
药用植物种质资源ppt课件.ppt
108页严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件第四章 药用植物的种质资源第四章 药用植物的种质资源严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件第一节 药用植物种质资源概述严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•【学习要点】•1. 掌握种质资源、药用植物种质资源的概念•2. 熟悉药用植物种质资源的类型和特点•3. 了解药用植物种质资源研究工作的意义严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件一、药用植物种质资源的概念和意义严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件1.药用植物种质资源的概念• 种质种质是生物体能够通过繁殖传递给子代个体或群体的遗传物质•德国遗传学家魏斯曼所提出的“种质学说” 认为种质是亲代传递给后代的遗传物质,不受环境的影响,并产生“体质”。
实质上,种质就是基因严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件• 种质资源种质资源是指选育新品种的基础材料,包括各种植物的栽培种、野生种的繁殖材料以及利用上述繁殖材料人工创造的各种植物的遗传材料•对于植物来说,不仅包括种子,还包括植株、根、茎、胚芽、细胞、原生质体、DNA片段等 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•广义的药用植物种质资源广义的药用植物种质资源包括藻类、菌类、地衣植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物等所拥有的药用遗传资源•狭义的药用植物种质资源狭义的药用植物种质资源通常是就某一具体的物种而言,如“人参的种质资源”、“贝母的种质资源”、“丹参的种质资源”等•种质资源的最高表现形式是育成的优良品种严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件黄果人参红果人参严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
2. 药用植物种质资源研究的目的意义•药用植物种质资源研究刚刚起步,存在的问题很多•大部分栽培药材仅经过短期引种和驯化,而引种时又存在盲目性,未经筛选评价•栽培群体种质混杂、植株间良莠不齐即使是经过初步筛选的“农家品种”,通常是从外观质量和产量评价严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(1)药用植物种质资源是引种栽培和资源持续利用的基础 •红豆杉属有11种,种下又有许多地理宗和栽培种,仅欧洲红豆杉(T. baecata L.)就有不少于40个地理宗,有效成分紫杉醇在树皮中的含量通常仅有0.010%•在对红豆杉种质资源考察基础上,筛选曼地亚红豆杉,其紫杉醇含量高0. 014%,并具有萌发力强、生产快,扦插繁殖容易、对环境适应性强等优点,已成为红豆杉栽培的主流品种 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(2)药用植物种质资源是育种工作的物质基础 •药用植物种质资源是育种的基础,育种上突破性的成就取决于关键性状的变异及其基因的发现和利用 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。
做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•药用植物的种质资源对优质药材的生产有着巨大影响,许多疗效优异的“道地药材”的形成在一定程度上应归功于优良“地方品种”的作用•药用植物种质资源是人类利用植物的遗传变异选育新品种的主要材料来源,是开展药用植物育种工作的物质基础严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•许多中药如人参、菊花、薄荷、红花、枸杞、地黄、贝母、山药、玉竹、桔梗、菘蓝、大麻、银杏、薏苡、石斛、益母草、金银花、杜仲、党参、番红花、丹参、麦冬、当归等已形成地方优良“品种”•由于无法知道遗传纯度,故还不能算作真正的品种目前更多的药材正面临艰巨的育种任务,同时也应加速引进和应用育种学新技术和新方法严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(3)药用植物种质资源是保证药材质量的基础 •种质的优劣对药材的质量和产量具有决定性的作用 •目前常用的800种中药中,大多数品种来源于野生资源,仅300种左右进行过引种栽培的工作, 200余种有大面积栽培。
严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•人参人工栽培已有300多年的历史,目前已经产生了几种农家类型或称农家品种•以根及根茎的形态分为大马牙、二马牙、圆膀圆芦、长脖等类型或地方品种.•以地上部分形态分为黄果人参、红果人参、橙果人参、紫茎人参、青茎人参、紧穗、散穗等类型•黄果人参比红果人参总皂苷含量平均高0.7%;二醇组皂苷比红果人参高0.8%;三醇组皂苷比红果人参高0.28%严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•凤丹起源为杨山牡丹(Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhan)在铜陵地区长期栽培形成的地道药材牡丹凤丹严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件二、药用植物种质资源的类别严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件1. 根据来源进行分类•((1 1)本地种质资源)本地种质资源 •是指古老的地方品种和当前推广的改良品种。
具有以下特点:•① 对当地自然条件和生态特点具有高度适应性•② 反映了当地人民生产和生活的需要•③具有独特的优良性状•④ 古老的地方品种,不耐肥水,产量较低,抗病性较差严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(2 2)外地种质资源)外地种质资源 •由其他国家或其他地区引入的种质资源具有以下特点:•① 能反映原产地区的自然条件和生产特点•② 多数外地种质资源对当地条件适应性差严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•((3 3)野生种质资源)野生种质资源 •指各种药用品种的近缘野生种和有价值的野生药用植物•它是在特定的条件下,经过长期自然选择形成的,常具有栽培中药欠缺的一些重要性状尤其是顽强的抗逆性,独特的品质及雄性不育特性等特点•目前大部分药用植物种质资源仍属于野生种质资源严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•((4 4)人工创)人工创造种质资源造种质资源 • 指通过各种途径(杂交、诱变等)产生的杂种、突变体和中间材料。
四倍体和二倍体严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件绵杂麦168 彩色糯玉米杂交杂交种-紫玉 转基因水果严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件2. 根据亲缘关系分类•((1 1)初级基因库()初级基因库(Gp-1Gp-1))•同一种内的材料,相当于传统的生物种的概念,即在该基因库内的各个类型间能相互杂交、杂种可育、基因转移较简单的材料严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•((2 2)次级基因库)次级基因库(Gp-2)(Gp-2)::•近缘野生种、近缘属的植物;包括能和该物种杂交的生物种与近缘种•((3 3)三级基因库()三级基因库(Gp-3Gp-3):):远缘种属,与该作物亲缘关系较远的植物,与该作物杂交时,杂交不实和杂种不育现象十分严重的材料严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件3. 根据研究范围分类•((1 1)地区性种质资源:)地区性种质资源:•指一个地区或区域内所有的具有药用种质材料。
•((2 2)单一种类种质资源:)单一种类种质资源:•某一具体药用物种所有的具有药用种质材料严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件三、药用植物种质资源的特点严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件1. 1. 独特的划分和筛选的标准独特的划分和筛选的标准•作物侧重产量、营养价值和风味,药用植物追求质量药用植物中用来治病的有效成分多为植物次生代谢产物•(1)在植物体中有的含量甚微,仅有百分之几甚至万分之几.•(2)无法直接观察到,只能借助理化分析手段才能获得.•(3) 易受环境影响而发生改变•很难确定遗传和环境各自所起的作用利用分子生物学的方法直接分析DNA是药用植物种质资源研究的一条重要途径严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件2. 2. 具有很强的地域性具有很强的地域性•传统中药材生产强调药材的道地性道地药材常常是在一个特定地区经长期自然和人工选择后形成的,如 潞党、石柱参、贡菊等。
这些品种最适合当地土壤气候条件和耕作制度,该地区条件也最适合目的性状的表达•药用植物的种质资源更强调地域性一个道地的药用植物品种或农家类型除了生态因素以外,遗传因素也有不可忽视的作用•在传统的道地药材中存在着一些经过多年选择但未完全纯化的地方优良品种,这是我们研究药用植物种质资源的宝贵财富严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件3.3.药用植物中的种质资源药用植物中的种质资源•人人 参:参:大马芽、二马芽、长脖、青茎、圆脖、圆芦、黄果人参、橙红果人参、吉参1号等•地地 黄:黄:小黑英,大青英、金状元、白状元、红薯王、北京一号、北京二号、邢疙瘩、里外青、野葛杞、莴苣棵、七顶葵、郭里茂、茎尖16号、金白1号、红金号、四齿锚、金丝钓鱼、穿地龙、千层叶、大青叶等•酸酸 橙:橙:臭橙、香橙、鸡子橙、芝麻橙•益母草:益母草:冬性、晚熟型和早熟型•木木 瓜:瓜:芝麻点、罗汉脐、苹果型•枸枸 杞:杞:大麻叶、宁杞一号、宁杞二号、三倍体0105、圆果枸杞、黄果枸杞、小黄果枸杞 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。
做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件天天 麻:麻:红杆天麻、乌杆天麻、绿杆天麻半半 夏:夏:柳叶型半夏、桃叶型半夏元元 胡:胡:大叶元胡、小叶元胡乌乌 头:头:南瓜叶、丝瓜叶、小花叶桔桔 梗:梗:紫花桔梗、白花桔梗、黄花桔梗黄黄 芪:芪:紫杆、绿杆、光茎、毛茎黄黄 芩:芩:早熟型、晚熟型吴茱萸:吴茱萸:米辣子、大辣子、花花椒严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•丹丹 参:参:白花丹参、紫花丹参、四倍体丹参、61-2-22•大大 黄:黄:绿叶大黄、红叶大黄 红红 花:花:吉红1号、新红花1号、新红花2号、新红花•金银花:金银花:小毛花、大毛花 、九丰一号 、小鸡爪花 、大鸡爪花 、细毛针(线花) 、红裤腿 、牛儿腿、麻针、大麻叶1、大麻叶2、中金一号 、野生忍冬、红梗子 、红金银花、金仓1号、蒙山红、湘蕾一号等•3号、新红花4号、裕民红花、川红1号 山山 药:药:太谷、铁棍、大白皮、小白皮严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
第二节 药用植物种质资源的采集与保存严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•【学习要点】•1.掌握药用植物种质资源考察的内容•2.熟悉药用植物种质资源的收集对象、原则、方法和常用的保存方式•3. 了解药用植物种质资源考察的准备工作和种质资源的管理严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件一、药用植物种质资源的考察严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件一)考察前的准备工作•进行药用植物种质资源考察,必须事先制定周密的计划,做好各项充分的准备,这是考察取得满意成果的前提考察前需做好以下几方面工作:•1.制定考察计划•在制定计划前,要查阅有关资料通过文献资料,制定考察地点和路线、时间、经费预算以及物资设备等严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(1)确定考察地点和路线•包括地区性种质资源考察和单一种类考察•地区性种质资源考察应把重点放在以下三种地区:•① 药用植物的初生起源中心和次生起源中心,植物多样性最丰富地区•② 药用植物种质资源遭受损失和威胁最大的地区。
•单一种类种质资源考察应根据主产地、道地产地、多样性丰富地区等设计考察地点和路线严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(2)时间安排•由于中药的特殊性,必须根据植物的生长特性和药用采收期来决定考察时间既要有充分的时间去完成考察任务,又要从经费开支和工作进程的角度着想,不能把时间拉得太长严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(3)物资设备的准备•GPS仪•照相机•标本夹•装好变色硅胶的小密封袋•生活用品(包括药品)严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件二)药用植物种质考察的内容•(1)栽培药用植物的品种(品系)和产量•(2)药用植物种质资源的形态变异类型•(3)药用植物种质资源的生物学特性•(4)药用植物种质资源的产量•(5)药用植物种质资源药用部位、药用价值严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件1.文字(影像)记录•(1)种质生境信息•①地理位置:包括考察点的行政区域(写明省、县、乡、村及小地名)、经纬度、海拔、地势、坡向、坡度等。
•②水土状况 :包括土壤类型、水文条件等•③气候条件: 包括年均温、月均温、最高温、最低温、无霜期、太阳辐射量、降雨量等通过气象部门获得•④生态条件:包括植被状况、伴生植物(野生资源)、轮作(间作、套作)作物等严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(2)种质资源本身的信息•①种质类别:野生、栽培等•②种质名称:中文名、学名、别名、地方名等•③种质编号:考察时的编号•④利用价值:包括产量、品质、用途•⑤利用情况:包括栽培历史、分布情况等•⑥ 植物学特征:•⑦生物学特性:包括生长习性、花期、果期等严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件2.实物样本•(1)压制标本•(2)硅胶干燥的叶片•(3)药用部位•(4)种子或繁殖器官严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件3.采样技术•进行分子生药学研究的核心内容是考察不同居群的DNA变异规律及药效成分的变异规律,阐明种质资源的特征,因此取样策略和单纯的药效成分研究取样有所差异。
•分子生药学的取样策略是指对一定地理分布范围内的生物个体取样时,使样本具有代表性和包含尽可能多的遗传变异的最佳取样方法严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•研究对象本身的特性:物种的遗传多样性水平和分布、居群遗传结构、基因流和繁育系统以及由环境因素引起的变化等.•取样的目的:是为了遗传多样性的保护和可持续利用,还是为了进行某一方向的研究;是考虑整个物种,还是该物种在特定区域的居群之间或者是居群内的遗传多样性等严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•研究对象是整个物种:样本要能够代表该物种的整体遗传多样性水平,应该尽可能覆盖该物种的分布区•研究对象是物种在特定区域的居群间的遗传多样性水平:在该区域合理地选取具有代表性的居群•针对不同的研究对象和研究目的应该制定相应的取样策略严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件1)居群内的样本数和空间距离•通常认为一个居群内最佳的取样数要求包括95% 以上基因频率大于0.05 的等位基因。
•在不知道某一物种生物学特性和遗传背景的情况下,对一个居群进行资源保护的随机取样数目可以确定在30 个左右•如果该植物为异交,样本的数量可以适当降低;如果该植物为自交,可以适当增加样本的数量严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件实例•用ISSR分子标记对野生大豆这一严格自交的一年生植物的居群遗传学研究和多次随机抽样统计的结果表明:•35-45 个样本能基本包含该居群100个样本中绝大部分的遗传变异•居群内取样的空间距离也应根据其繁育系统、居群内生境的异质性和遗传多样性的结构及空间分布来决定对野生大豆取样时每一个个体应该相隔10m 以上,这样才能保证不对遗传变异完全相同的个体重复取样严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件2)取样方法•在不知道居群的遗传多样性水平及其分布、繁育系统、种子传播及花粉传播等机制的情况下,采用随机取样随机取样法法•当居群内的生境异质性比较明显,个体分布于不同斑块时,采用分层取样法分层取样法即首先将居群按异质生境分成不同斑块,然后在斑块内进行随机取样。
•系统取样法系统取样法要求样本在居群内平均分布,这在操作上与严格的随机取样相比较为简单,并且能保证样本覆盖整个居群•偏差取样法偏差取样法是将某一性状如花色和叶片形状等的变异作为标准进行取样,这种取样方法的问题是这些形态学变异不一定反映了遗传水平的变异严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件3)取样的居群数及每一区域内居群的选择•均匀取样法:均匀取样法:即取样居群均匀分布于该区域这种方法通常用于对未知的物种进行取样,它可以获取该区域内受土壤、气候等环境因素影响所形成的最大量的变异,但如果该区域的范围很大则工作量很大•聚集取样法:聚集取样法:即取样居群呈聚集状分布,每组内有若干居群,组间大致呈均匀分布这种方法可以获取大量受地理位置和微地形变化影响而产生的变异,因而更适用于野生物种,因为野生物种的遗传变异在长期的进化过程中主要受到自然环境因素的影响,野生物种通过花粉、种子传播的基因流受人为因素的影响相对较少,因此相当一部分变异是和环境异质性相关的严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
二、药用植物种质资源的收集严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•种质资源收集是指对种质资源有目的的汇集,包括普查、专类收集、国内征集、国际交换等严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件一)种质资源收集的对象•①药用的野生种和正在栽培的品种,尤其是那些濒临灭绝种和优良稀有地方品种•②过去栽培但现已淘汰的品种•③栽培药用植物的野生近缘种•④特殊的种质资源,如突变体育种系、纯合自交系、远缘杂交的中间类型等•⑤对人类可能有潜在利用价值的野生植物 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件二)种质资源收集的原则•1.全面性•药用植物种质资源往往是混杂的群体考察时应仔细观察,将观察到的存在变异的药用植物种质材料都采集到•每份种质材料收集的种子或繁殖材料的数量,应根据实际情况而定,通常一份以种子为载体的种质资源应有200-2500粒不等严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。
做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•2.完整性•收集的种质资源标本要求完整,特别是药用植物的花和果实,它们是植物分类的重要依据•采集木本药用植物标本时,由于植株外形较大,不能采集完整植株,只采集完整的带花和果实的枝条即可•对于雌雄异株的植物,雌株和雄株应分别采集•先花后叶的植物,要分两次采集标本严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•3.代表性•采集的种子或无性繁殖材料,应来自群体植株,这样才能代表该种质资源的特征、特性•要尽可能保持所收集的每份材料内充分表现该种质资源的遗传变异度同时应注意避免非遗传变异因素的干扰•采集的种子或无性繁殖材料,应是正常发育,且充分成熟的严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件三)种质资源收集方法•1.种质资源的征集•2.种质资源的考察收集严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件四)建立种质资源档案•1.数据库•2.实物标本:包括腊叶标本,种子、果实等繁殖材料,药材样品、硅胶干燥叶片等。
严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件三、药用植物种质资源的保存严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•药用植物种质资源保存的目的是以满足药用遗传资源持续利用为目的,所保存的种质资源必须保持样本的生活力;保持原有的遗传变异度;维持样本的一定数量严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件一)种质资源保存的方式•1.活体保存•根据不同药用植物种子和营养体生活力的长短,隔一定的时间种植一次以维持种子或营养体的活力•种植保存时的种植条件尽可能与原产地条件相似,以减少由于生态条件的改变而引起变异•尽可能避免和减少天然杂交和人为混杂,以保持原品种或类型的遗传特点和群体结构药用植物种质资源圃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•2.种子库保存•是指用控制贮藏条件(温度和湿度)的方法保存种子、维持其生活力的保存方法•低温种子库是植物种质资源保存的主要方式,全世界96%以上的作物种质资源是以种子形式保存的。
世界末日种子库(挪威)严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•3.试管保存•指用试管保存植物的组织和细胞的培养物常用的培养物有愈伤组织、悬浮细胞、幼芽生长点、花粉、花药、体细胞、原生质体、幼胚等愈伤组织保存严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•4.植物种质资源保存的其它方法•(1)超干燥贮藏 超干燥贮藏是通过特殊干燥技术,将种子含水量降至5%~7%以下,提高耐藏性的贮藏方法•(2)超低温保存 是先将种质材料进行预冷,然后再放入液态氮中保存的方法,大部分种子可直接放入液态氮中•(3)基因组文库保存超低温保存严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件第三节 药用植物种质资源的分子评价严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•【学习要点】•1. 掌握药用植物种质分子评价的内容•2. 了解药用植物种质资源的评价方法。
严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•种质资源评价包括种质资源的真伪、优劣•种质鉴别的手段有很多,有形态特征观察法、群体测定法、居群识别法、表型测定法、系谱分析法、分子测定法等•鉴别手段和标准的不同可以鉴别出不同层次的种质,如亚种、变种、品种、种群、居群、家系、无性系、株系等严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•药用植物种质资源具有独特的评价标准,其核心是临床疗效评价•临床疗效是判别种质资源优劣的最根本和最终标准,临床疗效的物质基础是活性成分,所以确定药用植物种质资源优劣的可行标准是其中活性成分的含量配比•药用植物的药用成分多为植物的次生代谢产物,含量较低,同时受环境和基因的调控因此,以活性成分评价药用植物种质的质量难度较大,关键问题是如何去除环境的影响而评价比较种质的优劣•分子标记技术不受环境的影响,能够反映在不同种质资源间的差异和基因的差异严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
一、种质资源的物种鉴定严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•药用植物种质资源的储藏方式多数是以种子的形式进行,因此有必要对所收集的种子进行鉴定,尤其是对一些种植年限比较长,相近种比较多的药用植物的种子进行鉴定,以保证所贮藏的种质资源的真伪•分子鉴定的应用严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件实例-SSRSSR标记鉴定玉米品种真实性及纯度的研究标记鉴定玉米品种真实性及纯度的研究•从受检样品中随机抽取至少5个单株或种子,作为真实性鉴定的检测样本•将检测样本的电泳谱带与标准种子(对照)的电泳谱带比较•根据谱带的一致性鉴定受检样品的真实性严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(1)用20对一级核心引物分别对各个受检单株进行SSR位点分析•与标准对照不一致引物数≥2,判读为异品种单株•与标准对照不一致引物数= 1,判读为疑似同品种单株•与标准对照不一致引物数= 0,判读为同品种单株。
严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(2)对疑似同品种的继续用20对二级核心引物进行检测•新选用的20个SSR引物中,与标准对照不一致引物数> 1,判读为异品种单株•与标准对照不一致引物数≤1,判读为同品种单株•最后综合各受检单株的鉴定结果,判定受检样品的真实性严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件杂交种真伪鉴定严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件二、种质资源纯度检测严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•从受检样品中随机抽取至少100个单株或种子作为纯度检测的检测样本•根据真实性鉴定时核心引物的扩增结果,从中选取3对表现较好的引物用于检测•将3对引物分别读出的结果进行综合分析,使用其中最小值作为纯度鉴定的结果•品种纯度检验结果按公式计算, P = (NT - ND ) /NT ×100%• P为品种纯度; NT为供检种子粒数(幼苗数、株数) ; ND 为判定为异品种的种子粒数(幼苗数、株数) 。
严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件玉米杂交种人工群体纯度检测电泳结果玉米杂交种人工群体纯度检测电泳结果r 检出的济单8号; ▲检出的郑58严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件三、种质资源亲缘关系的确定严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•栽培药用植物野生近缘种是指栽培植物的祖先或与之遗传关系较近的野生种,由于长期在自然逆境中生存,是携带抗病、抗虫、抗逆性基因的重要载体•利用野生种基因育成高产优质作物品种•我国20世纪70年代使水稻三系配套,育成杂交水稻,大幅度提高水稻产量,其成功的关键是发现和利用了雄性不育的野生稻严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•有的药用植物经过长期栽培和人类的选育活动,其生物学特性已经退化,变成了无性系或已不清楚其野生种,如川芎、姜、菊花等•栽培品种的遗传基础狭窄,不仅易引起一些病害大流行,而且制约产量、质量。
•栽培药用植物和野生近缘种的亲缘关系对选育优良品种具有重要意义严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•对菊属26个分类居群间的亲缘关系和7个野生菊的系统发育关系进行了研究,从分子水平上证明:现代栽培菊花是:•(1)毛华菊和野菊种间天然杂交•(2)紫花野菊和菊花脑等又参与杂交•(3)再经过人工选择形成的栽培杂种复合体严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•利用RAPD和ITS序列对川白芷、杭白芷、祁白芷和禹白芷4类栽培白芷和3个野生近缘种【白芷、杭白芷和雾灵当归】之间的关系进行研究,证明:•中药白芷(包括川白芷、杭白芷、祁白芷和禹白芷)的野生种质来源于目前仅分布在我国东南地区(以台湾省为主)的台湾白芷1.台湾白芷,2川白芷,3兴安白芷,4黑水白芷,5祁白芷;6雾灵白芷,7杭白芷,8禹白芷严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件第四节 种质资源分子标记辅助育种严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。
做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•【学习要点】•1.掌握DNA分子标记辅助选择育种概念•2.熟悉群体分离分析法与重要农艺性状基因 标记•3.了解常规育种与分子标记辅助育种关系严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件一、分子标记辅助育种概念和意义严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•DNA分子标记辅助选择育种(molecular marker-assisted selection,MAS)是利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择的现代育种技术严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•该技术对目标基因的转移,不仅可在早期进行准确、稳定的选择,而且可克服再度利用隐性基因时识别难的问题,从而加速育种进程,提高育种效率•与常规育种相比,该技术可提高育种效率达3倍左右•关键是与重要农艺(药效成分)性状紧密连锁的DNA分子标记的鉴定严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。
做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•大面积中药材种植基地的建立标志着我国的中药材生产从主要依靠野生资源转向规模化和标准化种植要达到优质、高产、标准化生产药用植物的目的,所用品种的改良对药材生产起着决定性的作用•“高含量”和“高产量”是药用植物育种的主要目标严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•遗传图谱是生物种类的分子档案,对育种工作者有极大的参考价值•(1)构建重要药用植物遗传图谱•(2)开展重要药用植物数量性状基因位点(QTL )的研究和实践•(3)从野生型筛选优良品种•(4)实现野生和家种之间的有性杂交•将成为今后药用植物育种的重要方向之一严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件二、药用植物种质资源的遗传图谱研究严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件1.遗传图谱的含义•基因在染色体上线性排列图称为遗传图谱•遗传图谱是根据等位基因在减数分裂中的重组频率,来确定其在基因组中顺序和相对距离。
•常用重组率来表示基因间的遗传距离,其单位用(centi-Morgan,cM)表示,一个cM的大小大致符合1%的重组率它代表基因在染色体上的相对位置,并不是实际长度水稻培矮64S和8902S的F2群体分子标记连锁遗传图谱 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件2.遗传图谱的构建• 遗传图谱的构建包括亲本的选择、产生构图群体、遗传标记的染色体定位、标记间的连锁分析等步骤•分子标记具有重要作用严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件实例-黄瓜遗传图谱构建及株高相黄瓜遗传图谱构建及株高相关性状的关性状的QTLQTL定位定位•1.1.供试材料供试材料•亲本1: D8, 矮生黄瓜品种, 2002年从美国引进, 植株矮小, 茎杆粗壮, 节间短, 长到12节时顶端开花封顶而停止生长亲本2: J IN5, 蔓生黄瓜品种, 从津春5号经5代选育而得, 蔓生, 节间长严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
2.2.群体构建及群体构建及DNADNA提取提取•2007年3月14日将D8 (150粒) 、J IN5 (150粒) 和F2 (400粒) 播种于营养钵(长×高, 160mm ×140 mm) 中, 随机选取F2 群体中188 株作为作图群体, 分单株取叶片用改良的CTAB 法提取DNA; 两个亲本则分别取10株混合提取DNA严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件3.3.株高相关性状的相关性分析株高相关性状的相关性分析•运用SAS 911版统计软件, 根据始花期田间调查结果对株高(子叶到顶端的长度) 、节间数和平均节间长度的数据进行相关性分析严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•4.PCR4.PCR反应及其电泳检测反应及其电泳检测• ISSR、SRAP方法•5.5.引物筛选引物筛选•6.6.连锁分析连锁分析•分别以1和0记录电泳谱带的有无, 根据筛选出的具有多态性的引物扩增结果, 建立SRAP、ISSR的数据库•用Mapmaker 310对所获得的标记位点及上述农艺性状进行连锁分析, 在构建黄瓜分子标记连锁图时, 设置LOD≥310, 最大图距为30 cM, 利用Kosambi函数将重组率转化成遗传图距。
分子遗传图谱用MapDraw V2111xls绘制严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•7.QTL7.QTL定位定位•运用WinQTLCart v215 软件, 采用复合区间作图法(C IM) 对株高、平均节距及第一雌花开花期(从定植到第一朵雌花开放的天数) 进行分析以似然比LR (L ikehood Ratio) 大于1115, 即LOD 大于215作为判断QTL存在的阈值QTL 的命名按照http: / /www1graingenes1org的方法并略有改动,即: “Q +性状名称缩写+染色体编号”严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件三、重要农艺性状基因的标记严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件1.近等基因系•是将携带某一目标主基因或数量性状基因位点(QTL)供体亲本染色体片段导入轮回亲本遗传背景中的永久性稳定株系 •除了某一两个基因外,其他基因都相同的两个遗传材料,通常是经过饱和回交形成的除了目标性状有差异,其他遗传背景完全相同的两个遗传材料(品系)。
严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件2.群体分离分析法 •假设用某一植物的抗病品种和感病品种杂交,在F2世代,抗病基因发生分离•根据抗病表现将分离的群体植株分成2组,一组为感病的,另一组为抗病的•然后分别从2组中挑选出5~10株感、抗极端类型的植株提取DNA,等量混合组成感抗DNA池,对两个混合的DNA池进行多态性分析,筛选出多态性差异的标记•再分析所有的分离单株,分析目标性状基因的连锁关系以及连锁的紧密程度 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件实例实例- -菜薹抽薹性状的菜薹抽薹性状的ISSRISSR和和SRAPSRAP分析分析•1.材料•早抽薹品种CT07和晚抽薹品种T0601杂交并自交获得F2分离群体•2007年9月1日将双亲和F2进行育苗, 10月1日定植双亲和F2单株于扬州帮达蔬菜研究所试验田定植缓苗后,对77 株F2单株分别编号并对幼嫩新叶进行取样;同时对双亲也进行取样,以备提取DNA严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。
做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•2.方法•(1)DNA的提取和DNA池的构建:DNA的提取方法采用改良过的CTAB 法•对F2群体中每株观察现蕾时间,现蕾标准为肉眼能看见花蕾选取早现蕾(早抽薹)单株(定植后38 d)和晚现蕾(晚抽薹)单株(定植后95 d)各10株组成早现蕾、晚现蕾基因池,用于ISSR和SRAP分析严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件2)ISSR和SRAP反应体系及反应程序(3)引物的筛选与标记的验证•用T0601和CT07 2个亲本对45条ISSR引物和20对SRAP引物组合进行筛选,用在亲本间有差异的引物对DNA池进行筛选再用在DNA池间表现相同多态性的引物对F2群体单株进行验证严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(4) 数据统计分析•分别以1和0记录植株类型中的早现蕾、晚现蕾及电泳谱带的有无,根据筛选出的具有多态性的引物扩增结果,建立ISSR 和SRAP 数据库,使用JoinmapV310分析分子标记,设最小LOD 值为310, 并用Kosambi函数将重组值转换成图距单位( cM) 。
严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(5) 候选引物的群体单株验证•(6)ISSR标记和SRAP标记与早抽薹基因的连锁分析严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件四、种质资源分子标记辅助育种的应用严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件1. 分子标记辅助选择育种需具备的基本条件•①分子标记与目标基因间的遗传距离是共分离或者紧密连锁,一般连锁小于5cM才有效用于MAS•② 要有简便快捷的DNA自动化提取方法及检测方法,便于用大群体分析及操作分子标记类型最好是PCR标记•③ 检测技术应可靠,有很高的重复性,经济实用•④要有能够进行多数据处理的计算机分析软件有了这些条件就可很好的进行育种辅助选择严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件2. 分子标记辅助选择育种方法•(1)导入有利基因 •药用植物在栽培过程中存在成分下降和抗病性减弱等退化特性:可选择抗性较强的品种与栽培品种进行多次回交,在每个回交世代对有利基因和优良综合性状进行选择,改良品种。
•传统回交方法不能直接鉴定重组个体:盲目性大,回交代数多,有时达20代都完成不了,效率低•应用分子标记辅助选择育种技术可快速、直接鉴定重组个体:利用与目标有利基因紧密连锁的两侧分子标记,可直接筛选到在该片段发生重组的个体一般经过2~3代筛选就可以将有利基因导入,达到培养优良品种严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件•(2)有利基因聚合•在育种过程中可以先把亲本的有利基因进行定位,然后利用杂交或回交把有利的基因转移到一个品种中去,实现有利的基因聚合在一起,从而达到培育优良品种的目的•分子标记辅助选择育种可以克服常规育种时间长的缺点,快速把有利的基因聚合在一起。
