黃芩多倍體優良品種培育新技術的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種培育黃芩品種的新方法，培育出了高產，優質的黃芩多倍體優良品種。該方法在無菌操作條件下建立了黃芩組織培養體系，達到繁殖，生根培養基的最優化；著建立了無菌條件下多倍體誘導的方法和技術，比普通方法誘導效率提高5-10倍。本發明還建立了鑒定效率高，效果好的染色體鑒定方法和技術，大大提高了選育多倍體的效率，所獲得的多倍體優良品種后還進行了連續3年農藝性狀的田間記載鑒定，同時針對藥用植物的特殊品質要求，進行了黃芩主要化學成分測定，以確保黃芩優良品種的產量和藥材質量的提高。
【專利說明】黃芩多倍體優良品種培育新技術
[0001]?【技術領域】:農業生物新技術?【背景技術】:
[0002]我國近年來中藥材種植發展很快。可是我國中藥材生產長期處于自由發展的狀態，中藥材產量不高，質量也不穩定，經濟效益大幅度下降，嚴重地阻礙了中藥材生產的發展。
[0003]為了解決中藥材生產缺乏優良品種的問題，我們應用生物新技術，進行了黃芩多倍體優良品種的培育技術研究，經過6年的技術研究工作，成功獲得了黃芩多倍體優良品系，再通過3年的鑒定選育工作，最后獲得了高產優質的黃芩優良品系，在河北，甘肅等地進行了生產示范，體現了高產優質的特性，通過多年的研究工作，建立了多倍體誘導的新技術，建立了全套方法和可供其他藥用植物開發應用的程序。
[0004]為了進一步驗證多倍體優良品種的增產，優質效果，多倍體黃芩試管苗分株系移栽到試驗田中，進行農藝性狀特征的田間記載和產量鑒定。在生產試驗中，驗證了黃芩多倍體優良品種的增產優質效果。
[0005]針對藥用植物的特殊性要求，進行了主要化學成分測定，以保證和提高中藥材的質量。
[0006]對經2-3年連續選育鑒定出的多倍體優良品系，建立了黃芩試管苗克隆化快速繁殖技術，可以完全滿足進一步產業化生產對優質種苗的大量需求。
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【發明內容】
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[0007]本專利技術是經過8年進行黃芩多倍體優良品種培育技術研究而建立起來的，應用本項目的技術，多倍體誘導率可以達到5-10%，比經典誘導效率提高了 5-10倍，黃芩多倍體優良品系已經在生產上應用試驗4年，各地的技術資料表明:黃芩多倍體優良品種增產效果十分明顯，一般可以增產一倍左右。
[0008]多倍體的典型遺傳特征是根，莖，葉的巨大性,對以根部,植株為藥材部位的中藥材具有特殊的增產效果，在藥用植物上具有特殊的育種價值，同時提高了主要化學成分的含量，大幅度提高了藥材的質量，本專利的多倍體育種新技術已經通過了國家中醫藥局委托江蘇省科技廳組織的科技成果鑒定，專家一致認為本項目技術先進，結果可靠，增產效果明顯，多倍體育種技術可以在其他藥用植物上廣泛應用。
[0009]應用本專利技術培育出來的黃芩多倍體試管苗，在苗床進行馴化繁殖后，就可以在大田生產上應用，能夠體現出明顯的增產效益。
[0010]本專利技術的遺傳學原理:由于多倍體染色體加倍，控制生長發育的基因和化學成分合成的基因得以加倍，基因的表達得以增強，使多倍體植物健壯，生長茂盛，產量大幅度提高，同時由于控制化學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，藥材質量達到特級或者一級。
[0011]本專利技術主要包括以下5個方面:[0012]1.以我國面廣量大的大宗藥材-黃芩為育種對象，首先進行了無菌條件下的組織培養方法技術研究，建立全套無菌培養方法和技術。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。主產于我國華北地區，尤以河北省承德地區最好，每年除國內銷售外，大量出口東南亞各國、北美及歐洲地區。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，藥材質量，化學成分含量下降，因此，我們以黃芩為對象，從建立組織培養材料入手，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的全套技術和方法。
[0013]2.對誘導獲得的黃芩多倍體株系，進行了顯微鏡染色體鑒定技術的優化，經過數百次的顯微鏡制片技術的試驗，建立了黃芩顯微鏡快速，可靠的染色體鑒定的方法和技術，大大提高了顯微鏡染色體鑒定的效率。
[0014]3.對至少經過3次重復鑒定為多倍體的株系確認為多倍體株系，把鑒定確認的多倍體試管苗分株系移栽到試驗田中，進行農藝性狀特征的田間記載和產量鑒定。采取定株觀測的方法，每株系選取20株,對其株聞、葉長、葉寬、莖粗、根部藥材粗度，長度，植株重量等產量性狀度進行了測定。作為株系選育的依據。
[0015]4.針對藥用植物對化學成分的特殊要求，應用HPLC儀器設備進行了主要化學成分-黃芩苷含量的測定，以保證和提高黃芩藥材的質量。
[0016]5.對經2-3年連 續選育鑒定出的多倍體優良品系進行試管苗克隆化快速繁殖，以便提供進行進一步產業化生產試種示范。為此我們在培養基試驗中，進行了一系列培養基的優化試驗，經過多年試驗，分別得到了一系列培養基配方，應用該培養基配方，可以達到年生產多倍體30-50萬株的技術水平，完全可以滿足多倍體黃芩優良品種大面積生產對多倍體試管苗的大量需求。
?【專利附圖】
【附圖說明】:
[0017]
[0018]圖1.黃芩組織培養克隆化快速繁殖實驗室
[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)對比
[0021]圖4黃芩多倍體根部藥材和二倍體對比
[0022]圖5.黃芩多倍體優良品種試管苗的苗床繁殖
圖6是黃芩多倍體優良品系和二倍體的產量和黃芩苷含量測定比較的數據圖。
?【具體實施方式】:
[0023]本專利的技術流程:
[0024](一 )采集地道黃芩藥材作為育種材料進行組織培養方法技術研究，建立起黃芩離體培養系統和試管苗繁殖、生根、移栽全套方法和技術。
[0025](二)用秋水仙堿進行離體條件下誘導試管苗多倍體的濃度、時間、劑量試驗，從中找出最有效的誘導方法，以獲得大量多倍體株系。
[0026](三)對經秋水仙誘導的株系進行根尖染色體壓片顯微鏡檢，從中篩選出多倍體類型。
[0027](四)對篩選獲得的多倍體株系進行組織培養快速繁殖，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田中，建立起株系圃，并對各株系生長全過程進行農藝性狀特征的田間記載鑒定。
[0029](六)針對藥用植物的特殊性，在進行黃芩農藝性狀產量測定的同時，重點進行化學成分-黃芩苷含量的測定，以保證和提高藥材的質量和藥效。
[0030](七)根據農藝性狀、化學成分及產量各方面的選擇指標，對獲得的多倍體株系進行連續2-3年的選育工作，從中選育出黃芩優良新品系。
[0031](八)對經2-3年連續選育鑒定出的優良品系進行試管苗擴大繁殖和田間苗根段分株繁殖相結合的繁殖方法，以便進一步品比試驗和擴大示種示范，并在生產上示范推廣。
【權利要求】
1.本專利技術是一種采用生物技術先進手段，培育高產，優質的黃芩多倍體優良品種的新方法，新技術，應用本專利技術程序，可以在較短的時間內培育出黃芩多倍體優良品種:根據權利要求所述，本專利技術的特征在于為了大幅度提高誘導多倍體的效果，建立了在無菌條件下的多倍體誘導的新方法和技術，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，鑒定效率高，結果可靠。大大提高了選育多倍體的效率。
3.針對藥用植物的特殊品質要求，對黃芩主要化學成分-黃芩苷建立了快速有效的測定技術，以保證和提高黃芩藥材質量。
4.為了滿足生產上對多倍體優質種苗的大量需求，建立了試管苗克隆化快速繁殖技術和最佳培養基配方，達到了每年可生產30-50萬試管苗的工廠化育苗的工藝水平。
【文檔編號】C12Q1/68GK103563742SQ201210277060
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月7日 優先權日:2012年8月7日
【發明者】高敏, 高山林 申請人:高山林, 高敏