黃芩多倍體優(yōu)良品種培育新技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種培育黃芩品種的新方法，培育出了高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)的黃芩多倍體優(yōu)良品種。該方法在無菌操作條件下建立了黃芩組織培養(yǎng)體系，達(dá)到繁殖，生根培養(yǎng)基的最優(yōu)化；著建立了無菌條件下多倍體誘導(dǎo)的方法和技術(shù)，比普通方法誘導(dǎo)效率提高5-10倍。本發(fā)明還建立了鑒定效率高，效果好的染色體鑒定方法和技術(shù)，大大提高了選育多倍體的效率，所獲得的多倍體優(yōu)良品種后還進(jìn)行了連續(xù)3年農(nóng)藝性狀的田間記載鑒定，同時(shí)針對(duì)藥用植物的特殊品質(zhì)要求，進(jìn)行了黃芩主要化學(xué)成分測定，以確保黃芩優(yōu)良品種的產(chǎn)量和藥材質(zhì)量的提高。
【專利說明】黃芩多倍體優(yōu)良品種培育新技術(shù)
[0001]?【技術(shù)領(lǐng)域】:農(nóng)業(yè)生物新技術(shù)?【背景技術(shù)】:
[0002]我國近年來中藥材種植發(fā)展很快?？墒俏覈兴幉纳a(chǎn)長期處于自由發(fā)展的狀態(tài)，中藥材產(chǎn)量不高，質(zhì)量也不穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益大幅度下降，嚴(yán)重地阻礙了中藥材生產(chǎn)的發(fā)展。
[0003]為了解決中藥材生產(chǎn)缺乏優(yōu)良品種的問題，我們應(yīng)用生物新技術(shù)，進(jìn)行了黃芩多倍體優(yōu)良品種的培育技術(shù)研究，經(jīng)過6年的技術(shù)研究工作，成功獲得了黃芩多倍體優(yōu)良品系，再通過3年的鑒定選育工作，最后獲得了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的黃芩優(yōu)良品系，在河北，甘肅等地進(jìn)行了生產(chǎn)示范，體現(xiàn)了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的特性，通過多年的研究工作，建立了多倍體誘導(dǎo)的新技術(shù)，建立了全套方法和可供其他藥用植物開發(fā)應(yīng)用的程序。
[0004]為了進(jìn)一步驗(yàn)證多倍體優(yōu)良品種的增產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)效果，多倍體黃芩試管苗分株系移栽到試驗(yàn)田中，進(jìn)行農(nóng)藝性狀特征的田間記載和產(chǎn)量鑒定。在生產(chǎn)試驗(yàn)中，驗(yàn)證了黃芩多倍體優(yōu)良品種的增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)效果。
[0005]針對(duì)藥用植物的特殊性要求，進(jìn)行了主要化學(xué)成分測定，以保證和提高中藥材的質(zhì)量。
[0006]對(duì)經(jīng)2-3年連續(xù)選育鑒定出的多倍體優(yōu)良品系，建立了黃芩試管苗克隆化快速繁殖技術(shù)，可以完全滿足進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)對(duì)優(yōu)質(zhì)種苗的大量需求。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]本專利技術(shù)是經(jīng)過8年進(jìn)行黃芩多倍體優(yōu)良品種培育技術(shù)研究而建立起來的，應(yīng)用本項(xiàng)目的技術(shù)，多倍體誘導(dǎo)率可以達(dá)到5-10%，比經(jīng)典誘導(dǎo)效率提高了 5-10倍，黃芩多倍體優(yōu)良品系已經(jīng)在生產(chǎn)上應(yīng)用試驗(yàn)4年，各地的技術(shù)資料表明:黃芩多倍體優(yōu)良品種增產(chǎn)效果十分明顯，一般可以增產(chǎn)一倍左右。
[0008]多倍體的典型遺傳特征是根，莖，葉的巨大性,對(duì)以根部,植株為藥材部位的中藥材具有特殊的增產(chǎn)效果，在藥用植物上具有特殊的育種價(jià)值，同時(shí)提高了主要化學(xué)成分的含量，大幅度提高了藥材的質(zhì)量，本專利的多倍體育種新技術(shù)已經(jīng)通過了國家中醫(yī)藥局委托江蘇省科技廳組織的科技成果鑒定，專家一致認(rèn)為本項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)，結(jié)果可靠，增產(chǎn)效果明顯，多倍體育種技術(shù)可以在其他藥用植物上廣泛應(yīng)用。
[0009]應(yīng)用本專利技術(shù)培育出來的黃芩多倍體試管苗，在苗床進(jìn)行馴化繁殖后，就可以在大田生產(chǎn)上應(yīng)用，能夠體現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)效益。
[0010]本專利技術(shù)的遺傳學(xué)原理:由于多倍體染色體加倍，控制生長發(fā)育的基因和化學(xué)成分合成的基因得以加倍，基因的表達(dá)得以增強(qiáng)，使多倍體植物健壯，生長茂盛，產(chǎn)量大幅度提高，同時(shí)由于控制化學(xué)成分合成的基因也得以加倍，黃芩藥材中黃芩苷含量明顯提高，藥材質(zhì)量達(dá)到特級(jí)或者一級(jí)。
[0011]本專利技術(shù)主要包括以下5個(gè)方面:[0012]1.以我國面廣量大的大宗藥材-黃芩為育種對(duì)象，首先進(jìn)行了無菌條件下的組織培養(yǎng)方法技術(shù)研究，建立全套無菌培養(yǎng)方法和技術(shù)。黃岑(Scutellariae baicalensis,Georgi)是我國面廣量大的主要藥材，為唇形科植物，多年生草本，以根入藥。主產(chǎn)于我國華北地區(qū)，尤以河北省承德地區(qū)最好，每年除國內(nèi)銷售外，大量出口東南亞各國、北美及歐洲地區(qū)。其中主要有效成分為黃芩甙、具有抗菌、抗病毒、抗真菌、解熱、降壓和抗癌作用。廣泛用于臨床.但是長期以來，只種不選，自繁自種，品種混雜，藥材質(zhì)量，化學(xué)成分含量下降，因此，我們以黃芩為對(duì)象，從建立組織培養(yǎng)材料入手，建立了試管苗叢生芽，無根苗和試管苗生根，建立了試管苗大量繁殖生產(chǎn)的全套技術(shù)和方法。
[0013]2.對(duì)誘導(dǎo)獲得的黃芩多倍體株系，進(jìn)行了顯微鏡染色體鑒定技術(shù)的優(yōu)化，經(jīng)過數(shù)百次的顯微鏡制片技術(shù)的試驗(yàn)，建立了黃芩顯微鏡快速，可靠的染色體鑒定的方法和技術(shù)，大大提高了顯微鏡染色體鑒定的效率。
[0014]3.對(duì)至少經(jīng)過3次重復(fù)鑒定為多倍體的株系確認(rèn)為多倍體株系，把鑒定確認(rèn)的多倍體試管苗分株系移栽到試驗(yàn)田中，進(jìn)行農(nóng)藝性狀特征的田間記載和產(chǎn)量鑒定。采取定株觀測的方法，每株系選取20株,對(duì)其株聞、葉長、葉寬、莖粗、根部藥材粗度，長度，植株重量等產(chǎn)量性狀度進(jìn)行了測定。作為株系選育的依據(jù)。
[0015]4.針對(duì)藥用植物對(duì)化學(xué)成分的特殊要求，應(yīng)用HPLC儀器設(shè)備進(jìn)行了主要化學(xué)成分-黃芩苷含量的測定，以保證和提高黃芩藥材的質(zhì)量。
[0016]5.對(duì)經(jīng)2-3年連 續(xù)選育鑒定出的多倍體優(yōu)良品系進(jìn)行試管苗克隆化快速繁殖，以便提供進(jìn)行進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)試種示范。為此我們?cè)谂囵B(yǎng)基試驗(yàn)中，進(jìn)行了一系列培養(yǎng)基的優(yōu)化試驗(yàn)，經(jīng)過多年試驗(yàn)，分別得到了一系列培養(yǎng)基配方，應(yīng)用該培養(yǎng)基配方，可以達(dá)到年生產(chǎn)多倍體30-50萬株的技術(shù)水平，完全可以滿足多倍體黃芩優(yōu)良品種大面積生產(chǎn)對(duì)多倍體試管苗的大量需求。
?【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]
[0018]圖1.黃芩組織培養(yǎng)克隆化快速繁殖實(shí)驗(yàn)室
[0019]圖2.黃芩二倍體和多倍體染色體鑒定照片
[0020]圖3黃芩多倍體植株(右)和二倍體(左)對(duì)比
[0021]圖4黃芩多倍體根部藥材和二倍體對(duì)比
[0022]圖5.黃芩多倍體優(yōu)良品種試管苗的苗床繁殖
圖6是黃芩多倍體優(yōu)良品系和二倍體的產(chǎn)量和黃芩苷含量測定比較的數(shù)據(jù)圖。
?【具體實(shí)施方式】:
[0023]本專利的技術(shù)流程:
[0024](一 )采集地道黃芩藥材作為育種材料進(jìn)行組織培養(yǎng)方法技術(shù)研究，建立起黃芩離體培養(yǎng)系統(tǒng)和試管苗繁殖、生根、移栽全套方法和技術(shù)。
[0025](二)用秋水仙堿進(jìn)行離體條件下誘導(dǎo)試管苗多倍體的濃度、時(shí)間、劑量試驗(yàn)，從中找出最有效的誘導(dǎo)方法，以獲得大量多倍體株系。
[0026](三)對(duì)經(jīng)秋水仙誘導(dǎo)的株系進(jìn)行根尖染色體壓片顯微鏡檢，從中篩選出多倍體類型。
[0027](四)對(duì)篩選獲得的多倍體株系進(jìn)行組織培養(yǎng)快速繁殖，以最快的速度繁殖出建立株系圃所需的試管苗，并不斷保種繼代。
[0028](五)把多倍體試管苗分株系移栽到試驗(yàn)田中，建立起株系圃，并對(duì)各株系生長全過程進(jìn)行農(nóng)藝性狀特征的田間記載鑒定。
[0029](六)針對(duì)藥用植物的特殊性，在進(jìn)行黃芩農(nóng)藝性狀產(chǎn)量測定的同時(shí)，重點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)成分-黃芩苷含量的測定，以保證和提高藥材的質(zhì)量和藥效。
[0030](七)根據(jù)農(nóng)藝性狀、化學(xué)成分及產(chǎn)量各方面的選擇指標(biāo)，對(duì)獲得的多倍體株系進(jìn)行連續(xù)2-3年的選育工作，從中選育出黃芩優(yōu)良新品系。
[0031](八)對(duì)經(jīng)2-3年連續(xù)選育鑒定出的優(yōu)良品系進(jìn)行試管苗擴(kuò)大繁殖和田間苗根段分株繁殖相結(jié)合的繁殖方法，以便進(jìn)一步品比試驗(yàn)和擴(kuò)大示種示范，并在生產(chǎn)上示范推廣。
【權(quán)利要求】
1.本專利技術(shù)是一種采用生物技術(shù)先進(jìn)手段，培育高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)的黃芩多倍體優(yōu)良品種的新方法，新技術(shù)，應(yīng)用本專利技術(shù)程序，可以在較短的時(shí)間內(nèi)培育出黃芩多倍體優(yōu)良品種:根據(jù)權(quán)利要求所述，本專利技術(shù)的特征在于為了大幅度提高誘導(dǎo)多倍體的效果，建立了在無菌條件下的多倍體誘導(dǎo)的新方法和技術(shù)，比普通方法提高5-10倍。
2.建立了一種快速，可靠的顯微鏡染色體鑒定技術(shù)，鑒定效率高，結(jié)果可靠。大大提高了選育多倍體的效率。
3.針對(duì)藥用植物的特殊品質(zhì)要求，對(duì)黃芩主要化學(xué)成分-黃芩苷建立了快速有效的測定技術(shù)，以保證和提高黃芩藥材質(zhì)量。
4.為了滿足生產(chǎn)上對(duì)多倍體優(yōu)質(zhì)種苗的大量需求，建立了試管苗克隆化快速繁殖技術(shù)和最佳培養(yǎng)基配方，達(dá)到了每年可生產(chǎn)30-50萬試管苗的工廠化育苗的工藝水平。
【文檔編號(hào)】C12Q1/68GK103563742SQ201210277060
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】高敏, 高山林 申請(qǐng)人:高山林, 高敏