本发明涉及一种青蒿种质材料保存方法，更具体的说涉及一种基于作物光周期特性的青蒿种质材料保存方法。技术背景青蒿(artemisiaannuaL.)，又名青蒿，菊科艾属植物，传统中药，药用价值高，具有清热解暑、除蒸、截疟的作用。青蒿叶片及花蕾提取青蒿素，是青蒿素类药物的唯一商用原料来源。青蒿素类药物是国际公认的最佳抗疟特效药。同时，还临床治疗流感、高热病、结核病、中暑、皮肤瘙痒、荨麻疹、脂溢性皮等，也具有治疗血吸虫、爱滋病等应用前景。青蒿株高100-400厘米，茎直立，多分枝。基生叶平铺地面，茎生叶互生，通常为一回羽状全裂，裂叶短细，有极小粉末状短柔毛；叶轴两侧具窄翅；茎上部的叶向上逐渐细小呈条形。中晚秋开小黄花，头状花序，细小，球形，有短梗，排列成复总状或总状，常有条形苞叶，总苞片2～3层，外围为雌花，中央为两性花，小花为筒状，黄色；果瘦，椭圆形，长不超过1mm。青蒿为一年生草本植物。一般8月下旬至9月上旬为花蕾期，10月上旬左右形成果实，10月下旬至11月种子成熟采收，每克种子超过3万粒，种子无休眠期。种子成熟时全株即枯死。种子成熟至次年5月中旬前都可播种正常发芽，但栽培时以2月中旬至3月中旬播种为佳，此期温度18～25℃最适宜种子萌发，发芽率高，出苗整齐，幼苗生长健壮，4月下旬至5月上旬前移栽。青蒿现蕾前，叶片青蒿素含量达到最高，因此花蕾前为商品叶采收时期，商品叶采收生育期200-240天。青蒿是世界性的广布物种，但青蒿品质(青蒿素含量)具有显著的生态地域性，即不同地域、不同群体、不同单株之间青蒿素含量高低差异极大。世界绝大部分地区青蒿素含量低于0.1％，甚至微量，基本没有利用价值，仅少数国家的部分地区青蒿素含量相对较高，能达到工业提取水平之上。我国青蒿种质资源丰富，从海拔几米的海南岛到3000米的西藏都有分布，但各地品质变化幅度巨大，仅重庆、湖南、广西等地等少部分地区，青蒿素含量明显高于其他地区，具有加工利用价值，尤其武陵山区，品质高而独特。为此，在这些地区，青蒿种植规模已超10万亩，为世界抗疟做出了不可替代的贡献，也为“中国中药”树立了良好形象。但如今，这些地区所拥有的稀缺而又珍贵的高品质优质种质资源因缺乏有效保护正面临枯竭甚至彻底丧失的危险。青蒿人工栽培仍习惯于种子繁殖，品种和育种材料的保存以贮藏种子为主。青蒿属异花授粉植物，自交不结实，有性繁殖过程就是种质杂化和品质退化的过程，优良品种、性状因繁殖而极易迅速退化。大田每生产一年或每制种一次，青蒿素含量就会平均下降0.5％，意味着将使药物提取加工环节增加成本1-2倍。因此，种子繁殖过程使本已稀缺而又珍贵的优良种质变得更加稀缺和珍贵，甚至彻底丧失。青蒿是严格的短日照植物。所谓短日照植物，是指给与比临界暗期(criticaldarkperiod)长的连续黑暗下的光周期时，花芽才能形成或促进花芽形成的植物。在自然界中，只有在日照比较短的季节里，短日照植物的花芽才能分化，但即使日照较短，假如随后的暗期短于临界暗期，花芽仍不能形成，或即使给与足够的暗期，但在中途适当的时间进行短时间的光照(光中断)时，花芽也不能分化。青蒿当光周期小于约13.5h时，半月之内就会开花。技术实现要素：高品质含量等优良性状的青蒿品种极难获得，其自交不育的特性致使优良性状因杂交而极易退化，种质、品种、性状都不容易保存。青蒿为一年生草本，植株材料存活期短而保持困难。为了解决青蒿植株繁殖材料保持困难，本发明基于青蒿短日照作物的特性，提供了一种青蒿种质材料保存方法，即在青蒿植株在第一次分枝前，全株置于光照强度500-5000Lx，每天光照时间14-24h的环境中，抑制花芽分化，使青蒿植株始保持于营养生长状态。将播种或扦插育苗得到的青蒿苗在第二次分枝前，移栽到持续光照的环境中种植，环境温度为15℃-30℃，环境湿度60-90％。所述的持续光照强度为500-5000Lx，每天14-24h的光照时间，人工光源或白天自然光夜晚辅加人工光源。所述的基于作物光周期特性的青蒿种质材料保存方法在青蒿植株无性繁殖中的应用。本发明的有益技术效果是：解决了青蒿植株在常规条件下会开花结籽从而使植株整体老化凋败的问题，使植株无性生长的生理周期延长，为青蒿种质材料尤其无性繁殖的繁殖材料长期保持提供了可能性。并且，在特定的光照强度和光照时长条件下，青蒿植株的枝条作为无性繁殖材料，其生长特性和遗传特性并不会发生变化。具体实施方式实施例1光周期对青蒿青蒿生育进程的影响1长日照对青蒿花芽分化抑制作用青蒿试验材料：两种青蒿种质材料，晚熟的紫杆青蒿，早熟的绿杆青蒿。紫色茎杆种子采自重庆酉阳大田群体；绿色茎杆初采自广西阳朔野生群体，经2年大田栽培驯化。光周期处理：试验在西南大学试验网室进行。用遮光材料在网室围建A、B两个分隔的光周期处理区，阻隔干扰光源。A区为对照，自然日照，每日光照时长大致11～13h；B区除自然日照外，另加2000Lx人工光源，于每日15:00～24:00期间补照7h，使日照时长超16h。取紫杆、绿杆种子，同时(1月20日)分别在A、B区播种育苗若干。青蒿幼苗在第一级分枝出现前(3月15日)，移植盆栽。每盆装土10kg,拌土基施15-15-15复合肥15g和150有机质，定植1株。A区、B区各分别培育紫杆、绿杆青蒿植株100盆待后续试验用。青蒿生长期间温度15℃～30℃，相对湿度60％～90％。观察记录生育进程。在青蒿植株出现第一级分枝(3月25日)、第二级分枝(5月1日)、第三级分枝(6月5日)时期，分别将A(B)区植株各取5盆(株)转移到B(A)区。观察记录转移植株生育进程。结果见表1、表2。表1光周期对青蒿生育进程的影响在A区处于自然光照周期条件下的两种质青蒿虽花期相错，但都先后开花、结实、衰老枯死；而B区处于长日照(16h)处理的两种质青蒿不仅当年未开花，第二年相应时期也未开花，始终保持营养生长状态，历经600多天直到试验终结。可见长日照抑制花芽分化，青蒿在长日照条件下能够由一年生转为多年生，为青蒿种质、优良性状和品种的持久保存和多次利用提供了可能。由长日照转移到短日照(B转移到A)，各分枝时期都一致，青蒿现蕾、开花、结实与自然日照处理状态完全一致(见表2)。但由A转移到B接受长日照的植株中，则有不同情况，第一级分枝期转移的青蒿不开花、不衰老枯死，第二级分枝期一部分枝条开花、枯死，另一部分未开花、不衰老；第三级分枝期，则长日照已不再具作用效果。试验表明，长日照须在第二级分枝时期以前开始并持续进行，方能有效抑制花芽分化以。试验中还观察到，15℃-30℃、湿度60-90％是青蒿适宜的生长条件。在15℃-30℃温度范围内，偏高的温度利于青蒿生物量的累计，但偏低的温度因青蒿缓慢生长而有利于维持持久营养状态，即偏低温度更利于种质材料保存。表2青蒿光周期的效应期2临界光周期及光照强度的考察光照时长、强度2因素试验方案，温室中进行。温室基础光照2000Lx12h，温度20℃～27℃，相对湿度大致60％～90％。将温室分隔3个独立盆栽区，在2000Lx12h基础上，分别采用人工点光源，增加时长0h、1h、2h，即光周期分别为12h、13h、14h；调节植株位置与点光源距离设置光照强度：5000Lx、2000Lx、500Lx、250Lx。在自然光照下绿杆青蒿花期已过而紫色青蒿进入始花期的时候，选取试验组1中B区的部分青蒿植株(未开花、营养生长状态良好)，各转移至温室3个分隔的盆栽区的相应位置，接受相应时长和强度光照处理，观察植物花蕾、开花等生育进程。结果见表3。青蒿开花的临界光周期大致13h。短于临界光周期的短日照，能诱导青蒿花芽分化，12h日照处理的青蒿大致2周后出现花蕾，后全部开花；长日照(≥14h)并适当强度(500Lx～5000Lx)则抑制花芽分化保持青蒿继续营养生长。紫杆绿杆不同种质对光周期和光强的敏感性存有差异；同时，较强的光照也会导致青蒿植株的老化和枯败。表3临界光周期与光照强度的效果3青蒿株体保存条件的优化上述研究验证了青蒿是严格的短日照植物的特征，明确青蒿在照度高于500Lx，光照时间长于14h，青蒿即不出现花芽分化现现象。在通过前期试验后，进一步考察光照强度、光照时间、环境温度和环境湿度等因素的组合影响，以优化青蒿植株保存(不出现老化枯败)的条件。正交方案见表4。表4正交实验设计因素和水平水平A光照强度(Lx)B光照时长(h)C环境温度(℃)D环境湿度(％)110001420602200016257033000183080以青蒿植株自移栽后至出现50％植株枯败现象作为考察指标，考察光照强度、光照时间、环境温度和环境湿度对保存的影响，按上述试验方法青蒿植株保持结果如表5所示。表5正交实验及结果分析正交分析的结果表明，4个因素对青蒿种质材料保持效果的影响主次顺序为光照时长>光照强度>环境湿度>环境温度。最优组合A3B2C1D3植株不开花保持时间长达781天，即日照时间长度为18h,光照强度2000Lx，环境温度20℃，环湿度80％。但最优单因素则为A2(日照时间长度16h)B2(光照强度2000Lx)C1(环境温度20℃)D3(环湿度80％)。针对最优单因素组合条件进行验证，发现青蒿种质材料在A2B2C1D3的保持条件下，植株不开花保持时间长达804天。因此青蒿种质材料的理性保持时间超700天。经过综合分析，在光照强度大于1000Lx后，光照时长是影响青蒿种质材料保存的一个主要因素，通过验证试验考察，在光照时间在14-18h时，青蒿种质材料的保存时间最长，保存效果好。上述研究证明，在特殊的人工控制环境下，将在避免青蒿植株出现开花的情况下，可以较长时间的保持青蒿植株不出现枯败现象，这为优良性状、品种和种质材料的保存与利用提供了思路。实施例2青蒿种质材料保存方法对植株遗传特性的影响采集采用实施例1中优化的方法保存12个青蒿植株群体(每个组别35株青蒿植株)，分为四个组别，每个组别的光照强度分别为1000Lx、1500Lx、2000Lx和2500Lx，随机制作插穗，每个组别分别在采用14h光照、16h光照、18h光照三个处理从对应群落随机制作插穗，每个处理制作200个插穗，控制环境温度25±2℃(通过海拔高度进行温度条件控制)；扦插25天后，统计生根率、总根数；并移栽到大田内，收获后测定青蒿素含量。综合评分评价标准：表6不同青蒿种质材料再不同的保存条件对无性繁殖能力的影响从表6的数据可知，不同的保存条件对青蒿种质材料的青蒿素含量没有实质的影响，但是对于进行扦插繁殖的生根等生长特性有一定的影响。综合上述条件，发现光强度在1500Lx-2000Lx,光照时长在14-16h时，保存材料无性繁殖时的生理特性最优。在这样的条件下，保存材料与在常规种植条件下制作的插穗相比，生长特性和青蒿素含量都没有实质差异。但是当光照时长超过18h，光照强度超过2500Lx时，青蒿植株纤维化程度过高，其扦插存活率和生根的特性可能受到一定负面的影响，同时光照强度低于1500Lx后，也造成了青蒿植株生长不足，保存材料的插穗生长特性稍差些。当前第1页1 2 3