GAP概论教程第三章种质和繁殖材料文档格式.docx

1、地理上占有一定分布区。现举例蒙古黄芪与膜荚黄芪为例说明（表3-1）：表3-1 蒙古黄芪与膜荚黄芪的比较蒙古黄芪膜荚黄芪Astragalusmongolicus BgeAmernbranceus（Psch）Bge植株地上部分较纤弱植株地上部分较健壮小叶小，每复叶有1530对小叶小叶较大，每复叶有1621对小叶深根性明显，通常无二级分枝深根性较弱，易产生分枝花大，排列疏松，花期6月中旬至7月上旬（沈阳），每花序有花518朵；子房无毛，果期78月花较小，排列紧密，花期8月初至9月初（沈阳）；每花序有花1530朵；子房有毛；果期810期分布于我国华北；半干旱过渡地区，降水量及相对湿度较低，土壤贫瘠，缺

2、水分布于我国东北、西北部；中生地区，降水量及相对湿度较高，土壤肥力较高，水分相对充足注：两种在胚胎学、染色体及游离氨基酸等项也有差异。 三、种下等级的分类自然界里的生物由于种种因素，内在因素（遗传变异）或外在因素（环境改变）均可导致生物变异，产生亚种、变种、变型等等。1亚种（subspecies） 是指种内地理分布上有其不同的区域，在形态上又有一定区别的类群。它的区分主要强调种内分化的地理因素，故又称为地理亚种，如柴黄姜Dioscoreanipponica Makino sub sp. Rosthoenii（Prain et Burkill）CTTing是穿龙薯蓣Dnipponica的地理亚种

3、，前者分布于秦岭以南，植物健壮，染色体（4x=40），根茎无剥落栓皮，薯蓣皂苷含量较低，平均为125；后者分布秦岭以北地区（西北、东北及至俄罗斯），植株相对纤弱，染色体2x=20，根茎具剥离栓皮，薯蓣皂苷含量较高，平均为1520。2变种（varietas） 形态上与原来的种已有区别，甚至已有较大的区别，但基本特性仍未超出原种范围的一群个体。如大果山楂Crataegus ponnatifida Bunge var. major pinnatifida Bunge的变种。3变型（forma） 植物变种下的一个分类等级。指植物形态性状变异较小，如毛的有无、花色不同等。重齿当归Angelica pub

4、escens Maximf6iserrata ShanetYuan是毛当归Angelicd pubescensMaxim的变型。4. 化学型（chemotype，chenlofomla） 种内化学成分变化的植物类群，是由于遗传因子的多态现象或地理生态因子形成的，它们在形态上可能无明显差异，但在化学成分的组成、含量或结构上有差异，如亚洲薄荷（Mentha asiatica boriss）有两个化学型：产于高海拔地区（新疆阿勒泰）的种群（型）含有薄荷酮和薄荷醇，而产于低海拔地区（乌鲁木齐、吐鲁番）的种群（型）含较多的氧化胡椒酮和氧化胡椒烯酮。又如黄樟Cinnamomum parthenoxylen

5、 （Jack）Nees富含挥发油，存在多种化学型：chf（大叶芳樟）：主含d芳樟醇（dlinal01），9429；chf（姜樟）：主含 Q柠檬醛4334，柠檬醛2879；chf主含松油醇2521，Q蒎烯2246， chf（大叶油樟）主含18桉叶油素6243；chfV（大叶脑樟）主含樟脑8666； chf。（青味樟）主含丁香酚甲醚7148等等。 目前，有关中药原植物的化学型研究尚少，但对药用植物的栽培与利用具有重大意义。5. 栽培品种（cultivar或cvcultivatedvariety） 这一术语属于栽培范畴，它是指人们在一定生态条件和经济条件下，根据需要经过选择、培育创造出的某种生物的新

6、群体，这一群体应具有相对稳定的遗传性、性状的一致性和适应的地域性，并应满足人类的某种需要。因此它具有农学的和经济学的双重概念。如宁夏枸杞（Lychiumbarbarum L）新品种宁杞l号和宁杞2号等。四、植物鉴定与命名GAP要求对栽培的或采集的药用植物准确进行物种鉴定，并记录其中文名和学名。（一）鉴定工作准备1采集与制作供鉴定用的标本（凭证标本） 要求采集不同时期，主要应是花果期的标本，最好带有药用部分。标本应具有代表性与典型性，并应附有植物性状、生境、产地、采集时期，采集人等记录，特别对容易变化的性状如气味、颜色、毛被等应记录。凭证标本，应压制35份，供鉴定及保存之用。2要追溯栽培植物的来

7、源及原产地的地理、气候、植被、区系成分等资料 如果是从外地引进的种子、种苗，可以进行种子、幼苗鉴定，还可以进行播种、栽培试验，争取拿到发育成熟植株的标本，以供鉴定。（二）鉴定方法根据植物特征，查阅中国高等植物科属检索表，中国植物志，各省区的植物志或中药志，进行比较核对。各种植物都有其可识别的特征，一种植物的特征性状往往不只是一个，而是一组，即特征组合，组内特征互相关联，具有相关差异性（Correlativediffe- fences）。如桔梗有蓝花、白花两个类型。蓝花茎高，根瘦小；白花茎矮，根肥厚，这两组特征是不会交差出现的。鉴定标本也可去有关植物研究所，如中国科学院植物研究所标本馆，南京中山

8、植物园标本馆（华东）、昆明植物所标本馆（西南）、华南植物所标本馆（华南）、武汉植物所标本馆（华中）、西北植物所标本馆（西北）、应用生态研究所标本馆（东北）核对标本。但标本的鉴定非一日之功，必须有一定的分类学基础及专科专属研究的经验，因此，物种的鉴定除查阅有关书籍和标本外，还可以委托有关单位或专家协助鉴定，一定要做到确切无误。这里简单介绍植物检索表的查阅方法：检索法（Key）是植物分类学者选定植物某些明显而具有可比较的特点，排列成有次序的表，以供鉴定未知植物之用。鉴定未知植物时，可以依据检索表所指出的特点，详细观察植物，并逐条进行检索，最后就可以查出该植物所属的类别或种名。植物分类检索表有大范围

9、的分门、分纲或分目检索表，也有小范围的分科、分属、分种检索表，现将小檗科分属检索表列下，以供学习。小檗科Berberidaceae分属检索表l 花蜜腺存在，多年生草本或灌木。2灌木；果为浆果。3 花药直裂；叶为23次3出复叶（1种，在我国产自河北、山东至福建、云南） 南天竹属NandinaThunb3 花药以外卷裂瓣开裂；叶为单叶或羽状复叶。4 叶为单叶（约500种；我国约200种，主产西部和西南部） 小檗属BerberisL4叶为羽状复叶（约100种；我国约50种，主产西南部） 十大功劳属 Mahonia L2多年生草木；果为蒴果或膜质。 5 胚珠多数；果为蒴果；小叶不分裂（约20余种；我国

10、13种，产吉林、辽宁、山西、河南、陕西、甘肃、四川、云南、贵州、广西、湖南、江西、安徽、浙江、福建） 谣羊藿属Epimedium L 5 胚珠少数；果膜质；小叶23裂。6 根状茎横生；果植易开裂，花成顶生圆锥花序；小叶不分裂 （2种；我国1种，产东北、陕西、甘肃、四川、湖北、浙江、安徽）红毛七属Caulophyllum Michx6根状茎块状；果不开裂或在顶端不规则开裂；花成总状花序 （约12种；我国3种，产东北、新疆、内蒙古、安徽、浙江） 牡丹草属LeonticeL1花蜜腺不存在；多年生草本。7 种子多数。8 果为浆果；种子无假种皮。9 花单生；雄蕊618枚，花药向外开裂；无花柱，柱头盾状（

11、约2种；我国1种，产甘肃、湖北、四川、西藏） 鬼臼属Podophyllum L9 伞形花序；雄蕊4-6枚；花药向内开裂；有花柱，柱头球形（约7种，产我国西南、华中、华东、华南等省份） 角莲属DysosmaREWoodson8 果为革质蒴果；种子有假种皮（2种；我国1种，产东北） 鲜黄连属JeffersoniaBarton7种子少数；花萼与花瓣存在；花成伞形花序或呈伞房状；叶为单叶，深2裂（3种；我国1种，产陕西、甘肃、湖北、云南） 山荷叶属DiphyUeia Michx除上述经典方法鉴定外，还可以借助一些现代方法：花粉观察：显微镜下观察花粉的形状、大小、纹饰、孔沟等。染色体：采集植物的幼嫩生长

12、细胞（通常用根尖细胞）或花粉母细胞，染色后制片，观察染色体的数目、核型等。分子生物学方法：蛋白质比较，可以进行血清免疫学比较（原理近似于人的血型鉴定），也可以进行各类酶的比较（电泳法等）。DNA比较，目前使用较多的如RAPD方法和ITS方法。在进行上述方法时，通常需要从活体、采样，并应考虑到可能有个体差异的存在，也应考虑到物种进化的连续性。因此，在设计试验时，要注意样本的大小；处理研究结果资料时，要尽可能进行全面的综合分析，谨慎做出结论。 （三）植物命名中药或其原植物往往有多个名称，如中文名、地方名或通俗名以及外文名等，有的十分混乱，张冠李戴，影响文化交流与科学研究。国际上植物名通常用拉丁文命

13、名，叫拉丁学名或学名，它通常是由三部分组成：属名、种加词（种名）、命名人。如黄连 Coptis chinensis Franch 属名 种加词 命名人 在命名人部分，有时出现以下情况，所表示的意义分别说明如下：et“和”，表示这一学名由二人合作命名。如：三角叶黄连Coptisdeltoidea CYCheng et Hsiao是由CYCheng（诚静容）和Hsiao （肖培根）合作命名，共同发表。ex“自”，表示这一学名由“ex”前的人定名但未正式发表，后由“ex”后的人同意此名称并正式发表。粗茎秦艽OentianacrassicaulisDuthieexBurk。（ ）“重新组合”，表示这一

14、植物已由（ ）内的命名人命名过，后由（ ）后的命名人重新组合（改定属名、由变种升为种等）；按照国际命名法规，应当保留原种加词和原命名人，原命名人加括号。例如，当归现在的学名为Angelicasinensis（Olive）Diels，表示原来由Olive这个命名人（1891年Angelicapolymorpha Maximvarsinensis Olive的名称）正式发表过，后由Diels重新组合为现在的学名。“”以下省略，表示此处的内容为缩写，“”后省略。上面黄连的例子中，Franch为命名人为Franchet的缩写。“”后省略的出现情况除了命名人缩写以外，还有以下2种：表示种以下的分类单位的

15、拉丁文缩写。如亚种subspecies缩写为ssp或subsp；变种varietas缩写为var；变种forma缩写为f；栽培变种cultivaritas缩写为cv；栽培变型cultiforma缩写为cf。属名缩写。文章或表格中，一个完整的植物拉丁名首次出现之后，再接着出现同属植物的拉丁名时，属名可仅以大写首字母表示，后加“”。忍冬：Lonicerajaponica Thunb 红腺忍冬：Lhypoglauca Miq山银花：Lconfusa DC种以下的植物学名表示方法是：在原种的完整学名后，分另加上表示亚种变种的拉丁文缩写ssp或subspvar，再加上此亚种变种栽培变种的种加词和命名人。

16、 （四）栽培植物命名方法 栽培植物的命名方法比较复杂，与（普通）植物命名类似，但有3个主要等级：属、种和栽培品种。属和种两级的名称，有以植物学名（拉丁名）为基础的，也有以具有属 （或种）的意义的普通名称（通常是英文）为基础的；栽培品种这一级的名称，则不必用拉丁文。栽培品种的全名包括种的学名或普通名和栽培品种名和栽培品种名称（确切地应该称为栽培品种加词）并且相互可以作为合法异名共存。与中药材栽培有关的栽培品种命名主要有以下两类：1栽培品种名称直接写在植物学名或普通名称之后时，必须在它之前写上缩写cV或用某种印刷符号，如将它置于单引号之内，以便与学名或普通名称有明显区别。橘红Citrusnmaci

17、ma（Burln）MerrcVtomentosa亦可写作Citrusmaxim（Burm）Merr tomentosa 2表示种间或属间杂交的第一代及其后代的方式是用乘号（X）连接亲本的植物学名。由山茶Camelia japonica和怒江山茶Csaluenensis杂交而成的所有种间杂交的栽培品种，其公式为Camelia japonicaxCSaluenensis 由这两个亲本来源的某一特定栽培品如 Donation 可以写成（Camelia japonica X Csaluenensis） Donation。提示：物种虽然是客观存在，但种（以及种以下分类单位）的区分、命名却不可避免地会受到

18、人为的影响。尤其植物，种类繁多，生态环境差异大，生物学特性（这儿主要指繁殖方法）复杂，因此对于有些类群的植物，要想保证命名的客观性，需要通过各学科的综合研究分析才能得出正确结论。关于药用动物的鉴定和命名见第四章第二节。第二节 种子检验和检疫 种子、菌种和繁殖材料在生产、储运过程中应实行检验和检疫制度，以保证质量和防止病虫害及杂草的传播；防止伪劣种子、菌种和繁殖材料的交易与传播。国家为了保护和合理利用种质资源，规范品种选育和种子生产、经营、使用行为，维护品种选育者和种子生产者、经营者、使用者的合法权益，提高种子质量水平，推动种子产业化，促进种植业和林业的发展，国家颁布了中华人民共和国种子法，自2

19、000年 12月1日起施行；为了防止动物传染病、寄生虫病和植物危险性病、虫、杂草及其他有害生物（简称病虫害）传人、传出国境，保护农、林、牧、渔业生产和人体健康，促进对外经贸的发展，国家颁发了中华人民共和国进出境动植物检疫法。中药材是农业生产的一个组成部分，其种子、菌种、繁殖材料在生产、流通、储运过程中同样必须遵照国家种子法第七章第四十八条规定：“从事品种选育和种子生产、经营以及管理的单位和个人应当遵守国家有关动植物检疫法律、行政法规的规定，防止植物危险性病、虫、杂草及其有害生物的传播和蔓延”。根据国家对植物检验、检疫制度实施的要求，各中药材GAP基地对以下几点需要特别注意：目前国家规定：1植物

20、检验、检疫工作的负责机构和分工是：“各级农业、林业主管部门的种子检验机构及其委托单位负责种子质量的检验工作；植物检疫机构负责种子病虫害的检疫工作，因此，各基地在需要时可向当地植物检验、检疫机构申请检验、检疫。2“种子调拨出县（市）的，经调进地植物检疫机构检疫合格后，方可种植”。“种子调运或邮寄出县（市）应当附有检疫证书”。“检疫证书”是指动植物检疫机关出具的关于动植物、动植物产品和其他检疫物健康或卫生状况的法律效力的文件，如动植物检疫证书、熏蒸消毒证书等等。3有关种子进出境检验、检疫工作遵照中华人民共和国进出境动植物检疫法规定由各省、自治区、直辖市“出入境检验、检疫局”负责。为促进对外贸易的发

21、展，国家已将海关、商检、进出境动植物检验、检疫局合并为一个管理部门，隶属于国务院外经贸部管辖。 4国家对种质资源享有主权。种子法第二章第10条规定“国家对种质资源享有主权，任何单位和个人向境外提供种质资源的应当经国务院农业、林业行政主管部门批准；经境外引进种质资源的，依照国务院农业、林业行政主管部门规定办理。第十章第63条又规定“未取得农业、林业行政主管部门的批准文件，运输种质资源出境的，海关应当将种质资源扣留，并移送省、自治区、直辖市人民政府农业、林业行政主管部门处理”，“构成犯罪的，依法追究刑事责任”。请各基地务必注意。第三节 加强良种选育工作一、中药材品种是中药材生产重要的生产资料中药材

22、品种是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据需要而创造的药用植物群体，这一群体既具有相对稳定的遗传性，又具有在生物学和经济学上相对的一致性。优良品种必须具有高产、稳定、优质和适宜于当地生育条件等特点。因此药用植物任何一个品种的推广都有其区域性，任何一个品种的利用都有其时间性，并要求有与品种特点相适应的耕作栽培技术。这就表明了必须不断选育新品种，保证及时进行品种提纯、复壮，甚至更换，才能适应生产和社会发展的需要。中药材品种在中药材种植业中是作为内因而存在的，许多生产条件几乎都是通过品种这个内因而起作用的。品种在中药材生产上的作用是多方面的，种植优良品种，可提高单位面积产量，提高药用质量，防止病、

23、虫危害，避免或减少不良条件对生产的影响。另外，农业产业结构的调整，作物种植范围的开拓，以及将来农业生产机械化的推广等，都与品种改良有着密切关系。随着整个药材生产的发展，品种对药材生产的作用所涉及的范围和影响的程度，将日益扩大和提高。所以，世界各国在实现农业现代化的过程中，无不将植物品种改良发展作为农业生产的头等重要工作来对待。近年来，我们国家和地方围绕着改善育种条件、增加育种后劲、提高育种技术水平等方面，在已取得成就的基础上，进一步从种质资源、新品种选育、品种区域性试验和良种繁育推广等四个环节，分层次、多渠道地增加投资，组织农业科研、教学和种子等部门进行科技协作攻关，取得了一批重大科技成果，这

24、些成果正在为我国逐步实现农业现代化发挥着积极促进作用。最突出的成果是浙江省农业科学院育出了当今世界上含油量最高的油菜新品种，已被国家列为2002年全国十大科技成果之一。二、现代植物育种的基本途径现代植物育种从涉及的内容来说，就是应用现代生物学的有关理论、方法和技术，与传统的常规育种相结合，通过不同途径改良植物的基因型，使其表现型得以实现并符合育种目标的要求。改良植物基因型的途径，按照内容和性质可分为以下几个方面：1通过基因突变，利用突变体培育新品种。2通过基因重组，利用重组型个体培育新品种。3通过异种或异属间染色体片段的“转移”，利用易位体培育新品种。4通过异种或异属间染色体的代换或附加，利用

25、代换系或附加系培育新品种。5. 通过远缘杂种的染色体加倍，利用多倍体培育新品种。6通过原生质体融合，利用体细胞杂种培育新品种。7通过细胞或组织培养，利用无性系变异或单倍体培育新品种。8通过核物质置换或细胞核移置，利用核质杂合体培育新品种。9通过目的基因的转移，选用目的基因在受体得以正确表达的变异型培育新品种。 10通过选配特殊配合力强的亲本，利用杂种优势规律培育强优势杂交种。现代育种学是一门人工进化的科学，是综合运用现代遗传学及其他有关自然科学的理论和生物技术，对生物的遗传性进行有目的、有成效的控制、管理和改造，使之按人类所需要的方向发展，是人类促进植物进化的有效手段。但就我国药材生产的品种选

26、育工作状况考察，运用现代植物育种手段还刚起步。中药材的育种工作与一般农作物育种有着明显的区别。一般农业上常用的育种方法是通过杂交，特别是采用远缘杂交，以获得更加优良的新品种。但是，这种方法在药用植物育种上一般是不合适的，因为无论从中医药理论的传统理念，还是从药材的有效成分及毒副作用的复杂性来考察，都难以接受一个新的物种。因此，对于中药材的育种工作，最稳妥、成功的可能性最大的方法是与之相对的近缘杂交和利用现有种质资源进行优选。三、当前中药材良种选育工作的策略 主要是以整理、选育现有的混杂的农家品种，以提纯、选育为主。育种是指在借助人为力量改变种质的情况下，培育选择性状更加优良的种子（种质），诸如

27、丰产、优质、抗病虫、抗逆性的性状等等，要通过几代的精选、考核、再精选，才能完成一个地道药材主导品种的培育。中药材的选育种除了和普通农作物一样观察产量、抗逆性以外，还必须坚持对整个生育期各个生长发育阶段以药用成分为指标的质量监控。因此中药材专属性化学成分指纹图谱的研究、比较可以发挥很大的作用。 （一）制订育种目标的原则1善于抓住当地生产中的主要问题 制订育种目标时，必须根据各地生态、栽培条件、品种的生态类型，从研究当地现有品种的生态特点出发，针对限制生产发展的主要问题，找出有关的主要目标性状，选育出能克服现有品种的缺点，保持其优点的新品种。2着眼当前，顾及长远 在制订育种目标时，必须考查当前的实

28、际需要和今后发展的前景。如目前我国各地区的生产条件和栽培技术水平很不平衡，在现有耕地中，高产、稳产的只占14左右，大部分地区还处于中、低产水平。所以在制订育种目标时，便应从现有条件出发，在那些水、肥条件好的高产地区，应着重选育高产、早熟、矮杆、抗倒、抗旱、抗病、优质的新品种，促使其更好地发挥种性；而对那些肥、水条件较差的低产地区，应着重选育抗逆性强、适应性好的中产水平品种，使低产变高产。按常规育种方法一个新品种的育成、推广一般最少也得78年，因此在制订育种目标时，还必须预计到今后生产条件的变化及生产发展对品种的要求，使育种工作走在生产发展的前面。3育种目标要落实到具体性状上 制订育种目标时，切忌泛泛地提出高产、稳产、优质、多抗等要求，而必须结合当地具体情况，把这些要求落实到所要选育的具体性状上，有针对性地进行设计和选育，否则事倍功半，甚至徒劳无益。4考虑品种的合理搭配 育种实践证明，要培育出一个能完全满足生产上各种需要的“全才”品种是不太容