药用植物空间育种研究进展
现代化植物育种研究进展
现代化植物育种研究进展随着科技的不断进步，现代化植物育种研究在近年来取得了重大进展。
在农业领域，植物育种技术被广泛应用于提高农作物的产量、品质和抗病能力，以满足全球人口的不断增长和食品安全的需求。
本文将从植物育种研究的技术手段、应用场景及未来发展等方面进行分析和探讨。
一、植物育种研究的技术手段在植物育种研究中，通常采用重组DNA技术来进行穿越种类的基因转移。
这项技术的出现极大地丰富了植物育种的研究手段，加快了育种进度和提高了育种效率。
同时，随着基因编辑技术的发展，育种研究的创意性和可操作性进一步增强，并为农业生产带来了一大批新兴优质品种。
除此之外，植物育种中的组织培养技术也显得尤为重要。
对于繁殖难度较大的植物，利用组织培养技术进行无性繁殖具有很好的应用价值。
在组织培养技术中，利用了细胞的再生能力，繁殖具有优良基因的植物，可以快速育种出大量高质量的新品种。
二、现代化植物育种的应用场景现代化植物育种的应用场景非常广泛，其中以农业领域的应用最为突出。
在我国，农业生产一直是经济的支柱和基础产业之一，而良种的选育则是农业生产的重要保证。
植物育种技术被广泛应用，使得小麦、水稻、玉米、大豆等重要粮食作物的品种数量和品质水平得到显著提升，从而大幅度提高了我国粮食的总产量和品质。
此外，在现代化园林、花卉等领域，植物育种技术也具有重要的应用价值。
通过育种技术选育的新品种，形态美观、花色鲜艳、耐寒性强、免疫力高，更加适合于城市绿化和园林景观建设，美化城市环境，提高城市居民的生活品质。
三、现代化植物育种的未来发展随着科学技术的进步，植物育种技术也不断地向着更加高效化、精准化和绿色化的方向发展。
一方面，基于人工智能技术的种质资源利用、遗传多样性评估和预测，将有望提高植物育种工作的精度和预测性能。
另一方面，利用高通量测序、基因编辑技术、CRISPR-Cas等新技术，将更好地实现育种新品种的快速培育和广泛推广。
此外，环保、安全、健康将成为现代化植物育种的新方向。
药用植物栽培目前存在的主要问题及未来发展方向
药用植物栽培目前存在的主要问题及未来发展方向药用植物栽培目前存在的主要问题及未来发展方向引言:药用植物是人类利用自然资源中的一种重要形式，既可以满足人们的药用和保健需求，又能对生态环境起到积极的影响。
但是，随着人口的不断增加和生活水平的提高，对药用植物的需求量急剧增加，导致药用植物资源面临着严重的短缺和过度开发的局面。
因此，在药用植物栽培领域面临着许多重要的问题，同时也需要寻找新的发展方向，以实现可持续发展和利用药用植物资源。
本文主要从药用植物栽培目前存在的主要问题以及未来发展方向两个方面进行探讨。
一、目前存在的主要问题1. 药用植物资源短缺由于人口的增加和生活水平的提高，对药用植物的需求量不断增加，导致药用植物资源短缺。
许多药用植物栽培单位面积产量低，无法满足人们对药用植物的需求。
2. 养殖技术不达标目前，有关药用植物的养殖技术仍然存在一定的问题。
一方面，一些农民对药用植物的生长习性和养殖技术了解不足，导致生产效果不佳。
另一方面，一些养殖人员没有接受过专业的培训，不了解药用植物的适宜环境和生长条件，对药用植物的养殖和管理方法掌握不全面。
3. 病虫害防治问题在药用植物的栽培过程中，经常会受到各种病虫害的侵袭，影响果实的品质和产量。
目前，对一些常见的病虫害的防治方法和药物研究并不深入，导致病虫害的防治效果不佳。
4. 药用植物品种选择问题药用植物品种的选择在药用植物的栽培中起着至关重要的作用。
然而，目前的品种选择主要依赖于个人经验，缺乏科学依据和系统研究，导致选择出来的品种在栽培过程中经常出现不适应环境、不耐病虫害等问题。
二、未来发展方向1. 研发新品种和新技术未来的药用植物栽培发展应当重点研发新品种和新技术。
通过育种研究，选择适应性强、生产力高的品种，提高药用植物的产量和质量。
同时，推广和应用新的栽培技术，提高药用植物的养殖效率和经济效益。
2. 加强科学研究在药用植物栽培领域，需要加强科学研究，提高药用植物的抗病虫害能力和生长性状。
人参育种研究进展
特产研究85Special Wild Economic Animal and Plant ResearchDOI：10.16720/ki.tcyj.2021.036人参育种研究进展张晶晶，张宁，华霜，于营，崔丽丽，宋娟，姚丽娜，郑培和※（中国农业科学院特产研究所，吉林长春130112）摘要：人参是一种名贵的中药材，具有很高的药用价值和经济价值，故其育种研究极为重要。
随着育种技术的快速发展，分子育种的应用加快了育种的进程，人参育种方面的研究也受到了广泛的关注。
本文对人参育种技术的发展进行了综述，并对今后的研究前景进行了展望，以期为挖掘和创造人参优良农艺性状和育种新技术的应用与推广提供理论参考。
关键词：人参；育种；多组学技术；分子标记中图分类号：S567.5+1.032文献标识码：A文章编号：1001-4721（2021）02-0085-06ZHANG Jing-jing,ZHANG Ning,HUA Shuang,YU Ying,CUI Li-li,SONG Juan,YAO Li-na,ZHENG Pei-he※(Institute of Special Animal and Plant Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences,Changchun130112,China):Ginseng is a rare Chinese medicinal material with high medicinal value and economic value,so its breeding research is very im-portant.With the rapid development of breeding technology,the application of molecular breeding has accelerated the breeding process,and the research of ginseng breeding has also attracted extensive attentions.In this paper,the development of ginseng breeding technology was reviewed,and the future research prospects were prospected,Which would provide theoretical reference for the exploitation and creation of excellent agronomic traits and the application and popularization of new ginseng breedingtechnology.:Ginseng;breeding;multi-omics technique;molecular markers人参（Panax ginseng C.A.Meyer）是五加科人参属多年生草本植物，是闻名遐迩的东北三宝之首，具有很高的药用价值，被誉为“百草之王”。
药用植物多倍体育种研究进展
药用植物多倍体育种研究进展许陶瑜,田洪岭,郭淑红,吴昌娟,裴帅帅,王秋宝,郝耀鹏（山西农业大学经济作物研究所，山西汾阳032200）摘要:染色体多倍化是植物进化的一种重要途径和方法，它参与了许多物种的形成，让物种变得丰富而多彩。
多倍化使很多药用植物细胞和形态巨大化，使代谢产物发生变化；同时带来了抗病性、抗逆性的增强，有着其他育种方法无法比拟的优势。
尤其药用植物大多以营养器官作为主要收获物，可以充分利用多倍体营养器官巨大化的优点。
多倍体育种是药用植物育种的一条重要途径。
综述了自然界中的药用植物天然多倍体、药用植物多倍体育种的优势和不足，以期拓宽育种途径，为药用植物育种提供参考。
关键词:药用植物；多倍体；育种中图分类号:S567.032文献标识码:A文章编号:1002-2481（2021）03-0392-03Research Progress on Polyploid Breeding of Medicinal PlantsXU Taoyu ，TIAN Hongling ，GUO Shuhong ，WU Changjuan ，PEI Shuaishuai ，WANG Qiubao ，HAO Yaopeng（Institute of Economic Crops ，Shanxi Agricultural University ，Fenyang 032200，China ）Abstract ：Chromosome polyploidization is an important way and method of plant evolution.It participates in the formation of many species,making species rich and colorful.Polyploidization makes many medicinal plant cells and morphology huge,changes the metabolites,and at the same time brings the enhancement of disease resistance and stress resistance,which has incomparable advantages compared with other breeding methods.In particular,most medicinal plants use vegetative organs as the main harvest,which can make full use of the advantages of polyploidy vegetative organs.Polyploid breeding is an important way of breeding medicinal plants.This article summarized the advantaged and disadvantages of natural polyploid and polyploid breeding of medicinal plants,in order to broaden the breeding ways and provide references for medicinal plants.Key words ：medicinal plants;polyploidy;breeding收稿日期:2020-09-17基金项目:山西省重点研发计划项目（201603D3111003）；国家中药材产业技术体系（CARS-21）；山西省农业科学院育种工程项目（17yzgc055）；山西省中药材产业技术体系（2020-005）作者简介:许陶瑜（1986-），男，山西孝义人，助理研究员，主要从事中药材栽培技术及品种选育研究工作。
药用植物研究与开发
药用植物研究与开发人类早在古代就开始利用植物作为药物治疗疾病。
例如中国的中药和印度的阿育吠陀医学，都具有几千年的历史。
随着现代科学的发展，药用植物研究和开发，也成为了一个热门话题。
本文从药用植物研究的意义、现状、方法、优势和挑战等几个方面进行探讨。
一、药用植物研究的意义药用植物研究的意义在于为人类健康服务。
在当今医学领域，植物药物已经被广泛应用于疾病治疗，如秦岭丹参、甘草、银杏、海参等。
与化学合成药物相比，植物药物具有天然、低毒、少副作用等优点。
而且，植物药物可以从食品、保健品、精油等多个方面应用。
例如，薰衣草精油可以用于改善心情、缓解焦虑等。
药用植物研究也有助于宣传和保护生态环境。
因为药用植物的研究，需要了解其生境、生长环境、周期以及采摘和种植的相关技术。
因此，这也可以保护和宣传生态环境，避免过度采摘和无序开发等不良行为。
二、药用植物研究的现状在当今世界，药用植物研究已成为热门领域。
欧美等发达国家集中了世界上最惊人的技术和资金，比如美国的纳奥米技术、生物材料、化学合成等，为现代药用植物研究和开发带来了空前的技术含量。
中国作为植物药的发源地，也在这个领域长久以来摩拳擦掌。
同时，中国传统医学的丰富知识系统、药材的多样性、特殊的经济发展环境也被认为是具有影响力的。
中国的植物药已经成为了世界上最重要的医学资源之一，世界各国的中医执业医师都以各种方式应用于临床治疗。
然而，药用植物的研究和开发也仍然走在了困境中。
一方面，药用植物研究的投入相对于化学药物仍然较少；另一方面，一些毒性植物、新植物的研究和开发仍缺少专业的人员，这都阻止了相关行业的发展。
三、药用植物研究的方法药用植物的研究一般包括以下几个方面：1、植物资源调查和筛选。
植物资源调查为药用植物的研究奠定了基础，而筛选则是指从已有的植物种类中筛选出具有潜在药用价值的种类。
2、化学、生物学、药理学研究。
这一环节是药用植物研究的核心，包括了分离、提取、鉴定药用成分，评估其药效、药物代谢动力学等方面。
药用植物人工诱导多倍体育种的研究进展
Ｚ ＯＵ ｈｍ－ ｔａ （ｏｌ ｅｏ ｉ ｃｅｃ，Ｈ ｎｎ Ｎｒ ａ ｎ ｅｓｙ Ｘｎｉ ｇ Ｈ ｎｎ４３０ ） Ｈ Ｃ ｔ ｅｅ ｌ Ｃ ｌｇ ｆ ｆ Ｓｉ ｅ ｅａ ｏｍ ｌ ｉ ｒｉ ， ｉ ａ ， ｅ ５０７ ｅ Ｌｅ ｎ Ｕｖ ｔ ｘｎ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｐ ｌｐｏｄｂｅ ｄｎ Ｊｅ ｅ ｔ ｅｂｅｄｎ ｐ ｒａｈ． ｄｃｎ ｌ ｏｙ ｌｉ ｌｎｓｈ ｖ ｍｐ ｒ ｎ ｃ ｎ ｍｉ ｄｍｅ ｉｉａ ａｕｓｂ ｃｕ ｅｏ ｌｉ ｓｒ ｃ ｏｙ ｌｉ ｒｅ ｉｇｉ ａ１ ｆ ｃｉ ｒｅ ｉ ａ ｐｏｃ Ｍｅ ｉｉａ ｌｐｏｄｐａ ｔ ａ ｅｉ ｏｔ ｔｅ ｏｏ ｃｍａ ｄ ｃｎ ｌｖｌｅ ｅ ａ ｓ ｆｆｅｒ ｓ ｖ ｇ ｐ ａ ｌ ｇｇ ｎｉ ｏｇ ｓａ ｄ ｈｇ ｉｌ Ｔｈ ｒｎ ｉｌ ｄｍｅｈｄ ｆａｔ ｃａ ｎ ｕ ｅ ｎ ｈｐｏｄ ｉ ￣ ｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｉｗｅ ． ｎ ａ ｅｅ ｒｈ ｐ ｇｅｓｓｏ ｉａ ｔ ｒｍ￣ ｎ ｉｈ ｙｅｄ． ｅｐｉｃｐｅ ａ ｔｏ ｓｏ ｒｉ ｉｌｉｄ ｃｍｅ ｔｍｕ ｉｌｉ ｎｌｃ ｎ ａ ｓｗｅｅ ｒｖｅ ｄ Ａ ｄ ｆｅｒｓａｃ ｒ ｒｓｅ ｆ ｃ ｎ ｉ ｆ ｅ ｙ ｌ ｏ
ｍ ｄｃ ａ ｐ １ ｌｉ ｐ ｎ ｙａ ｔ ｃａ ｉｄ ｃ ｍ ｎ ｄ ｓｖｒｌ ｅ ｒｂｅ ｓｔａ ｓ ｏ ｌ ｅ ｐ ｉ ａｔ ｔ ｎ ｔ ｗ ｒ ｕ ａｉ ｄ ｅ ｉｉ ｌ ｏ ｑ ｏ ｌ ｔ ｂ ｒ ｆ ｉ ｕ ｅ ｅ ｔ ｅ ｙ ｐｏ ｌ ｔ ｈ ｕｄ ｂ ａ ｔ ｎｉ ｅ ｓｍｍ ｒ ｅ ． ｎ ） ｄ ａｓ ｐ ｉ ｌ ｎ ｉ ｎ ａ ｅ ａ ｋ ｍ ｈ ｄ ｅ ｏ ｏ ｅ ｚ
倍后可带来 营养器官 的变化。杨敬东 等研 究表 明 ， 四倍 体苦 荞麦 与二倍 体苦荞麦 植株在形态上 有 明显 差异 ， 表现 为四倍
天麻栽培技术与品种选育研究进展
天麻栽培技术与品种选育研究进展天麻，一种具有特殊价值的中药材，因其在镇痛、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等方面的药用价值而备受。
随着市场需求不断增长，天麻的栽培技术与品种选育研究也得到了广泛发展。
本文将详细探讨天麻栽培技术与品种选育的研究进展。
传统天麻栽培技术主要采用野外采集的天麻种子进行种植，但这种方法存在种子质量不稳定、种植周期长、产量低等缺陷。
为满足市场需求，现代天麻栽培技术应运而生。
现代天麻栽培技术包括设施栽培、无土栽培、联合种植等技术。
设施栽培利用温室、大棚等设施，创造适宜的生长环境，提高天麻的产量和品质；无土栽培采用营养液供给天麻生长所需养分，有效提高天麻的生长速度和产量；联合种植则通过与其他作物共同种植，提高土地利用率和经济效益。
近年来，研究者们不断探索新的天麻栽培技术，如发酵床栽培、有机生态型无土栽培等。
发酵床栽培通过将菌丝体与农作物废弃物混合发酵，为天麻提供良好的生长环境；有机生态型无土栽培则注重有机废弃物的资源化利用，提高天麻的生态效益。
这些新技术的应用对提高天麻产量、品质及生态效益具有重要意义。
天麻品种繁多，不同品种的天麻在产量、品质、抗病性等方面存在差异。
因此，品种选育成为提高天麻产量的关键环节。
天麻品种分类主要有按产地、形态和化学成分三种方法。
按产地分类的天麻品种主要有野生型、栽培型和杂交型；按形态分类的天麻品种主要分为箭麻、白头麻、米麻等；按化学成分分类的天麻品种主要有上天麻、红天麻和黄天麻等。
天麻品种选育的主要目标包括提高产量、优化品质、增强抗病性和适应性等方面。
通过选育优良品种，实现天麻的高产、优质和高抗性，提高天麻的市场竞争力和种植效益。
天麻品种选育的基本方法包括杂交育种、诱变育种和基因工程等。
其中，杂交育种是常用的育种方法，通过不同品种的天麻进行杂交，从中筛选出优良后代进行繁殖；诱变育种则通过物理、化学等方法诱导天麻产生变异，从中选择有益变异个体进行繁殖；基因工程是通过基因编辑技术对天麻进行遗传改造，培育出性状优良的转基因品种。
浅谈药用植物学的发展现状与发展趋势
浅谈药用植物学的发展现状与发展趋势引言概述：药用植物学是研究植物中所含有的药用成分及其应用的学科。
随着人们对健康的关注度不断增加，药用植物学在医药领域的重要性也日益凸显。
本文将从药用植物学的发展现状和未来发展趋势两个方面进行探讨。
一、药用植物学的发展现状1.1 植物资源的广泛应用药用植物学研究的对象主要是植物中的活性成分，这些成分可以用于制药、保健品等领域。
目前，已经发现了大量具有药用价值的植物，如银杏、葛根等。
这些植物不仅具有药用价值，还有很高的经济价值。
1.2 技术手段的不断提升随着科技的不断进步，药用植物学的研究手段也在不断提升。
现代生物技术的应用，使得人们能够更加深入地了解植物中的活性成分，并且能够通过基因工程等手段改良植物的性状，提高其药用价值。
1.3 药用植物学的学科交叉药用植物学的研究不仅仅局限于植物学领域，还涉及到化学、药学、生物学等多个学科的交叉。
这种学科交叉的发展为药用植物学的研究提供了更多的思路和方法，也为植物中活性成分的发现和应用提供了更多的可能性。
二、药用植物学的发展趋势2.1 提高药用植物的利用效率随着资源的有限性和环境的恶化，提高药用植物的利用效率成为了发展的重要方向。
通过研究植物中的活性成分，并且利用现代技术手段提取和纯化这些成分，可以提高药用植物的利用效率，减少资源的浪费。
2.2 深入研究植物中的次生代谢产物植物中的次生代谢产物是植物中具有药用价值的活性成分，研究这些次生代谢产物的合成途径和调控机制，可以为药用植物的开发和利用提供更多的思路。
此外，还可以通过基因工程等手段调控植物中次生代谢产物的合成，提高其产量和质量。
2.3 加强国际合作与交流药用植物学的发展需要各国之间的合作与交流。
不同国家和地区的植物资源具有独特性，通过加强国际合作，可以共享资源和经验，推动药用植物学的发展。
同时，还可以通过国际合作共同应对植物资源的保护和可持续利用等问题。
三、药用植物学的发展挑战3.1 植物资源的过度开发由于药用植物具有很高的经济价值，导致一些植物资源遭到过度开发，甚至濒临灭绝。
药用植物育种现状、存在的问题及对策
制，导致资源浪费和重复研究。
野生资源减少
02
随着人类活动的不断增加，许多野生药用植物资源逐渐减少，
甚至面临灭绝的危险。
缺乏引进新品种
03
由于种种原因，新品种引进的步伐缓慢，限制了药用植物育种
工作的开展。
研发资金不足
政府投入不足
政府对药用植物育种领域的资金投入相对较少，无法满足实 际需求。
企业投入积极性不高
药用植物育种的展望
未来药用植物育种将更加注重分子生物学技术的应用， 如基因编辑技术、基因组学等，提高育种的精准度和效 率。
未来药用植物育种将更加注重与生态学、环境科学等学 科的交叉融合，从多角度综合研究药用植物的生长发育 规律和生态适应能力。
未来药用植物育种将更加注重与医药学、药学等学科的 结合，研究开发新型药用植物品种和药物，为人类健康 事业提供更多更好的产品和服务。
建立药用植物种质资源库
01
02
03
收集种质资源
通过各种途径收集和整理 药用植物种质资源，进行 分类、编目和保存。
保护珍稀资源
加强对珍稀、濒危药用植 物种质资源的保护，采取 有效措施防止其灭绝。
共享资源
建立药用植物种质资源共 享平台，推动种质资源的 研究和利用。
加大政府扶持力度
提供政策支持
政府应加大对药用植物育 种的投入，出台相关政策 ，鼓励企业和科研机构参 与其中。
1 2
加强种质资源保护和利用
建立药用植物种质资源库，加强对珍贵种质资源 的保护和利用，制定合理的开发利用政策。
推广先进的育种技术
加大对药用植物育种技术研发的投入，推广先进 的生物技术手段，提高育种效率和成功率。
3
制定系统性的育种计划
我国药用植物育种的最新进展
率 高 ，所 结 种 子 饱 满 ， 发 芽 率 高 ，病 虫 害 少 等
特点 。 ３ 诱 变 育种
诱 变 育种 是人 为 地 利 用 物 理 诱 变 因素 和化 学诱
四川省科技厅 重大招标 项 目（ ０ ６ ０ －９ ）——川产道地药材川芎新 品种选育及配套技术研究 ２０ Ｅ ８０ １ 专项基金 （０ ７ ７ ０ ） ２０ ００ ７ 蒋桂 华 ，Ｅｍ ｉ：ｂ ｇ ｄ ｔ ． ｄ ．ｎ － ａｌ ｂ＠ｃｕｃ ｅｕ ｃ ｍ
菊 ” 两个 品种 。其 他如 地黄 、蛔 蒿 、栝楼 、吴 茱 萸 、 金荞 麦 、山茱 萸 、木 瓜 、益 母 草 、 附子 、薯 蓣 等 品 种 的选 育工作 也取 得 了较好 成绩 。
２ 杂 交育种
类 达到 一万 余 种 … 。然 而 ，随 着 药 用植 物 的 大 量使
用 ，野 生药 用植 物资 源现 已急 剧减 少 甚 至濒 临 灭绝 ，
２１ ００年 ５月 第 １ ２卷
第５ 期
中国现代中药 Ｍｏｅ Ｃ ｉ ｓ ｄ ｉｅ ｄ ｍ ｈｎ ｅＭｅｉ ｎ ｅ ｃ
Ｍａ ０ ０ Ｖ １１ Ｎ ． ｙ２ １ ｏ ２ ｏ５ ．
综 述
我 国 药用 植 物 育 种 的 最新 进 展△
张俊 ，蒋桂 华 ，敬 小莉 ，陈琴 ，朱敏凤 （ 成都 中医药大学药学院 中药材标准化重点实验室， 四川 成都 ６１７ ） １０５ ３
培 育 出了 ３个 高产 品种 ，且 其 中两 种 遗传 稳定 性 强 ，
可 以大 面 积 推 广 栽 培 。此 外 薄 荷 、地 黄 、红 花 分 别 通 过杂 交 ，育成 了性 状优 良的杂交 品种 。
远 缘杂 交指 有生 殖隔 离 的不 同物 种之 间的杂 交 ，
浅谈我国航天育种发展的现状
浅谈我国航天育种发展的现状文| 朱建宁 王思涵 荆鑫 鹿金颖 陈瑜航天神舟生物科技集团有限公司2.神舟飞船从1999年11月神舟一号发射成功至今，神舟系列飞船数次为航天育种的研究提供机会。
从神舟十六号载人飞船开始，中国载人航天工程办公室向社会公开征集航天育种搭载实验项目，种类涵盖农作物、林草、花卉、药用植物、微生物等，利用工程载荷余量组织开展航天育种搭载实验。
3.空间实验室空间实验室为航天育种提供丰富的试验环境和有力的技术支持，为空间站在轨飞行条件下辐射生物效应的研究开辟了重要的科研平台。
天宫一号空间实验室上，搭载了中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所提供的燕麦、紫花苜蓿。
天宫二号空间实验室上，完成了我国首次高等植物“从种子到种子”的空间长周期培养实验。
4.深空探测器嫦娥五号月球探测器上，搭载了包括中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所、华南农业大学、大连海事大学在内的科研院所提供的水稻、苜蓿、燕麦、拟南芥等各类林木和花卉种子30余种试验材料，这是首次由深空探测器开展航天育种搭载实验。
随着我国稳步迈进“空间站时代”，我国航天育种研究迎来了全新的发展机遇。
未来我国将利用空间站继续开展空间科学研究，包括航天育种在内的各类研究和成果必将更多惠及普通百姓生活。
三、航天育种试验研究及选育方式航天育种也属于诱变育种的方式之一，其试验研究程序及选育方式本质上与诱变育种无较大差别。
航天育种试验研究程序可分为两大类，分别为种子繁殖植物和无性繁殖植物。
1.种子繁殖植物一般是对种子进行搭载处理，回收后进行地面种植、观察和选育。
种子繁殖植物按花器结构与授粉方式的不同，可划分为自花授粉植物和异花授粉植物两类。
（1）自花授粉植物以水稻和小麦为例，种子经过航天搭载回收后，应和地面对照种子同时播种，SP1代（卫星回收后当代，即第一代）种植时适当隔离以防止发生机械混杂或不同品种间自然杂交。
经空间搭载的SP1代植物会表现出一定程度的生理损伤，研究人员应及时观察和记录，重点观察的项目有：出芽率、株高、分蘖成穗率、抽穗开花期、育性、结实率、形态畸变等。
药用植物资源与进展：药用植物资源保护
➢代谢途径的基因工程：
搞清代谢产物的生物途径，找出形成活性成 分的关键酶，确定形成该酶的基因结构，再进行 克隆、表达或基因重组以提高酶的活性，快速合 成所需的活性成分，或用反义技术控制某一代谢 途径上的关键酶的活性，以提高活性成分的含量 。现在我国科学家正在探索黄芪多糖和青蒿素产 量增加的基因工程技术。
国际公约、政策法规
国家政策法规
➢1984年《中华人民共和国森林法》 ➢1984年《中国珍稀频危保护植物名目》 ➢1987年《野生药材资源保护管理条例》
《中华人民共和国自然保护区条例》 ➢ 1999年《国家重点保护野生植物名录》
药用植物资源保护方法
➢确立保护等级 ➢就地保护、迁地保护 ➢种质资源保护 ➢优质药材生产研究 ➢科学合理应用研究
优质药材生产研究
中药材生产质量管理规范 (GAP） ➢ 中药材生产质量管理规范 good agricultural practice (GAP） ➢ 生产标准操作规程（sop） 国家地理标志保护产品
中药材生产质量管理规范 (GAP）
第一章 总则 第二章 产地环境生态 第三章 种质和繁殖材料 第四章 栽培与饲养管理 第五章 采受与初加工
现在利用转基因植物可以生产白蛋白、神经肽、脑内 肽和天花粉蛋白等，还可以生产肝炎疫苗、口蹄疫苗和艾 滋病毒疫苗。
二十一世纪的药用植物学
药用植物生产的研究
药用植物很大一部分为栽培品，如何改良药 用植物品质，培育绿色药材或提高其抗病虫害、 抗除草剂的能力是提高药材质量，扩大药源的重 要课题。
二十一世纪的药用植物学
培育绿色药材
植物生长点几乎不含病毒，可用茎尖分生组织 培养去病毒和无病毒的植株，以防止品种退化，提 高产量，达到快速繁殖的目的。我国已有100多种植 物快速繁殖成功，大多数是经济作物，如马铃薯、 甘蔗、无籽西瓜、葡萄、草莓、山楂等。这给我们 以启示，今后随着GAP规范的执行，培育绿色药材 将进一步提高药用植物的品质。
我国植物组织培养研究进展
我国植物组织培养研究进展一、概述植物组织培养，作为一种在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体培养在人工配制的培养基上，使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，自20世纪初诞生以来，已在全球范围内得到了广泛的应用和研究。
我国作为农业大国，植物组织培养技术在农业、林业、园艺等领域具有极其重要的意义。
近年来，随着生物技术的飞速发展，我国的植物组织培养研究也取得了长足的进步。
在基础理论方面，我国的科研工作者深入探讨了植物细胞全能性、细胞分化与再分化、遗传物质稳定性等关键问题，为植物组织培养技术的优化和应用提供了理论支持。
在应用研究方面，我国已成功将植物组织培养技术应用于作物脱毒、种质资源保存、遗传转化、次生代谢产物生产等多个领域，取得了一系列具有自主知识产权的重要成果。
与发达国家相比，我国在植物组织培养技术方面仍存在一些差距，如技术普及程度不高、创新能力不足、产业链不完善等。
进一步加强植物组织培养技术的研究与应用，提高我国在这一领域的国际竞争力，具有重要的现实意义和深远的社会影响。
本文旨在综述我国植物组织培养技术的研究进展，分析当前存在的问题与挑战，并展望未来的发展趋势，以期为推动我国植物组织培养技术的持续发展和应用提供参考和借鉴。
1. 植物组织培养的定义与重要性植物组织培养，也被称为植物细胞培养，是一种在无菌条件下，将离体的植物组织、器官、细胞或原生质体在人工控制的环境中，通过提供适当的营养物质和激素，使其在人工培养基上进行繁殖或产生次生代谢产物的技术。
这种技术自20世纪初诞生以来，已成为现代生物技术的重要组成部分，并在农业、林业、园艺、医药等多个领域展现出巨大的应用潜力。
植物组织培养的重要性主要体现在以下几个方面：它是植物繁殖的一种高效手段，通过微繁殖技术可以快速繁殖稀有和优良品种，提高繁殖系数，满足大规模生产的需求。
组织培养技术为植物遗传转化提供了受体系统，为植物基因工程和分子育种提供了可能。
航天育种及其在药用植物上的应用展望
维普资讯
２０ ０ ６年 第 ４期
力 等 性 状 呈 偏 正 态 分 布 ， 正 向变 异 为 主 ， 于 选 择 ，Ｐ 以 利 ｓ， 常 出 现 多 个 优 良性 状 结 合 的 单 株 。 另 外 水 稻 和青 椒 的
４ 航 天 搭 载 药 用 植 物 的研 究 与 展 望 我 国在 ２ Ｏ世 纪 ９ 代 曾 对 红 花 、 香 、 金 花 、 梗 等 Ｏ年 藿 洋 桔 进 行过 空 间 搭 载 ， 集 中在 发 芽 率 、 氧 化 物 酶 和 蛋 白含 量 研究 过 以 及 基 因多 态 性 的 改 变 等 方 面 ， 而对 有 效 成分 变 化 规 律 的研 究 明显 不 足 ， 正是 药 用 植 物 区别 于 普 通植 物 的关 键所 在 。 这 山 东 省农 科 院 于 ２ ０ 利 用 “ 州 ４号 ” 船 搭 载 了桔 ０２年 神 飞 梗 和 徐 长 卿 种子 ， 已 选 育 出 一 批 新 的 种 质 材 料 ， 时 搭 载 现 同 的 阿 拉 善 沙 漠特 色植 物资 源 梭 梭 和 肉苁 蓉 种 子 ， 野 外 种 植 在 试 验 的 基 础 上 ， 行 了 遗 传 学 等 方 面 的 研 究 ， 关 基 因 图谱 进 相
过去用传统的 ｑ射线处理种 子． 一般能 获得３ 一 ‰ 的 ‰ ５
有益突变宰 。 而航 天 育 种 的 有 益 突 变 率 可 以 达 到 ３ 一 ％ 。 儡 ５
油松和ｉ色堇等发芽率 上升． 话力提 高； 玉米 和水稻 等种子
发芽 率 无 明 显改 变 ； 西 瓜 和 番 茄 的 的 发 芽 率 下 降 航 天 搭 而
自１８ ９ ７年 以来 ， 国 已经 有 １０ 多种 植 物 的 １ ０ 我 ０ ０多 个 ０ 品 种 的 种 子 、 培 苗 等 搭 载 卫 星 或 飞 船 上 天 ， 多 年 地 面 种 组 经
药用植物生物工程技术研究进展
结合分子标记辅助育种技 术 已培 育出了许 多优质 的中草药品种 ， 在药 用植 物组织培 养和利 用遗传 转化等 生物 工程技术 改造其活性成 分的代谢途径等方面也取得 了很大的进展。为 了进 一步推广 药用植物 的规 范化种植 ， 还亟 需对 中草药 市
药 用植 物 生物 工程技 术 研 究进 展
赵 树 进 ，陈 念 ， 丽 萍 韩
５ ０４ ； １６０
５０ １） １０ ０
（ ． 南理工 大学 生物科 学与工 程学 院 ， １华 广东 广州
２ 中国人 民解放 军广 州军 区广州总 医 院 ， 东 广州 ． 广
摘要 ：人类对野生药用植物资源不加限制地开采使得其遗传多样性受到了严重的破坏， 药用植物的大规模规范化种植
维普资讯
时珍 国医国药 ２ ０ 年第 １ ０８ ９卷第 ７期
Ｌ ＨＺ Ｅ Ｅ ＩＩＥＡ ＤＭ Ｔ ＲＡＭ ＤＣ ＥＥ Ｒ Ｈ２０Ｖ Ｌ１ Ｎ ． Ｉ Ｉ ＮＭ ＤＣＮ Ｎ Ａ Ｅ Ｉ Ｅ ＩＡＲ Ｓ Ａ Ｃ ０８ Ｏ ．９ Ｏ７ Ｓ Ｈ
（ ． ｉｏ ｉ ｌ ｃ ｎｅａ ｄＥ ｇｎｅｉ ｏ ｅｅ ｏｔ ｈｎ ｎｖｒｔ ｏ ｅ ｎｌ ｙ ｕ ｎｚ ｏ ， ６ ０ １Ｂｏ ｇｃ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉ ｒ ｇ Ｃ ｌｇ ，Ｓ ｕ Ｃ ｉａ Ｕ ｉ ｓｙ ｆ Ｔｃ ｏ ｇ ，Ｇ ａ ｇｈ ｕ ５ ４ ， ｌ ａＳ ｅ ｅ ｎ ｌ ｈ ｅ ｉ ｈ ｏ １ ０
场 需 求进 行 合 理 地 预 测 以及 正确 引导 人 们 对 草 药 制 品 的 消 费观 念 。
关键 词 ： 生物工程； 药用植物； 商业化种植
中药优良品种选育技术研究进展
１ 中药选育研 究现状
１ ． １ 系统 选 育
在药用植物育种初期 ， 采用系统选育从混杂群体
中选 出优 良品种是 育物生活 的地理环境 、 生长环境及遗传性状上 的
中药 品种 的遗 传 组 成很 复杂 ， 通 过杂 交 可 以引 起 基 因重组 ， 从 而可 以产 生 全 新 性 状 ， 尤其是远缘杂交 ， 能产 生新 型优 良品种 ， 并 对 原 有 品 种作 出超 水 平 的突
破 。王秋 颖 等 通 过 天 麻 品种 之 间 多 年 的 正 交 及 反
药质量与资 源研究 ； Ｅ ． ｍ ａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ｒ ｏ ｎ ｈ ｃ ｈ ａ ｏ ＠１ ６ ３ ． ｔ ｏ ｍ 。 通讯作者 ： 周凤琴 ， 教授 ， 博 士生导师 ， 主要从 事 中药鉴定 学 、 中药商 品 学和 中药资源学 的教学 与科研 工作 ； Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｚ ｆ ｑ ｓ ｄ ｚ ｙ ＠ｙ ａ ｈ ｏ ｏ ．
推广价值。陈春芳 等 通过报种 和预选 一 初选 一复 选一 决选出优 良单株 一 再进行无性繁殖 、 品比试验 、 区
域性 试验 等规 范程 序 ， 选出“ 鄂 木 瓜 １号 ” 、 “ 鄂木瓜 ２
号” ， 这２ 个 优 良品种 的适应性强 、 抗逆性高 、 丰产稳 产并且营养元素和药用成分高 ； 现在已广泛用 于药用
ＣＯ ｒ ｎ ．ｃ ｒ ｌ０
交实验 ， 培育 出了 ４个杂交 品种 ， 其 中有 ３个 高产品
［ ２ ８ ］ 李步勋 ， 陶抵辉 ， 阮万辉． 西瓜 离体组织细胞染 色体加倍技
术 的研 究和应用 ［ Ｊ ］ ． 陕西农业科学 ， １ ９ ９ ９ （ ３ ） ： ２ １ ．
浅谈药用植物学的发展现状与发展趋势
浅谈药用植物学的发展现状与发展趋势药用植物学是研究植物中具有药用价值的成份和药理作用的学科。
随着人们对自然疗法和草药的兴趣日益增加，药用植物学在近年来取得了显著的发展。
本文将就药用植物学的发展现状和发展趋势进行探讨。
一、药用植物学的发展现状1. 研究方法的进步：随着科学技术的不断进步，药用植物学的研究方法也得到了极大的改进。
现代的研究方法包括化学分析、生物活性筛选、份子生物学等，这些方法的应用使得人们能够更加深入地了解药用植物的成份和药理作用。
2. 药用植物资源的挖掘：药用植物学的发展离不开对药用植物资源的挖掘和利用。
近年来，人们对传统草药的研究越来越深入，发现了许多具有药用潜力的植物。
同时，一些地方性的药用植物也逐渐受到重视，为药用植物学的发展提供了更多的研究对象。
3. 药用植物的应用拓展：药用植物不仅可以用于传统草药治疗，还可以应用于保健品、食品添加剂、化妆品等领域。
随着人们对健康的重视和对天然产品的追求，药用植物的应用范围逐渐扩大，为药用植物学的发展提供了更多的机会。
二、药用植物学的发展趋势1. 多学科交叉研究：药用植物学的研究需要涉及化学、生物学、药理学等多个学科的知识。
未来的发展趋势是加强多学科的交叉研究，通过整合不同学科的优势，提高药用植物研究的深度和广度。
2. 绿色药物的发展：随着人们对环境保护和可持续发展的重视，绿色药物的研究和开辟越来越受到关注。
绿色药物是指通过合理利用植物资源，开辟出对人体健康无害、对环境友好的药物。
未来的发展趋势是加强对绿色药物的研究，推动药用植物学向可持续发展方向发展。
3. 创新药物的发现：药用植物学的研究不仅可以用于传统草药的开辟，还可以用于发现新的药物。
许多现代药物的原型都来自于植物中的活性成份。
未来的发展趋势是加强对药用植物中新的药理活性成份的发现和开辟，为新药的研发提供更多的可能性。
4. 技术创新的推动：随着科学技术的不断进步，新的研究方法和技术的应用将推动药用植物学的发展。
中药材间作种植模式研究进展
中药材间作种植模式研究进展近年来，中药材生产逐渐向有机、生态、可持续的方向发展，其中间作种植模式的应用也日益受到。
间作种植模式在中药材生产中具有重要意义，它可以提高土地利用率，增加作物多样性，促进生态平衡，同时还可以提高中药材的品质和产量。
本文将对中药材间作种植模式的研究进展进行综述。
在国内外学者的研究中，中药材间作种植模式主要分为以下几种：中药材与粮食作物的间作种植这种模式在我国东部地区较为常见，如黄芪与小麦间作种植，甘草与玉米间作种植等。
通过间作种植，不仅可以提高土地利用率，增加粮食作物的多样性，同时还可以促进中药材的生长和发育，提高中药材的品质和产量。
中药材与经济作物的间作种植这种模式在我国南部地区较为常见，如枸杞与茶叶间作种植，丹参与果树间作种植等。
通过间作种植，可以优化土地利用结构，提高经济效益，同时还可以促进生态平衡和农业可持续发展。
中药材与蔬菜的间作种植这种模式在我国中部地区较为常见，如人参和萝卜间作种植，当归和青菜间作种植等。
通过间作种植，可以丰富蔬菜市场，满足人们的需求，同时还可以促进中药材的生长和发育，提高中药材的品质和产量。
尽管中药材间作种植模式具有很多优点，但仍存在一些问题和挑战。
间作种植模式下的品种搭配要求较高，需要选择适合当地气候、土壤条件和市场需求的药材品种；间作种植模式的产量和质量受到多种因素的影响，如土地肥力、气候条件、田间管理等；间作种植模式的种植效益需要综合考虑药材市场价格、作物轮作方式、土地利用结构等多方面因素。
为了解决上述问题和挑战，未来的研究需要进一步探讨和研究以下方面：间作种植模式下中药材的生态生理学特性研究：深入研究中草药在间作环境下的生长规律、生理特性以及与环境的互作机制，为优化间作模式提供理论依据。
间作种植模式的产量和质量控制研究：针对不同间作模式，研究影响中药材产量和质量的因素，探索优化措施和方法，以提高中药材的品质和产量。
间作种植模式的综合效益评估研究：全面评估间作种植模式对经济效益、生态效益和社会效益的影响，为探索可持续发展的中药材生产模式提供支持。
中药材的种植技术有何新进展
中药材的种植技术有何新进展中药材作为中医药事业发展的物质基础，其质量和产量直接关系到中医药的疗效和发展。
随着科技的不断进步和人们对中药材需求的日益增长，中药材种植技术也在不断创新和发展。
本文将为您详细介绍中药材种植技术的新进展。
一、优良品种选育优良品种的选育是提高中药材产量和质量的关键。
过去，中药材的品种选育主要依赖于传统的选种方法，效率低下且准确性不高。
如今，随着生物技术的发展，分子标记辅助育种、基因编辑等新技术逐渐应用于中药材品种选育中。
分子标记辅助育种技术通过对中药材基因组中特定的分子标记进行筛选和分析，可以快速准确地鉴定出具有优良性状的个体，大大提高了选育效率。
例如，通过分子标记辅助选育，成功培育出了抗病性强、有效成分含量高的丹参品种。
基因编辑技术则可以对中药材的基因进行精准修饰，直接创造出具有理想性状的新品种。
但这项技术在中药材领域的应用还处于研究阶段，需要进一步探索和完善相关的技术和伦理规范。
二、生态种植模式生态种植模式是近年来中药材种植领域的一个重要发展方向。
与传统的种植模式相比，生态种植模式更加注重生态环境的保护和资源的可持续利用。
林下种植是一种常见的生态种植模式。
利用森林的遮阴和保湿作用，在林下种植适宜的中药材，如天麻、灵芝等。
这种模式不仅可以充分利用林地资源，增加农民收入，还可以减少水土流失，保护生态环境。
间作套种模式也是生态种植的重要方式之一。
将不同的中药材或中药材与农作物进行合理的间作套种，可以充分利用土地资源和光照条件，提高土地利用率和经济效益。
例如，在玉米地里套种柴胡，既可以减少病虫害的发生，又可以增加土地的产出。
此外，还有仿野生种植模式。
通过模拟中药材的野生生长环境，不使用化肥、农药等化学物质，生产出接近野生品质的中药材。
这种模式虽然产量相对较低，但中药材的品质和药效更有保障，市场价值更高。
三、精准施肥技术合理施肥是中药材生长发育的重要保障。
传统的施肥方法往往凭经验进行，不仅施肥量不准确，而且容易造成环境污染和资源浪费。
药用植物育种研究进展
药用植物育种研究进展【摘要】药用植物是一类具有特殊用途的经济植物，以采集野生植物为主，育种和栽培技术薄弱，供需矛盾突出。
近几年我国育成了一批优质、高产、稳产、抗性强、适应性相对较广的药用植物新品种，为资源保护和利用、推动中药现代化奠定了基础。
该文综述了近年来我国在药用植物育种中所取得的成就，主要介绍了诱变育种、组织培养技术、选择育种、杂交育种，并对其存在的问题及发展前景作了简要分析。
【关键词】药用植物；种质资源；育种药用植物是一类具有特殊用途的经济植物。
在我国，药用植物经过几千年的应用和发展，已经形成了具有悠久历史的传统中医药。
到目前为止，我国已报道并应用的药用植物有11 000种［1］。
但在长期的利用过程中却忽视了对野生种质资源可持续利用的研究，致使许多种类由丰富变为稀少，甚至到了濒危的程度。
如甘草、黄芩、远志、冬虫夏草等的蕴藏量明显减少。
开展药用植物资源的可持续利用是保护野生种质资源遗传多样性、保护生态环境的唯一有效手段。
在药用植物资源的可持续利用研究中，种质资源中良种的优选、优育十分重要，尤其是野生亲缘植物和古老的地方种是长期自然选择和人工选择的产物，由于天然杂交、基因重组、分离、基因漂变或突变，可能蕴藏着丰富的已知或未知的有用基因，具有独特的优良性状和抗御自然灾害的特性，是进行优良个体筛选的物质基础，也是品种改良的源泉。
药用植物的育种目标既要提高入药部位的生物产量，更要提高药用成分的相对含量。
常规技术和植物生物技术的有效结合加速了药用植物新品种选育的进程，使得药用植物育种工作卓有成效。
本文从诱变育种�p倍性育种�p选择育种�p杂交育种�p组织培养几个方面讨论种质资源的搜集及整理的必要性，以及目前我国药用植物育种的研究进展，即分子标记辅助选择和空间育种在药用植物育种中应用的可行性。
1 药用植物育种研究进展药用植物的育种目标既要提高入药部位的生物产量，更要提高药用成分的相对含量。
常规技术和植物生物技术的有效结合加速了药用植物新品种选育的进程，使得药用植物育种工作卓有成效。
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・综述・药用植物空间育种研究进展严硕1,高文远1,23,路福平2,赵润怀3(11天津大学药物科学与技术学院,天津300072;21天津科技大学中药生物工程研究所,天津300457;31中国药材集团公司,北京100195)[摘要] 药用植物空间育种是我国特色,我国的空间技术在药用植物上的应用与其他植物相比,尽管数量相对较少,但特色较明显。
药用植物搭载研究也已经深入到各个方面,如生物学性状,生理生化,基因组以及化学成分的差异,另外化学成分分析也有涉及。
但与其他植物特别是农作物和蔬菜的空间生物学研究相比存在着明显的缺陷,主要体现在遗传育种方面的研究明显不足,对性状遗传稳定性的研究未能一代一代地跟踪研究,且未能在品种选育方面深入系统的研究下去。
若能从空间搭载资源中选育出遗传稳定性好的优良种质资源,对于解决药用植物资源匮乏的问题,缓解野生药用植物资源压力具有重要作用,同时推动我国空间药用植物学的发展和中药现代化的实施。
[关键词] 药用植物;航空搭载;空间育种[收稿日期] 2009204227[基金项目] 国家自然科学基金项目(30472148,30772732)[通信作者] 3高文远,Tel/Fax:(022)87401895,E 2mail:phar mgao@tju 1edu 1cn 20世纪五六十年代,美苏多次发射返回式航天器,并搭载植物种子等以探测空间环境安全性,其目的主要是为载人航天准备数据。
60年代初期,前苏联学者就研究和报道了空间飞行条件对植物种子的影响[1]。
80年代两国陆续公布这些数据,数据表明那些植物种子在细胞学、生理生化、生长发育等方面发生了变异,由此全球范围的空间植物学研究日趋活跃。
目前国际上关于空间环境对植物影响的研究已进入模拟太空植物生存系统装置阶段。
最近设计的圆柱形的太空植物生存舱中种植的绿色植物,只要每天为其提供大约015k W 的能量就可以产生约100g 的可食产品,这可以满足2个机务人员对维生素C 和胡萝卜素,尤其是维生素B 的需求,同时可以满足他们对粗纤维的需求[2]。
这些研究为以后的太空作物种植埋下了伏笔。
目前世界各国利用正在建设中的α国际空间站进行的太空植物试验研究,其最终目的在于要使宇宙飞船最终成为“会飞的农场”。
随着我国“神五、神六、神七”火箭的成功发射,我国航天事业已跻身于世界前列,伴随着航天事业发展的航天育种技术也有了突飞猛进的发展。
我国利用返回式航天器搭载优质种源,利用太空环境条件,如宇宙射线、超重力、微重力、高真空、弱地磁场等对植物的诱变作用产生各种基因变异,取得了举世瞩目的成就。
航天育种技术是我国科技工作者开创的一种有效的诱变育种新技术。
航天诱变技术在创造有效特异突变基因资源和培育作物新品种方面已经显示出重要的作用,成为空间生命科学研究的重要组成部分。
1 我国空间植物学研究概况目前,只有俄罗斯、美国和中国在航天育种方面进行了研究试验,而中国航天育种数量占世界航天育种总和的1/4,育种水平处于国际先进水平,取得了丰硕的成果。
1987年8月5日,随着我国第9颗返回式科学试验卫星的成功发射,一批水稻和青椒等作物种子被送向太空。
后续试验发现,在空间飞行过的种子中出现了遗传变异,因此人们开始利用这种方式进行作物航天诱变育种的探索。
迄今,我国利用返回式卫星、神舟飞船和高空气球先后进行了22次作物种子等生物材料的空间搭载试验。
2006年9月24日,我国还专门发射了用于作物育种的“实践八号”航天育种卫星,装载了包括152种植物、微生物和动物等2020份生物品种材料。
经过近20年的探索研究,我国航天育种工作取得了可喜的成果,育成了高产、优质、多抗的青椒、番茄、水稻、莲子、小麦等作物新品种、新品系,从中获得一些有可能对产量有突破性影响的罕见突变,并在航天诱变育成品种的知识产权保护与产业化、航天诱变育种机制探索等研究方面取得重要进展。
尤其是“十五”以来,作物航天育种与产业化相结合,促进了我国航天技术育种产业的发展。
在“国家863计划”等项目的支持下,我国作物航天诱变育种研究取得显著成绩,一批产量和质量双高的新品种脱颖而出。
特别是“十五”863计划实施以来,先后育成水稻、小麦、番茄、青椒、芝麻、棉花等50多个进入区试的作物优异新品系,其中特优航1号、Ⅱ优航1号、华航1号、Ⅱ优航148、Ⅱ优航2号、两优航2号、培杂泰丰、培杂航七、胜巴丝苗、金航丝苗、华航丝苗、粤航1号、浙101、中早21、中浙优1号和航天36等水稻,太空5号、太空6号、龙辐麦15、龙辐麦17和航麦96等小麦,宇椒1号和宇椒2号青椒,龙椒9号辣椒,宇番1号和宇番2号番茄,中芝11号和中芝13号芝麻,中棉所42和中棉所50棉花等30个新品种或新组合分别通过国家或省级品种审定。
这些优良新品种的育成,为提高产品质量和粮食增长,优化农业及产品结构调整做出了积极贡献。
除空间育种的研究外,对植物材料空间飞行后产生的种子性状,生理生化,基因组变异等也进行了较为深入的研究。
小麦经航天搭载后表现为发芽率提高,出苗率和存苗率降低,白化苗出现,分蘖力和抗冻性没有明显变化。
成熟期SP1代变异株性状也有较大变化,表现为生育期显著缩短,结实率有所提高,株型向松散趋势发展,穗型则均表现为棍棒形,株高、穗粒数和千粒重的变化品种间表现不一致[6]。
搭载过的黄瓜、番茄后代叶片中叶绿素含量提高,而叶绿素a/叶绿素b(chla/chlb)值比对照组降低,光能利用率得以提高,最终表现为产量提高。
航天育种选育的甜椒中维生素C 的含量明显提高,番茄中β2胡萝卜素含量大幅度提高。
搭载茄子种子的SP1代变异株幼苗体内超氧化物歧化酶的活性比未变异株或对照株增强了1倍多[7]。
但经“神州4号”飞船搭载的红豆草SP1种子出现匍匐型突变体,其叶片同工酶谱及细胞超微结构的分析结果表明,匍匐型突变体、空间诱变直立型植株及对照株之间过氧化物酶同工酶酶带数没有明显差异[8]。
对经过卫星搭载的水稻品种抗倒丝苗种子及后代进行了微卫星标记分析和有关性状研究发现突变株系与原种相比都存在多个标记座位的突变。
表明空间诱变可使水稻的DNA分子在多个区段发生重复或缺失等结构性变异,从而使水稻的表型及生理指标发生变异[9]。
利用RAP D分子标记技术对26个变异株系和2个对照热研2号与热研5号柱花草进行遗传多样性研究,从50个随机引物中筛选出11个,共扩增出77条带,其中53条为多态性带,占6818%,平均每个引物扩增出多态性带418条,不同材料间的遗传距离为01056～01509[10]。
2 我国空间药用植物学研究现状我国空间药用植物学的研究,开始于20世纪90年代,主要是国防科工委航天医学研究所与中国医学科学院药用植物研究所受国家自然科学基金资助做了一些工作。
国防科工委航天医学研究所研制了1个小型的生物舱(DM211),舱内由超氧化钾自行供氧,自动平衡养分压在(±10%以内)。
舱内还有重力模拟装置。
种子与核径迹探测器一起复合构成生物叠,放入小型生物舱内进行空间飞行。
飞行结束后经仪器检测可以发现种子被太空射线击中的程度。
搭载的药用植物包括桔梗P latycodon grandiflorum[11]、红花Cartham us tinctorius[12215]、藿香A gastache rugosa[16217]、甘草Glycyrrhiza uralensis[18219]、洋金花D atura innoxia[20222]等。
自此之后,我国发射了多颗宇宙飞船与卫星,搭载各种种质材料进入太空,其中包括多种药用植物,见表1。
表1 我国发射宇宙飞船与卫星搭载药用植物情况发射飞船及卫星时间搭载药用植物神舟一号飞船 1999211220-1999211221 野生灵芝菌种,搭载的还有红花、柴胡、板蓝根、黄芪等共30多种中药材的种子神舟二号飞船 2001201210-2001201216灵芝菌种、冬虫夏草菌种神舟三号飞船 2002203225-2002204201 中草药种子等152g,灵芝、薄壳灵芝菌、有亮菌、云芝、茶薪菇。
其他有白术、黄芩、知母、远志、北柴胡、宁夏枸杞等24个品种神舟四号飞船 2002212230-2003201205 灵芝、冬虫夏草、紫杉醇菌等一批菌种,其中沙参、麻黄、人参、西洋参、五味子、刺五加、冬虫夏草等第1次上天,还有中药材板蓝根、杜仲、麻黄、刺五加等的种子,组培试管中则有百合、红豆杉等,桔梗、徐长卿、肉丛蓉、板蓝根等13种药用植物种子神舟五号飞船 2003210215-2003210216来自中国台湾的农作物种子等,未搭载药用植物材料 第22颗返回式科学与技术试验卫星 2005208229 中国农业大学的管花肉苁蓉等13种药材种子,山东银香伟业生物工程公司的黄芩、甘草、决明、桔梗等6种中药材种子 世界首颗农业育种卫星“实践八号” 2006209209 粮、棉、油、蔬菜、林果花卉等9大类2000余份约215kg农作物种子和菌种,数量和种类是我国自1987年开展航天育种研究以来规模最大的一次神舟六号飞船 2005210212-2005210217新疆太空椒,西红柿,葡萄,柴油树,草花等神舟七号飞船 2008209225-2008209228 微生物菌种包括灵芝、平菇、虫草、双孢蘑菇、杏鲍菇、茶树菇6种19管,杂交水稻,国家一级保护树种珙桐、国家二级保护树种鹅掌楸等3 太空环境对药用植物的影响311 生物学性状变异 个体水平的植物空间诱变效应主要表现在对SP1代植株(苗)的刺激效应、抑制效应、致死效应、形态学畸型和不育性等方面。
经过太空环境处理的药用植物种子性状表现因品种而异,研究卫星搭载二色胡枝子L espedeza bicolor干种子,发现卫星搭载SP1代种子出苗率、生长速度和株高显著降低[23]。
丹参种子航天搭载的诱变效应,发现航天搭载可提高种子的出苗率,促进了幼苗的生长发育,植株的开花期提前1周左右。
降低了植株的单株结实率,增加了单株籽粒重,显著提高了种子的千粒重。
显著增加了地上的分支数和主果穗长度,提高了根鲜重[24]。
但是对取自经“实践八号”航天育种卫星搭载15d并返回地面的3个不同来源的黄芩种子和对照进行研究表明,除个别性状外,搭载从总体上对地上部性状起抑制作用[25]。
312 细胞结构和染色体的变异 细胞水平的植物空间诱变效应主要是染色体变异。
空间诱发突变是诱变剂通过击中细胞中某条染色体上的一个特殊位点或片段而引发的变异。
植物空间诱变效应研究中常用细胞染色体畸变类型及频率和微核细胞率作为衡量诱变敏感性的指标。
许多研究表明,植物种子进行空间飞行后会发生遗传性损伤,太空环境或卫星发射过程中的强烈冲击,使植物细胞壁产生破损,造成种子吸水能力提高、导电性增强。