黄芩多倍体优良品种培育新技术的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种培育黄芩品种的新方法，培育出了高产，优质的黄芩多倍体优良品种。该方法在无菌操作条件下建立了黄芩组织培养体系，达到繁殖，生根培养基的最优化；着建立了无菌条件下多倍体诱导的方法和技术，比普通方法诱导效率提高5-10倍。本发明还建立了鉴定效率高，效果好的染色体鉴定方法和技术，大大提高了选育多倍体的效率，所获得的多倍体优良品种后还进行了连续3年农艺性状的田间记载鉴定，同时针对药用植物的特殊品质要求，进行了黄芩主要化学成分测定，以确保黄芩优良品种的产量和药材质量的提高。
【专利说明】黄芩多倍体优良品种培育新技术
[0001]?【技术领域】:农业生物新技术?【背景技术】:
[0002]我国近年来中药材种植发展很快。可是我国中药材生产长期处于自由发展的状态，中药材产量不高，质量也不稳定，经济效益大幅度下降，严重地阻碍了中药材生产的发展。
[0003]为了解决中药材生产缺乏优良品种的问题，我们应用生物新技术，进行了黄芩多倍体优良品种的培育技术研究，经过6年的技术研究工作，成功获得了黄芩多倍体优良品系，再通过3年的鉴定选育工作，最后获得了高产优质的黄芩优良品系，在河北，甘肃等地进行了生产示范，体现了高产优质的特性，通过多年的研究工作，建立了多倍体诱导的新技术，建立了全套方法和可供其他药用植物开发应用的程序。
[0004]为了进一步验证多倍体优良品种的增产，优质效果，多倍体黄芩试管苗分株系移栽到试验田中，进行农艺性状特征的田间记载和产量鉴定。在生产试验中，验证了黄芩多倍体优良品种的增产优质效果。
[0005]针对药用植物的特殊性要求，进行了主要化学成分测定，以保证和提高中药材的质量。
[0006]对经2-3年连续选育鉴定出的多倍体优良品系，建立了黄芩试管苗克隆化快速繁殖技术，可以完全满足进一步产业化生产对优质种苗的大量需求。
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【发明内容】
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[0007]本专利技术是经过8年进行黄芩多倍体优良品种培育技术研究而建立起来的，应用本项目的技术，多倍体诱导率可以达到5-10%，比经典诱导效率提高了 5-10倍，黄芩多倍体优良品系已经在生产上应用试验4年，各地的技术资料表明:黄芩多倍体优良品种增产效果十分明显，一般可以增产一倍左右。
[0008]多倍体的典型遗传特征是根，茎，叶的巨大性,对以根部,植株为药材部位的中药材具有特殊的增产效果，在药用植物上具有特殊的育种价值，同时提高了主要化学成分的含量，大幅度提高了药材的质量，本专利的多倍体育种新技术已经通过了国家中医药局委托江苏省科技厅组织的科技成果鉴定，专家一致认为本项目技术先进，结果可靠，增产效果明显，多倍体育种技术可以在其他药用植物上广泛应用。
[0009]应用本专利技术培育出来的黄芩多倍体试管苗，在苗床进行驯化繁殖后，就可以在大田生产上应用，能够体现出明显的增产效益。
[0010]本专利技术的遗传学原理:由于多倍体染色体加倍，控制生长发育的基因和化学成分合成的基因得以加倍，基因的表达得以增强，使多倍体植物健壮，生长茂盛，产量大幅度提高，同时由于控制化学成分合成的基因也得以加倍，黄芩药材中黄芩苷含量明显提高，药材质量达到特级或者一级。
[0011]本专利技术主要包括以下5个方面:[0012]1.以我国面广量大的大宗药材-黄芩为育种对象，首先进行了无菌条件下的组织培养方法技术研究，建立全套无菌培养方法和技术。黄岑(Scutellariae baicalensis,Georgi)是我国面广量大的主要药材，为唇形科植物，多年生草本，以根入药。主产于我国华北地区，尤以河北省承德地区最好，每年除国内销售外，大量出口东南亚各国、北美及欧洲地区。其中主要有效成分为黄芩甙、具有抗菌、抗病毒、抗真菌、解热、降压和抗癌作用。广泛用于临床.但是长期以来，只种不选，自繁自种，品种混杂，药材质量，化学成分含量下降，因此，我们以黄芩为对象，从建立组织培养材料入手，建立了试管苗丛生芽，无根苗和试管苗生根，建立了试管苗大量繁殖生产的全套技术和方法。
[0013]2.对诱导获得的黄芩多倍体株系，进行了显微镜染色体鉴定技术的优化，经过数百次的显微镜制片技术的试验，建立了黄芩显微镜快速，可靠的染色体鉴定的方法和技术，大大提高了显微镜染色体鉴定的效率。
[0014]3.对至少经过3次重复鉴定为多倍体的株系确认为多倍体株系，把鉴定确认的多倍体试管苗分株系移栽到试验田中，进行农艺性状特征的田间记载和产量鉴定。采取定株观测的方法，每株系选取20株,对其株闻、叶长、叶宽、莖粗、根部药材粗度，长度，植株重量等产量性状度进行了测定。作为株系选育的依据。
[0015]4.针对药用植物对化学成分的特殊要求，应用HPLC仪器设备进行了主要化学成分-黄芩苷含量的测定，以保证和提高黄芩药材的质量。
[0016]5.对经2-3年连 续选育鉴定出的多倍体优良品系进行试管苗克隆化快速繁殖，以便提供进行进一步产业化生产试种示范。为此我们在培养基试验中，进行了一系列培养基的优化试验，经过多年试验，分别得到了一系列培养基配方，应用该培养基配方，可以达到年生产多倍体30-50万株的技术水平，完全可以满足多倍体黄芩优良品种大面积生产对多倍体试管苗的大量需求。
?【专利附图】
【附图说明】:
[0017]
[0018]图1.黄芩组织培养克隆化快速繁殖实验室
[0019]图2.黄芩二倍体和多倍体染色体鉴定照片
[0020]图3黄芩多倍体植株(右)和二倍体(左)对比
[0021]图4黄芩多倍体根部药材和二倍体对比
[0022]图5.黄芩多倍体优良品种试管苗的苗床繁殖
图6是黄芩多倍体优良品系和二倍体的产量和黄芩苷含量测定比较的数据图。
?【具体实施方式】:
[0023]本专利的技术流程:
[0024](一 )采集地道黄芩药材作为育种材料进行组织培养方法技术研究，建立起黄芩离体培养系统和试管苗繁殖、生根、移栽全套方法和技术。
[0025](二)用秋水仙碱进行离体条件下诱导试管苗多倍体的浓度、时间、剂量试验，从中找出最有效的诱导方法，以获得大量多倍体株系。
[0026](三)对经秋水仙诱导的株系进行根尖染色体压片显微镜检，从中筛选出多倍体类型。
[0027](四)对筛选获得的多倍体株系进行组织培养快速繁殖，以最快的速度繁殖出建立株系圃所需的试管苗，并不断保种继代。
[0028](五)把多倍体试管苗分株系移栽到试验田中，建立起株系圃，并对各株系生长全过程进行农艺性状特征的田间记载鉴定。
[0029](六)针对药用植物的特殊性，在进行黄芩农艺性状产量测定的同时，重点进行化学成分-黄芩苷含量的测定，以保证和提高药材的质量和药效。
[0030](七)根据农艺性状、化学成分及产量各方面的选择指标，对获得的多倍体株系进行连续2-3年的选育工作，从中选育出黄芩优良新品系。
[0031](八)对经2-3年连续选育鉴定出的优良品系进行试管苗扩大繁殖和田间苗根段分株繁殖相结合的繁殖方法，以便进一步品比试验和扩大示种示范，并在生产上示范推广。
【权利要求】
1.本专利技术是一种采用生物技术先进手段，培育高产，优质的黄芩多倍体优良品种的新方法，新技术，应用本专利技术程序，可以在较短的时间内培育出黄芩多倍体优良品种:根据权利要求所述，本专利技术的特征在于为了大幅度提高诱导多倍体的效果，建立了在无菌条件下的多倍体诱导的新方法和技术，比普通方法提高5-10倍。
2.建立了一种快速，可靠的显微镜染色体鉴定技术，鉴定效率高，结果可靠。大大提高了选育多倍体的效率。
3.针对药用植物的特殊品质要求，对黄芩主要化学成分-黄芩苷建立了快速有效的测定技术，以保证和提高黄芩药材质量。
4.为了满足生产上对多倍体优质种苗的大量需求，建立了试管苗克隆化快速繁殖技术和最佳培养基配方，达到了每年可生产30-50万试管苗的工厂化育苗的工艺水平。
【文档编号】C12Q1/68GK103563742SQ201210277060
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月7日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】高敏, 高山林 申请人:高山林, 高敏