶，皆不食肉。5.美国:100岁以上的人有3人/10万人。吃、住、消费世界第一，由于过量食肉导致心脏病发病率为世界第一。6.研究表明：生活在森林中的野象可活200年；生活在动物园的野象最多活80年。野兔生活在自然界里可活15年；家兔在家养条件下只能活4-6年。结论：1.素食者的寿命大于过量食肉者；2.过于“安逸享受”不益健康长寿。作物育种学、作物栽培学旨在提高作物的产量和品质，让人类吃好穿好，提高生活质量。药用植物育种学、药用植物栽培学旨在提高药用植物的产量和品质，确保身体健康，提高生活质量。长寿医生三大天职：防病治病老大：未病先防扁鹊三兄弟老二：初病早治老三：起死回生药用植物育种学、药用植物栽培学就是面向这三类弟兄而服务人类的。绪论第一节药用植物育种学的任务和内容学科属性：药用植物育种学是研究培育和繁育优良药用植物品种的理论和方法的一门科学，是理论性和实践性极强的学科。基本任务：在认识和研究药用植物相关性状遗传规律的基础上，利用、调整、和改良药用植物自身的遗传性，培育和繁育优良品种，使之具有更高的药用价值，更易栽培，更好地为人类健康服务。研究内容：制订育种目标，种质资源工作，目标性状的遗传，繁殖方式与育种的关系，性状鉴定与选择，育种方法与程序，杂种优势利用，田间实验设计与统计分析，良种繁育等。药用植物育种学包括两个环节：品种培育（选育）良种繁育（扩繁）育种工作：根据育种目标，在目标环境下对征集的基础材料、创造的育种群体进行鉴定和选择，经过试验后培育出新品种。良种繁育工作：采取有效措施加快新品种繁育，保持和提高新品种的种性（遗传特性），防止和克服品种的混杂与退化。植物育种学是按人类意志定向改良植物、促进植物进化的科学——人工进化。作物育种学蔬菜育种学植物育种学果树育种学林木育种学药用植物育种学相关学科生物进化论；农业气象学；植物生态学；植物分类学；植物生理（生化）学；植物病理学；植物遗传学（包括经典遗传学、数量遗传学、群体遗传学）；药用植物栽培学；药效分析、药性鉴定田间试验与统计分析（生物统计学）生物技术……第二节药用植物育种的特点药用植物是指具有防治疾病和保健功效的植物。由于药用植物在栽培生产、产品质量、产品收获部位以及经营地位等的特殊性，因此药用植物育种学即相似于且有不同于其它植物育种学。借鉴作物育种学、果树育种学、蔬菜育种学等植物育种学的经验，不断完善药用植物育种学。一、药用植物生产经营的特殊性药用植物生产的集中性：药用植物具有较强的地域性。一个“地道的”药用植物品种是在一个特定地区经长期自然和人工选择后形成的。因此，一种药用植物的生产多集中于某一、二个省区，或某一省区内的个别地区，这就有可能造成由于几个市、县的产品数量和质量而影响到全国乃至国际市场。用药量的制约性：绝大多数中药材是配伍使用。要求各种药材即不能缺，也不要长期积压。要根据常年使用量来安排种植面积。合理安排多年生药用植物生产：如人参、三七、黄连等要种植3-6年才能收获。二、药用植物产量与质量的双重性药用植物药材药材好，药才好草药=草+药药效低和生产过剩时是草，需要时才是药。药用植物育种和药用植物栽培必须在保持和提高药效的前提下力求提高产量。药用植物育种既要重视产品质量，又要重视品种的物理性状（气味、色泽、质地、形状等）。三、药用植物收获部位的多样性1.根、根茎类：•根入药人参、黄连、三七、丹参、柴胡、黄芩、蒲公英（菊科）、防风（伞形科）、泽泻•根皮入药牡丹（毛茛科）、桑、梓实（紫薇科）、地皮骨（枸杞，茄科）•根茎入药川芎、白术（菊科）、苍术•鳞茎入药川贝母（百合科）、山慈菇（百合科）、石蒜（百合科）2.茎、叶类：•茎入药卫茅（卫茅科）、山木通（毛茛科）、桂枝（樟科）•茎皮入药黄柏（芸香科）、杜仲（杜仲科）、厚朴（木兰科）•木质部入药苦木（苦木科）、儿茶（豆科）、沉香、苏木（豆科）、檀香（檀香科）•髓部入药灯心草（灯心草科）、通草（五加科）•树酯类入药没药（橄榄科）、乳香（橄榄科）、龙血树、阿魏（伞形科）、安息香（安息香科）•叶入药洋地黄（玄参科）、莨菪（langdang茄科）、白苏（唇形科）、银杏、紫苏、菘蓝3.花类：•花入药红花（菊科）、菊花（菊科）、双花（忍冬科）•花柱入药番红花（藏红花，鸢尾科）、玉米（禾本科）•花丝入药莲（睡莲科）、木棉•花粉入药香蒲（香蒲科）、马尾松（松科）4.果实、种子、全草类：•果实入药枸杞、番木瓜（番木瓜科）、吴茱萸（芸香科）•果肉入药山茱萸（山茱萸科）、枣（鼠李科）、菱（菱科）•果皮入药西瓜（葫芦科）、桔（芸香科）、石榴（石榴科）•种子入药牛蒡（菊科）、白芥子（十字花科）、车前、茴香（伞形科）、巴豆（大戟科）•种仁入药枣、杏、桃、芡实（睡莲科）、薏苡（禾本科，又叫薏米、薏仁米、苡仁、苡米）•全草入药薄荷、细辛（马兜铃科）、香薷（唇形科）、紫苏（唇形科）5.药用植物的一物多药：•莲12个部位可入药莲子、藕蔤（细瘦的根茎）、藕（肥厚的根茎）、藕节、荷叶、荷叶蒂（叶柄或花梗）、莲花（花蕾）莲房（花托）、莲须（雄蕊）、莲衣（种皮）、莲心（胚芽）。•橘9个部位可入药橘络（皮与橘瓣之间的网状纤维），治呕吐、口渴陈皮，健胃、镇咳、止呕•丝瓜9个部位可入药因此，育种工作要充分考虑入药部位四、药用植物生物学特性的复杂性1.植物分类低等植物：藻类、真菌、地衣高等植物：苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物2.生育年限一年生、二年生的草本植物多年生宿根性草本植物多年生常绿草本（沿麦草、万年青）多年生落叶木本植物多年生常绿木本植物3.营养方式自生共生（天麻，兰科）寄生（榭寄生，桑寄生科；菟丝子，旋花科）4.生活条件旱生水生湿生（鸭跖草，鸭跖草科）5.花器单性花，又有雌雄同株和雌雄异株两种类型中性花两性花6.繁殖方式无性繁殖有性繁殖即能有性繁殖，又能无性繁殖7.休眠习性种子休眠：又分结构休眠、生理休眠和上胚轴休眠营养体休眠：又分冬眠和夏眠药用植物的多年生特性和无性繁殖特性对固定杂种优势极为有利五、药用植物熟性的复杂性药用植物的熟性是指药用部分的成熟。如四川产的款冬花（菊科）的成熟期是冬至前后，地上植株休眠枯萎，采收来年待开的花蕾。东北产的细辛（治疗头痛、牙痛）在生长最旺的六月（开花期）收获药用植物的成熟期是收获部分药效成分总量（药效含量×产量）的最大值时期•以种子或果实作为收获物的一年生药用植物（如薏苡、茴香等）的成熟期既是其生育结束期。•多年生药用植物的早熟是指提早1+年收获，而不是收获时月份的早晚。•多年原地多次收获：如枸杞、款冬花等•多年换地多次收获：薄荷、川芎等第三节优良品种在生产中的作用一、品种的概念植物品种的概念包含三个层面(1)在一定的生态条件和经济条件下，根据人类需要所选择培育的某种植物的某种群体；（2）这个群体具有相对稳定的遗传特性，在生物学、形态学以及经济性状上的相对一致性，能与其它群体相区别；（3）这种群体在相应地区的耕作、栽培条件下种植，在产量、质量、抗性、适应性等方面都能符合生产发展的需要。药用植物品种要具备三个基本特性：(1)特异性：本品种具有1-N个不同于其他品种的形态特征或生理特性；（2）一致性：品种群体中植株个体间的生物学性状和产品主要经济学性状要整齐一致；（3）稳定性：在同一生态区的不同地区以及不同年份的生产和繁育过程中，能够保持品种的特异性和一致性。二、品种特性的认识•栽培植物起源于野生植物。•品种不是植物分类单位。地黄经驯化形成金状元、小黑英、北京1号等品种。•品种是重要的农业生产资料。必须具备高产、稳产、优质等优点。•优良品种的地域性（区域性）。优良品种的优良性状的表现需要特定的生态环境条件。•优良品种的时间性。随着生产、经济、自然、和耕作、栽培条件的变化，原来的品种可能会不能满足需要，因此必须要引进或培育新品种，即使进行品种更新或更换。三、优良品种在生产上的作用1.提高单位面积产量。人口的增长以及生活水平的提高，对中药材的需求量也在增加。2.必须具有较高的药效含量和产品质量。不同品种的药效成分及产品质量存在差异。3.具有较强的抗逆性（病、虫、旱、寒等）。4.能够满足一些特殊要求。如早熟、特殊适应性、特殊类型等。第四节药用植物育种现状与发展趋势一、我国药用植物现状根据1983-1988年中国中药资源普查统计，我国药用植物种类资源在11118种以上。《中国珍稀濒危保护植物名录》计收录389种保护植物，其中与药用有关的植物占60%以上。部分中药材因品种退化、盲目引种导致品质、优级品率下降，许多传统品种主产区已无法生产出优质药材。由于野生中药材品种资源数量的减少，中成药生产厂家无法采购到所需的原料，医院开出的处方抓不到药。二、药用植物的市场前景唐汉中医药网三、药用植物应进一步加强的工作（一）加强种质资源工作，建立种质资源库1、建立植物园、树木园等人工保护园区进行药用植物活体引种保存。2、建立低温、低湿的人工种质资源库对药用植物种子、果实、花粉、无性繁殖器官等进行保存。3、利用现代生物学技术建立种质资源基因库，从基因水平对物种进行研究、保存及利用，为今后通过基因工程手段重新构建已绝种的植物物种或品种提供依据。（二）加强引种驯化研究优良品种的引种、提纯复壮、选育、杂交育种、多倍体育种以及无性繁殖植物的育种等技术。•一些野生药材如天麻、黄莲、细辛、甘草、五味子、桔梗、半夏、百合、栀子、绞股蓝、金银花、石斛等先后引为家种（人工种植）。•过去依赖进口的国外药用植物如颠茄、西洋参、番红花、洋地黄、丁香、马钱、金鸡纳、古柯、诃子、儿茶等已在很多地方引种成功。（三）积极寻找替代品及发掘民族药•对珍稀、濒危野生物种如铁皮石斛、川贝、紫杉等，可按照植物分类学和植物化学知识，去寻找近缘种的优良物种。•从2805种藏药、1340种蒙药、2076种壮药、1917种维药中发掘疗效突出的新药。——灯盏细辛中研制灯盏乙素片、灯盏细辛注射液来治