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1、种质资源与中药材质量,1 种质资源对中药材质量的影响,1.1种质资源的概念 “药用植物的种质资源”广义上泛指一切可用于药物开发的植物遗传资源，是所有药用植物物种的总和。 狭义的“种质资源”通常是就某一具体物种而言的，包括栽培品种(类型)、野生种、近缘野生种和特殊遗传材料在内的所有可利用的遗传材料。,1 种质资源对中药材质量的影响,1.2 种质资源对中药材质量的影响 1.2.1 对中药材传统商品性状质量的影响 传统的商品性状指标是指人们在长期的用药实践中，逐渐形成的一套用于评价中药材在商品交换中的指标体系，一般则仅限于药材外形、规格、颜色等外观性状特征。,药材外形、规格、颜色等,如：大黄星点 ;
2、 何首乌云锦花纹; 野山参雁脖芦、枣核艼、铁线纹、珍珠点； 苍术朱砂点、起霜； 防风蚯蚓头； 三七铜皮铁骨； 20头 、 40、60头等； 人参的15条、20条、40条等； 黄芩、黄柏的色黄 ； 山药、贝母的粉性等；,1 种质资源对中药材质量的影响,1.2.2对中药材有效成分含量及组成比例的影响 同一条件下生长的4年生的甘草属5个种的甘草酸含量比较比较： 乌拉尔甘草含量最高为8.44%，其次是胀果甘草、光果甘草，而刺毛甘草和刺果甘草含量甚微，仅为2.79%和0.20%。,2 种质资源影响中药材质量的内在机理,种质资源的遗传多样性是其影响中药材质量的根本内在机理。 遗传多样性是指种内所有生物个体
3、全部基因和染色体变异的总和。 生物个体基因突变 产生各种代谢酶基因 产生多种代谢酶 次生代谢产物（多数为有效成分）。,2 种质资源影响中药材质量的内在机理,基因和染色体水平（变异） 形态结构、生长发育、生理代谢 多层次（变异） （直接或间接作用） 药材质量 不同种质质量差异,3 药用植物的种质改良和优良品种选育,3.1应用传统的种质改良方法进行优良品种选育 选种：是对现有种质资源进行系统的调查、收集和保存，建立种质资源圃和种子库。然后根据不同生产需求对各种质进行综合评价，从中选出具有不同优良特性的优良种质加以利用。,药用植物的种质改良和优良品种选育,育种：是根据生产需求，以选出的具有不同优良特
4、性的种质为材料，通过杂交或诱变等育种手段取得具有杂种优势、多种优良性状组合的新品种或具有良好新变异的新品种。,3 药用植物的种质改良和优良品种选育,3.2应用现代生物技术手段进行品种改良和创新 传统的种质资源研究和育种方法在品种改良中卓有成效，但不足之处：周期长。 现代生物技术：细胞质融合、多倍体育种、基因工程等。加快了种质资源的研究进程。,良种选育,含义： 良种选育指根据某些经济指标，把某些遗传性较好的品种，通过人工筛选保留；育种则是通过杂交把两个品种当中的某些优良性状，集中到一个品种当中去，从而达到高产优质的目的。,良种选育,重要意义 （1）优良品种可以提高单位面积产量，在不增加土地、劳动
5、力、肥料的情况，获得较高的产量，缓解药材供不应求的矛盾。 （2）优良品种具有较高的药效含量和产品质量。 （3）优良品种具有较强的抗性，使药材能连续获得高 产、稳产。 （4）优良品种还可以满足一些特殊要求，南药北移成功。,3 药用植物的种质改良和优良品种选育,例如： 应用染色体加倍技术，可直接从优选材料中诱导多倍体植株，经选育纯化获得多倍体新品种。 应用DNA指纹技术，可直接比较不同种质DNA的差异性，并借助计算机程序来分析种质遗传关系，使本需几年才能完成的工作缩短到几周甚至几天。 应用组织培养技术对选育出的优良个体或品系进行无性扩繁，可大大加快优良品种在生产上的推广应用进程 。,药用植物的种质
6、改良和优良品种选育,应用组织培养技术对选育出的优良个体或品系进行无性扩繁，可大大加快优良品种在生产上的推广应用进程。 药用植物组织培养是指在无菌和人为控制的营养（培养基）及环境条件下对药用植物器官、组织或细胞进行培养，用来生产药用活性成分或进行药用植物无性快速繁殖的技术。,药用植物的种质改良和优良品种选育,利用组织培养技术进行试管育苗，开辟了药用植物大规模种植的新天地。近10 年来，约有200 多种药用植物通过试管育苗获得了成功。,药用植物的种质改良和优良品种选育,组织培养的优点： 1、可以人为地选择和控制。能够完全在人工条件下进行，可以排除病虫害与农药残留量的困扰，便于进行大规模工业化生产。
7、 2、繁殖效率高、生长周期短。 3、可以得到高浓度的次生代谢产物。,药用植物的种质改良和优良品种选育,现代生物技术： 基因工程是生物技术领域中最有发展前途的领域，在改良药材品种、分子育种、转基因动植物、大规模生产种苗与次生代谢产物等方面有很大潜力。,药用植物的种质改良和优良品种选育,种质保存（Germplasm Consevation） 利用天然环境或人工创造的适宜环境，借以保存种质资源，使个体所含有的遗传物质保持其遗传完整性，且有高活力能通过繁殖将其遗传性传递下去。 原地保存或原生境保存（in situ conservatio）和异地保存或非原生境保存（exsitu consevation）
8、。,药用植物的种质改良和优良品种选育,（一）活体保存 （药用）植物园与种质圃。优点：能保存任何一份种质的遗传特性. （二）离体保存 植物外植体（如幼根、嫩茎、芽、胚轴、胚根或皮下组织等）在无菌条件下进行组织培养，将这些外植体贮存在各类生长抑制条件下，使其缓慢生长或停止生长，以达到长期保存的目的。,药用植物的种质改良和优良品种选育,（三）试管苗保存 分生组织保存。植株的茎尖（即分生组织）取下接种在含分化培养基的试管中生根、长茎，然后将之转入含生长培养基的试管中，待幼苗长到10厘米左右时，即可置于低温下保存。每隔半年至一年将试管苗茎尖移到新的试管中。 （四）基因保存 基因库技术已得到了国际的广泛认可，并成为保存生物特定基因的最有效技术。,实施技术路线图,
