藥用植物繁育學(xué)

1、藥用植物繁育學(xué)藥用植物繁育學(xué)緒論緒論藥用植物繁育學(xué)藥用植物繁育學(xué)主要講育種工作以后的事，即藥用植物品種選育成功進入種子（種苗）生產(chǎn)、流通領(lǐng)域的工作。藥用植物繁育學(xué)：研究藥用植物種子種苗的特征、特性和生命活動規(guī)律的一門應(yīng)用科學(xué)。藥用植物繁育學(xué)(廣義繁育學(xué)）：基礎(chǔ)理論部分(狹義繁育學(xué))：形態(tài)分類、生理(包括胚胎)、生化、植化、生態(tài)應(yīng)用技術(shù)部分：檢驗（鑒定）、加工(清選、干燥)、貯藏（品種資源保存）、處理、經(jīng)營(管理、審定)、病蟲害、種苗檢疫

2、、良種繁育(種子生產(chǎn))藥用植物繁育的地位和作用藥用植物繁育的地位和作用：種子種苗是藥用植物栽培和發(fā)展的基礎(chǔ)；優(yōu)質(zhì)種子和健壯種苗是增產(chǎn)的內(nèi)因；優(yōu)質(zhì)的種子種苗是提高藥材品質(zhì)的關(guān)鍵；優(yōu)良種子種苗可有效提高藥用植物的抗逆性。我國的種子工作方針我國的種子工作方針：“四化一供”的種子工作方針，即“種子生產(chǎn)專業(yè)化、種子加工機械化、種子質(zhì)量標準化、品種布局區(qū)域化，以縣為單位統(tǒng)一供。有計劃地組織多種形式供種”種子工程種子工程，從系統(tǒng)科學(xué)的角度，就是把種子

3、的選育、生產(chǎn)、加工、推廣、銷售、質(zhì)量檢測、加工工藝、管理的全過程作為一個工程系統(tǒng)，運用現(xiàn)代科技成果進行建設(shè)的組織及運行管理。為什么要實施種子工程？為什么要實施種子工程？（1）經(jīng)營規(guī)模小、全、散，限制了優(yōu)勢發(fā)揮；（2）經(jīng)營種子多、亂、雜，阻礙了專業(yè)化、商品化；（3）政、事、企不分，不利監(jiān)督、管理；（4）育、繁、推脫節(jié)，限制了新品種選育和種子質(zhì)量提高。實施種子工程要實現(xiàn)種子工作的四個轉(zhuǎn)變實施種子工程要實現(xiàn)種子工作的四個轉(zhuǎn)變：（1）由傳統(tǒng)的粗

4、放生產(chǎn)向現(xiàn)代化大生產(chǎn)轉(zhuǎn)變；（2）由行政區(qū)域自給生產(chǎn)向?qū)I(yè)化、商品化、社會化轉(zhuǎn)變；（3）由分散的小規(guī)模經(jīng)營向集約化、集團化轉(zhuǎn)變；（4）由科研、生產(chǎn)、經(jīng)營脫節(jié)向育、繁、推一體化轉(zhuǎn)變。最終達到集約生產(chǎn)、規(guī)模經(jīng)營、規(guī)范管理，育繁銷一體化，大田用種商品化。藥用植物繁育面臨的問題藥用植物繁育面臨的問題：種質(zhì)收集保存薄弱，優(yōu)良品種選育基本空白；藥用植物種子種苗管理真空、種子種苗標準有待建立藥用植物繁育學(xué)的任務(wù)藥用植物繁育學(xué)的任務(wù)1.根據(jù)藥用植物種子的

5、特征特性(包括細胞、組織、解剖)，對各種藥用植物不同種類和品種的種子種苗進行鑒定。2.根據(jù)規(guī)定的標準，應(yīng)用感官和儀器，對生產(chǎn)上作為播種材料的藥用植物種子種苗進行檢驗，以確定其品質(zhì)的優(yōu)劣。3.根據(jù)各種藥用植物種子的化學(xué)成分，確定其貯藏特性與工藝品質(zhì)，從而評定其使用價值。4.根據(jù)藥用植物種子種苗的生理特性與生態(tài)關(guān)系，揭示其生命活動的基本規(guī)律，從而在實踐上對藥用植物育種與栽培提供有效的控制途徑。5.根據(jù)種子對各種處理方法的反應(yīng)，確定其使用的步

6、驟和范圍。6.根據(jù)種子種苗的生理生化特點與物理性質(zhì)，確定在加工和貯藏上的合理技術(shù)措施。為藥用植物種子種苗生產(chǎn)提供科學(xué)理論依據(jù)和先進技術(shù)措施，提高藥用植物種子種苗的產(chǎn)量和品質(zhì)。第一章第一章藥用植物繁殖原理和方法藥用植物繁殖原理和方法1藥用植物繁殖原理藥用植物繁殖原理植物的生活周期植物的生活周期指植物從發(fā)育的某一階段開始，經(jīng)過生長、發(fā)育，又重新出現(xiàn)這一生活階段的生活過程，也稱為植物的生活史植物的生活史。低等植物：藻類植物、菌類植物、地衣植物

7、高等植物：苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物、被子植物、2藥用植物繁殖方法藥用植物繁殖方法有性生殖有性生殖(sexualreproduction)是植物在個體發(fā)育的一定階段形成特殊的生殖細胞——配子(gamete)兩個配子融合，形成合子，由合子發(fā)育成新個體。無性繁無性繁殖(asexualreproduction):營養(yǎng)繁殖和孢子生殖。營養(yǎng)繁營養(yǎng)繁殖(vegetativereproduction)：植物通過自身營養(yǎng)體的一部分從母體分離形成新個體

8、的方式。孢子生殖孢子生殖(spereproduction)：孢子離開母體后直接萌發(fā)成新個體。無融合生殖無融合生殖指植物不經(jīng)過精、卵結(jié)合，產(chǎn)生有胚的種子現(xiàn)象。分為孤雌生殖、無配子生殖和無孢子生殖三種類型。3藥用植物組織培養(yǎng)藥用植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)（planttissueculture）是根據(jù)植物細胞具有全能性（totipotency）的理論，利用植物的離體器官、組織或細胞，如根、莖、葉、花、果實、種子、胚、胚珠、子房、花藥、花粉以及貯

9、藏器官的薄壁組織、維管束組織等，在無菌和適宜的人工培養(yǎng)基及光照、溫度等條件下，能誘導(dǎo)出愈傷組織、不定芽、不定根，最后生長、分化形成完整植株的過程。由于培養(yǎng)的是脫離植物母體的培養(yǎng)物，在試管內(nèi)培養(yǎng)，也叫離體培養(yǎng)（invitroculture）或試管培養(yǎng)。培養(yǎng)過程：初代培養(yǎng)→→→繼代培養(yǎng)藥用植物組織培養(yǎng)的優(yōu)越性藥用植物組織培養(yǎng)的優(yōu)越性：繁殖速度快，繁殖系數(shù)高；不受季節(jié)限制，可周年大規(guī)模工廠化生產(chǎn)；占用空間?。挥糜谙∪绷挤N藥用植物的繁殖和稀有瀕

10、危藥用植物的拯救；種苗去除病毒第二章第二章藥用植物種子的生物學(xué)基礎(chǔ)藥用植物種子的生物學(xué)基礎(chǔ)1種子的概念種子的概念狹義的種子概念狹義的種子概念：種子是指由胚珠發(fā)育而來的繁殖器官，或說是受精后發(fā)育了的胚珠。如銀杏、大豆、棉花、十字花科、瓜類等。廣義的種子概念廣義的種子概念：凡用來繁殖的器官或營養(yǎng)體的一部分。（包括真種子、類似種子的干果、營養(yǎng)器官）2藥用植物種子的形態(tài)結(jié)構(gòu)和分類藥用植物種子的形態(tài)結(jié)構(gòu)和分類種子的形態(tài)：種子的形態(tài)：采用狀和形來表

11、示種子形狀：狀表示橫面成圓形，并橫分裂成為2個子細胞，每個子細胞再進行2次分裂(分裂面相互垂直)，形成的8個細胞，其中上層的4個形成根的皮層原始細胞，下層的4個產(chǎn)生根冠與根被皮(表皮)。頂細胞縱分裂2次(分裂面相互垂直)，產(chǎn)生四分體，又橫分裂形成八分體。近胚柄端的4個細胞以后形成胚軸(embryonalaxis)，遠胚柄端的4個細胞則發(fā)育成為莖端與子葉(cotyledon)。八分體進行平周分裂，所產(chǎn)生的外層細胞形成原套，內(nèi)部的細胞形成原

12、體。胚的本體繼續(xù)分裂，分裂最活躍的是上部以后形成兩片于葉的部分。這時胚的縱切面呈心臟形。由于細胞繼續(xù)進行各向分裂，胚軸以及子葉延長，胚彎曲而呈馬蹄形。(二)單子葉植物胚的發(fā)育單子葉植物的胚的發(fā)育，在原胚分化為成熟胚時，只形成一片子葉。禾本科植物胚的發(fā)育不同于其他單子葉植物。以小麥為例：受精卵休眠后，便開始分裂。第一次分裂一般為斜的橫分裂，形成一個頂細胞和一個基細胞，接著，頂細胞和基細胞再分裂一次，形成四個細胞的原胚。四個細胞原胚不斷進行

13、各個方向的分裂，使原胚擴大而呈梨形。以后，胚的中上部一側(cè)出現(xiàn)一個凹溝。在形態(tài)上可區(qū)分為三個區(qū)：凹溝以上是頂端區(qū)，凹溝處是器官形成區(qū)，凹溝以下是胚柄細胞區(qū)。頂端區(qū)將形成盾片的主要部分和胚芽鞘的大部分；器官形成區(qū)形成胚芽鞘的其余部分和胚芽，胚軸、胚根、胚根鞘和外胚葉；胚柄細胞區(qū)形成盾片的下部和胚柄。二、胚乳的發(fā)育二、胚乳的發(fā)育被子植物的胚乳(endosperm)是為胚的發(fā)育提供營養(yǎng)物質(zhì)的重要特化組織。它是由1個精細胞核與中央細胞的2個極核或

14、次生核受精后的初生胚乳核(primaryendospermnucleus)發(fā)育而成的。在一般情況下，是由3個單倍體細胞結(jié)合而成的三倍體。但有些植物胚乳核可有不同的染色體倍數(shù)，如百合和貝母的2個極核，一個是單倍體，另一個是三倍體，受精后形成五倍體的初生胚乳核；有的植物胚囊中極核數(shù)目多于2個，初生胚乳核有更高的染色體倍數(shù)。初生胚乳核迅速分裂產(chǎn)生許多細胞，組成胚乳組織，其細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)出現(xiàn)許多變化。胚乳細胞中最重要的貯藏物質(zhì)為糖類、脂肪，油

15、類和蛋白質(zhì)。最常見的是淀粉粒，半纖維素則是柿和海棗等胚乳細胞壁的主要貯藏物質(zhì)。極核受精后形成的初生胚乳核通常無休眠期立即進行分裂產(chǎn)生胚乳細胞胚乳的形成方式:核型胚乳：核每次分裂后不立即進行胞質(zhì)分裂。因此在胚囊中形成許多游離核這些游離核最初分布在胚囊的邊緣隨后向中部擴展.胚乳細胞壁的產(chǎn)生是從胚囊的邊緣開始逐漸向中部延伸(油菜、小麥、多數(shù)離辦花植物)細胞型胚乳：初生胚乳核每次分裂后立即進行胞質(zhì)分裂產(chǎn)生細胞壁將核分隔開.(西紅柿煙草芝麻多數(shù)合

16、瓣花植物)沼生目型胚乳：為核型和細胞型胚乳之間的中間型。初生胚乳核第一次分裂時形成細胞壁將胚囊分隔為珠孔室和合點室。隨后每室中進行游離核分裂。(多見于沼生目中的植物；紫萼；虎耳草屬)三、種皮的形成三、種皮的形成在胚和胚乳發(fā)育的同時，珠被也發(fā)育形成種皮胚珠具單層珠被——產(chǎn)生一層種皮.(向日葵)胚珠具二層珠被——產(chǎn)生二層種皮.(油菜、棉花)但一些具有二層珠被的植物，其內(nèi)或外珠被在種子發(fā)育過程中被吸收，僅有一層珠被發(fā)育成種皮(蠶豆、南瓜、水稻

17、)第三章第三章藥用植物種子生理藥用植物種子生理1藥用植物種子的壽命藥用植物種子的壽命種子的壽命種子的壽命：種子的生活力，在貯藏期間會逐漸降低，最后完全喪失萌發(fā)能力，這段時間的長短，叫做種子的壽命。一般情況下，種子的壽命以達到50%以上的發(fā)芽率的貯藏時間為依據(jù)。一個群體發(fā)芽率降到50%時稱該群體的壽命，或稱該種子的半活期。十九世紀初，有人將不同壽命的種子劃分為三種類型：短命種子：壽命為3年以內(nèi)；中命種子：壽命為3～15年；長命種子：壽命在

18、15～100年或更長。影響種子壽命的因素影響種子壽命的因素內(nèi)部因素：遺傳特性、收獲期、種子構(gòu)造、種子休眠、機械損傷、種子衰老變質(zhì)外部因素：溫度、水分、大氣成分、病蟲害2藥用植物種子的萌發(fā)藥用植物種子的萌發(fā)種子萌發(fā)：種子萌發(fā)：幼胚從休眠狀態(tài)恢復(fù)到活躍生長狀態(tài)的生命活動歷程。從形態(tài)上講，則指幼胚開始生長，胚根胚芽突破種皮向外伸長的現(xiàn)象。種子萌發(fā)是種子工作的最后階段，更是種子工作的終極目的。藥用植物種子的萌發(fā)過程：吸脹、萌動、發(fā)芽、成苗藥用植

19、物種子的萌發(fā)過程：吸脹、萌動、發(fā)芽、成苗（幼苗形態(tài)建成）（幼苗形態(tài)建成）吸脹吸脹即吸水膨脹：是種子萌發(fā)的第一階段，是種子萌發(fā)的開端。種子能否吸脹不能指示種子有無生活力：死種子可以吸脹、活種子有時反而不能吸脹活種子吸脹與死種子吸脹不同：活種子吸脹過程中發(fā)生蛋白質(zhì)、激素等活化，膜系統(tǒng)逐漸修復(fù)。死種子吸脹時失去活化修復(fù)能力，且常伴有水腫現(xiàn)象、假發(fā)芽現(xiàn)象。水腫現(xiàn)象：有的死種子由于質(zhì)膜半透性喪失和親水膠體的保水能力降低，使所吸收的水分充滿于細胞間