中药植物的优良种质及选育

品种退化的原因及其防止办法
WHY?
（1）机械混杂 （2）生物学混杂
在种子收获、脱粒、 主要是异花授粉植物，
清选、晾晒、贮藏、 由于隔离不够造成品种
包装和运输等过程中， （种）间一定程度的天
人为工作不仔细造成 然杂交（串花）而导致
种子混杂和种子纯度、 非本品种的配子参与受
发芽率等降低。
精过程，产生一些杂合
花期隔离方法
主要采取分期播种，分期定植，春化处理和光照处理等 措施，使不同品种的开花期前后错开，避免天然杂交。还 可以采用跨年度隔离，既把容易发生生物学混杂的品种在 不同年度播种繁殖。
空间隔离方法
不需要设备，也不需要调节花期，主要是把易 于杂交的变种、品种或类型相互隔开一定距离 进行留种。视品种类别及其天然杂交率、昆虫 活动、自然气候条件（风媒花留种时的风向、 风速等）、留种群体的大小、杂交对后代经济 性状的影响程度等来考虑隔离距离。
这些是品种退化吗？
？
环境条件或栽培管理不适合某个品种的要求，从而造成 该品种的优良性状不能充分表现的现象.
？
一些地方将只能用一次的一代杂种植株继续留种供栽培用， 结果性状发生分离，优势减退的现象。
？
由于将性状尚未稳定的杂种过早推广应用，发生性状分 离现象。
何谓品种退化 ？
优良品种投入生产使用后，经过一段时 间往往会发生混入同种植物的其他品种 的种子，或失掉原有的优良遗传性状， 即为品种混杂、退化现象。
种质（germplasm）
• 是指控制生物性状、代谢，并能将丰富的遗传信息从亲代 传递给后代的遗传物质的总体。
• 一个种就是一个特定的种质。
种质资源（germplasm resources）
• 凡可供利用和研究的一切具有一定种质或基因的生物类型 统称为种质资源，包括品种、类型、近缘种和野生种的植 株、种子、无性繁殖器官、花粉，甚至单个细胞。
几个概念
• 对于同种植物由于环境因素和遗传因素发生的变异而产 生的区别，通常称为种下等级，如亚种、变种、变型和 品种。
亚种
变种
变型
品种
种
二、品种退化的原因及防止措施
现象
优良品种经过多代栽培之后，出现产量降低，品质变劣， 成熟期改变，生活力减弱，性状极不整齐，甚至完全丧失品 种的典型性，给生产造成严重损失。
• 异花授粉植株的连续近亲繁殖，都会造成品种的生活力下 降，适应性减弱。连续近亲繁殖还会导致一些有害的隐性 基因达到纯合，表现不利的影响。
质量
疗效
人工驯化
提纯复壮
种质
抗病 抗逆 高产 高效
有性杂交
产量
组织培养
生物技术
第一节 中药植物的优良种质及选育
一、种质资源的概念
种（species ）
• 种，也就是物种（species）是生物分类的基本单位，是 具有一定的自然分布和一定形态特征和生理特征的生物类 群，是生物进化和自然选择的产物。
防止方法
主要采取隔离方式留种，防止易于杂交的变种、品种 或类型发生天然杂交，作好田间选择和去杂。 • 机械隔离 用于繁殖少量的原种种子或原始材料的保存。
• 花期隔离 适宜于大面积留种。
• 空间隔离 常用。
机械隔离方法
在开花期采取花序套袋，网 罩隔离和温室隔离采种等。 隔离采种时必须解决辅助授 粉的问题，纸袋隔离一般采 用人工辅助授粉，温室内， 除人工授粉外，还可释放蜜 蜂，或人工饲养苍蝇等。
• 优良种质：是指具有优良的遗传物质基础，且表达出的种 子种苗质量好，有效成分含量高，无公害，无污染，无病 虫害，抗逆性强，优质高产等优良性状的种质。
植株
植物细胞
DNA
中国种质资源收集保存情况
• 中国农科院收集作物种质30万份，建立了蔬菜、果树、花 卉、药用植物种质资源保存圃。
• 国家种质库的总建筑面积为3200平方米，由试验区、种 子入库前处理操作区、保存区三部分组成。
• 生殖隔离现象：同种个体相互之间能够杂交且能产生能育 后代，不同种的个体不能杂交或能杂交但不产生能育后代。 种与种之间具有的这种现象称为生殖隔离现象。 原因：遗传物质差异大，不能杂交。
• 种的判别：应用形态学、解剖学、细胞学、植物地理学、 生理免疫学、化学、分子生物学等方法进行综合研究分析， 其中形态学是首选的。
一些园艺作物的最小隔离距离
杂交程度 作物举例 隔离距离（M） 备注
种、变种间极 十字花科，各
容易杂交
种甜菜之间
开阔地：2000 屏障地：1000
Fra Baidu bibliotek
品种间极 容易杂交
自交为主，但 有较低异交率
天然杂交率低
十字花科，葫 芦科、百合科、
蚕豆
变种间，辣椒 菜豆、豇豆、
番茄
开阔地：1000 屏障地：500
50-100 10-20
的个体。
混杂的后果
机械混杂
后代留种会进一步加剧生 物学混杂，造成等严重的损 失。防止方法主要是要严格 种子操作规程，分品种标志 名称、等级、数量和纯度等。 在不同生育期加强田间检查， 播种、移植、采种等环节把 握好，并清除杂、劣、病株。
生物学混杂
这些杂合体在继续繁殖 过程中就会产生许多重组 的类型，使原品种群体的 遗传结构发生很大的变化， 不能表现固有种性。因此 造成品种的混杂和劣变。 生物学混杂会进一步加剧 后代的生物学混杂。
杂交后代几乎 完全损失经济
价值 杂交后代未完 全损失经济价 值，但失典型
性一致性
重点防止机械 混杂
3、基因突变
• 适应环境或环境突变，使植物基因突变，往往有利突变少而不利 突变多。
• 杂交后代基因重组率高，易变异。
4、长期的无性繁殖和近亲繁殖
• 长期营养繁殖而得不到有性复壮的机会使内部矛盾（异质 性）逐步削弱，导致生活力降低。生长势、抗病性、衰老 期、病毒积累。必须改变生活条件，增加内部矛盾性，提 高生活力，如改变播期、换种、种子处理、利用有性过程 增加内部矛盾。
保存区建有两个长期贮藏冷库，总面积为300平方米，其容量可保存种质 40余万份。种质贮藏条件为：温度-18℃±1℃，相对湿度<50%。
杭州茶树种质资源圃 镇江桑树种质资源圃
• 蒙山建成山东第一座名贵药用植物种质资源圃 。
• 珍稀物种金花茶种质资源圃建成
• 中国无锡梅花研究中心梅花种质资源圃、中国梅花研究中 心品种资源圃（武汉）、广东观赏植物种质资源圃。 湖北武汉东湖梅园、中山陵园梅花品种及梅盆景专类园、 广州萝岗香雪公园梅花观赏园、青岛十梅庵风景区内“青 岛梅园”等。