药用植物繁育学.doc

药用植物繁育学绪论药用植物繁育学主要讲育种工作以后的事，即药用植物品种选育成功进入种子（种苗）生产、流通领域的工作药用植物繁育学：研究药用植物种子种苗的特征、特性和生命活动规律的一门应用科学药用植物繁育学(广义繁育学）：基础理论部分(狭义繁育学) ：形态分类、生理(包括胚胎)、生化、植化、生态应用技术部分：检验（鉴定）、加工(清选、干燥)、贮藏（品种资源保存）、处理、经营( 管理、审定)、病虫害、种苗检疫、良种繁育(种子生产)药用植物繁育的地位和作用：种子种苗是药用植物栽培和发展的基础；优质种子和健壮种苗是增产的内因；优质的种子种苗是提高药材品质的关键；优良种子种苗可有效提高药用植物的抗逆性我国的种子工作方针： “四化一供”的种子工作方针，即 “种子生产专业化、种子加工机械化、种子质量标准化、品种布局区域化，以县为单位统一供有计划地组织多种形式供种”种子工程，从系统科学的角度，就是把种子的选育、生产、加工、推广、销售、质量检测、加工工艺、管理的全过程作为一个工程系统，运用现代科技成果进行建设的组织及运行管理为什么要实施种子工程？（1）经营规模小、全、散，限制了优势发挥；（2）经营种子多、乱、杂，阻碍了专业化、商品化；（3）政、事、企不分，不利监督、管理；（4）育、繁、推脱节，限制了新品种选育和种子质量提高。

实施种子工程要实现种子工作的四个转变：（1）由传统的粗放生产向现代化大生产转变；（2）由行政区域自给生产向专业化、商品化、社会化转变；（3）由分散的小规模经营向集约化、集团化转变；（4）由科研、生产、经营脱节向育、繁、推一体化转变最终达到集约生产、规模经营、规范管理，育繁销一体化，大田用种商品化药用植物繁育面临的问题：种质收集保存薄弱，优良品种选育基本空白；药用植物种子种苗管理真空、种子种苗标准有待建立药用植物繁育学的任务1.根据药用植物种子的特征特性(包括细胞、组织、解剖)，对各种药用植物不同种类和品种的种子种苗进行鉴定2.根据规定的标准，应用感官和仪器，对生产上作为播种材料的药用植物种子种苗进行检验，以确定其品质的优劣3.根据各种药用植物种子的化学成分，确定其贮藏特性与工艺品质，从而评定其使用价值4.根据药用植物种子种苗的生理特性与生态关系，揭示其生命活动的基本规律，从而在实践上对药用植物育种与栽培提供有效的控制途径5.根据种子对各种处理方法的反应，确定其使用的步骤和范围6.根据种子种苗的生理生化特点与物理性质，确定在加工和贮藏上的合理技术措施为药用植物种子种苗生产提供科学理论依据和先进技术措施，提高药用植物种子种苗的产量和品质。

第一章 药用植物繁殖原理和方法1药用植物繁殖原理植物的生活周期指植物从发育的某一阶段开始，经过生长、发育， 又重新出现这一生活阶段的生活过程，也称为植物的生活史低等植物：藻类植物、菌类植物、地衣植物高等植物：苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物、2药用植物繁殖方法有性生殖(sexual reproduction)是植物在个体发育的一定阶段形成特殊的生殖细胞——配子(gamete) ,两个配子融合，形成合子，由合子发育成新个体无性繁殖(asexual reproduction):营养繁殖和孢子生殖营养繁殖(vegetative reproduction)：植物通过自身营养体的一部分从母体分离形成新个体的方式孢子生殖(spore reproduction)：孢子离开母体后直接萌发成新个体无融合生殖指植物不经过精、卵结合，产生有胚的种子现象分为孤雌生殖、无配子生殖和无孢子生殖三种类型3药用植物组织培养植物组织培养（plant tissue culture）是根据植物细胞具有全能性（totipotency）的理论，利用植物的离体器官、组织或细胞，如根、茎、叶、花、果实、种子、胚、胚珠、子房、花药、花粉以及贮藏器官的薄壁组织、维管束组织等，在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后生长、分化形成完整植株的过程。

由于培养的是脱离植物母体的培养物，在试管内培养，也叫离体培养（in vitro culture）或试管培养培养过程：初代培养→→→继代培养药用植物组织培养的优越性：繁殖速度快，繁殖系数高；不受季节限制，可周年大规模工厂化生产；占用空间小；用于稀缺良种药用植物的繁殖和稀有濒危药用植物的拯救；种苗去除病毒第二章 药用植物种子的生物学基础1种子的概念狭义的种子概念：种子是指由胚珠发育而来的繁殖器官，或说是受精后发育了的胚珠如银杏、大豆、棉花、十字花科、瓜类等广义的种子概念：凡用来繁殖的器官或营养体的一部分包括真种子、类似种子的干果、营养器官）2药用植物种子的形态结构和分类种子的形态：采用状和形来表示种子形状：状表示横面的形状，形表示纵面的形状确定种子的长度：①以种子的最长为长度；②以垂直于脐面的种子长轴为长度；③以胚根尖指向的一端与其相对的另一端间的长为长度种子结构：种皮、胚、胚乳种皮上有哪些构造？种脐(hilum)：种子成熟后从种柄或胎座上脱落留下的疤痕种孔(micropyle)：由胚珠上的珠孔发育而来，是种子萌发时吸收水分和胚根伸出的部位种阜(caruncle)：一些种子的外种皮，在珠孔处由珠被扩展形成海绵状突起物，将种皮掩盖，可助于吸水，如蓖麻。

合点(chalaza)：种皮上维管束汇合之处种脊(raphe)：来源于珠脊，是种脐到合点之间的隆起线胚（胚是种子内没有发育的幼小植物）：分化胚、不分化胚；直立型胚、弯曲型胚、环型胚、螺旋型胚分化胚：胚根、胚轴、胚芽、子叶胚根：位于胚轴之下端，发育为初生根，种子幼苗后就发育成根系胚轴：连接子叶和胚根之间的部分，是胚的中轴胚芽：位于胚的顶端，为一未发育的幼茎，种子萌发后发育成枝叶子叶：幼胚的叶在无胚乳种子中，子叶常很发达，并贮有大量养料子叶的数目，因植物种类不同而异胚乳：是有胚乳种子的贮藏组织胚乳分：内胚乳(endosperm, 3n ）——由受精极核发育而成外胚乳(perisperm, 2n)——由珠心细胞发育而成常见裸子植物的胚乳(1n)——由雌配子体发育而成绝大多数被子植物的胚乳为内胚乳，少数植物如甜菜、菠菜的胚乳为外胚乳三类胚乳在外观、功能上无明显区别，属于同功不同源胚乳的位置、组织的质地、细胞的结构和所含物质种类因植物种类有很大差异，同一植物不同品种也不尽相同根据胚乳有无：有胚乳种子、无胚乳种子有胚乳种子：胚乳与外胚乳同时存在、胚乳发达、外胚乳发达根据组成部分分类：包括果实及其外部的附属物、包括果实的全部、包括种子及果实的一部分、包括种子的全部、包括种子的主要部分3种子的主要成分药用植物物种子通常根据其主要化学成分的不同，可分为四大类：蛋白质种子，如豆科植物种子；粉质种子，如禾本科植物种子；油质种子，如十字花科和菊科植物种子；芳香油质种子，如伞形科和唇形科植物种子等。

种子成分：水分、糖类、脂类、蛋白质、其他成分种子水分：种子中水分的状态：游离水(自由水) 、胶体结合水(束缚水)影响种子水分的主要因素：湿度、温度、种子化学物质的亲水性糖类：可溶性糖、不溶性糖可溶性糖：单糖、双糖不溶性糖：淀粉、纤维素、半纤维素、果胶脂类：脂肪、磷脂脂肪：1.种子中脂肪的性质；2.种子中脂肪的含量；3.脂肪的酸败磷脂：脑磷脂、卵磷脂（α-卵磷脂、β-卵磷脂）蛋白质分类：简单蛋白质和复合蛋白质含量：籽粒的透明度与蛋白质含量正相关土壤溶液渗透压与蛋白质含量正相关种子蛋白质含量、蛋白质状态、及组成蛋白质的氨基酸的种类及含量决定种子营养价值维生素：水溶性维生素（维生素C、维生素B族、维生素H、泛酸）脂溶性维生素（维生素A、维生 素E）矿物质：种子所含矿物质元素有磷、钙、铁、镁、硫、锰、硅等多种各种矿质元素含量不同，一般以磷的含量为最高矿物质在种子中的分布很不均匀，胚和种皮的灰分率要比胚乳的高许多，而且各种矿物质在种子中的分布部位也不相同种子矿物质含量最多的部分，也是含纤维素比较多的部分色素：种子内所含的色素有叶绿素、类 胡萝卜素、黄素酮以及花青素等叶绿素主要存在于禾谷类种子外壳和果皮中，以及某些豆科植物的种皮中。

类胡萝卜素，存在于禾谷类种子的种皮和糊粉层中种子化学成分的影响因素：内因:植物的遗传特性及种子的成熟度外因:成熟期间的气候、土壤条件和从开花到成熟期间的雨量等4药用被子植物生殖器官的发育及结构药用植物种子形成发育的一般规律种子来源于受精后的胚珠受精卵→胚受精中央细胞→初生胚乳核→胚乳珠被→种皮大多数植物珠心消失，少数植物珠心→外胚乳一、胚的发育(一)双子叶植物胚的发育以十字花科的荠菜(Capsella bursa-pastoris L．)为例合子第一次分裂是横向的，结果形成一个基细胞(basal cell)和一个顶细胞(apical cell)基细胞再进行横分裂，顶细胞则进行纵分裂，形成T形原胚随后，基细胞产生的细胞继续进行横分裂，产生胚柄，其末端一个细胞渐渐膨大成为泡状的吸器，另一端的一个细胞起着胚根原的作用，将参与胚体的构成不久胚根原细胞上端变成圆形，并横分裂成为2个子细胞，每个子细胞再进行2次分裂(分裂面相互垂直)，形成的8个细胞，其中上层的4个形成根的皮层原始细胞，下层的4个产生根冠与根被皮(表皮)顶细胞纵分裂2次(分裂面相互垂直)，产生四分体，又横分裂形成八分体近胚柄端的4个细胞以后形成胚轴(embryonal axis)， 远胚柄端的4个细胞则发育成为茎端与子叶(cotyledon)。

八分体进行平周分裂，所产生的外层细胞形成原套，内部的细胞形成原体胚的本体继续分裂，分裂最活跃的是上部以后形成两片于叶的部分这时胚的纵切面呈心脏形由于细胞继续进行各向分裂，胚轴以及子叶延长，胚弯曲而呈马蹄形 (二)单子叶植物胚的发育单子叶植物的胚的发育，在原胚分化为成熟胚时，只形成一片子叶禾本科植物胚的发育不同于其他单子叶植物以小麦为例：受精卵休眠后，便开始分裂第一次分裂一般为斜的横分裂，形成一个顶细胞和一个基细胞，接着，顶细胞和基细胞再分裂一次，形成四个细胞的原 胚 四个细胞原胚不断进行各个方向的分裂，使原胚扩大而呈梨形以后，胚的中上部一侧出现一个凹沟在形态上可区分为三个区：凹沟以上是顶端区，凹沟处是器官形成区，凹沟以下是胚柄细胞区顶端区将形成盾片的主要部分和胚芽鞘的大部分；器官形成区形成胚芽鞘的其余部分和胚芽，胚轴、胚根、胚根鞘和外胚叶；胚柄细胞区形成盾片的下部和胚柄二、胚乳的发育被子植物的胚乳(endosperm)是为胚的发育提供营养物质的重要特化组织它是由1个精细胞核与中央细胞的2个极核或次生核受精后的初生胚乳核(primary endosperm nucleus)发育而成的。

在一般情况下，是由3个单倍体细胞结合而成的三倍体但有些植物胚乳核可有不同的染色体倍数，如百合和贝母的2个极核，一个是单倍体，另一个是三倍体，受精后形成五倍体的初生胚乳核；有的植物胚囊中极核数目多于2个，初生胚乳核有更高的染色体倍数初生胚乳核迅速分裂产生许多细胞，组成胚乳组织，其细胞的形态和结构出现许多变化胚乳细胞中最重要的贮藏物质为糖类、脂肪，油类和蛋白质最常见的是淀粉粒，半纤维素则是柿和海枣等胚乳细胞壁的主要贮藏物质极核受精后形成的初生胚乳核,通常无休眠期,立即进行分裂产生胚乳细胞,胚乳的形成方式: 核型胚乳：核每次分裂后,不立即进行胞质分裂 因此,在胚囊中形成许多游离核,这些游。