CN108849494A - 三倍体黄芪的繁育技术 - Google Patents

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魏牧
王元龙
康生福
周星星
张文杰
周永胜
金鑫
刘维尔
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    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/06—Processes for producing mutations, e.g. treatment with chemicals or with radiation
    • A01H1/08—Methods for producing changes in chromosome number

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Abstract

本发明公开了三倍体黄芪的繁育技术。其特征在于该项技术用遗传育种的方式，将现有二倍体黄芪利用秋水仙素诱变成同源四倍体，然后与二倍体黄芪杂交,转育成三倍体黄芪，使其药用部分产量和质量都得到大幅度提高。该技术包括：1、将现有二倍体黄芪诱变成同源四倍体；2、然后将同源四倍体黄芪与二倍体黄芪杂交,转育成三倍体黄芪。

Description

三倍体黄芪的繁育技术
技术领域
本发明涉及中药材扩繁种植技术领域，具体涉及三倍体黄芪的繁育技术。
背景技术
中医药是我国的国粹，是中华民族灿烂文化的瑰宝。中药材的利用和发展以进入现代化阶段，大宗常用中药材基本都实现人工种植（养殖），黄芪在甘肃岷县周围已有1800多年的人工种植历史。多年种植，品种退化，病虫害较多，种植过程使用大量高毒的化肥和农药，使药材质量下降或有害。随着人们生活水平的逐渐提高，对健康重视程度越来越高，对中医药、保健产品的需求量越来越大，国家非常重视发展中医药事业和科技惠农，中药材的需求量在急速增加，药农亟待增加收入改善生活，同时对中药材质量要求也进一步提高。人们的健康和市场就提出了改良品种的需求。
近年来国内外在植物遗传育种研究方面发展迅速，主要集中在中国、日本和印度。人工诱变育种是培育具有优良性状的植物品种、改善质量、提高产量的有效途径之一。我国育成的三倍体丹参单株最高产量超过2000克，而目前国内种植的二倍体丹参单株药材产量平均仅有200至300克，产量提高7-10倍。日本成功培育的甘菊四倍体品种，其甘菊环酯含量是二倍体的1.2倍，花体积是二倍体的2.3倍。我国最有代表性的人工繁育的三倍体植物是三倍体无子西瓜。
三倍体植物一般具有根、茎、叶、花、果的巨型性，抗逆性强，可利用的成份含量高等特性，这正是药材的优质、高产育种所希望达到的目的，因此药用植物的三倍体育种具有特殊的应用价值和巨大的增产潜力。
发明内容
本发明的目的在于提供三倍体黄芪的繁育技术，用遗传育种的方式，繁育出高于其祖先的三倍体黄芪。具体为将现有二倍体黄芪利用秋水仙素诱变成同源四倍体，然后与来自不同地区野生或栽培的二倍体黄芪杂交，转育成三倍体黄芪，使其药用部分产量和质量都得到大幅度提高。以便于发展道地主产区中药材黄芪的种植，使其保持了道地性，具有较强的抗逆性，大幅提高产量和质量，提供高质量的黄芪药材，提高农民收入。
为了实现所述目的，本发明所采取的技术方案包括下述步骤：
1、利用秋水仙素进行人工诱变。秋水仙素是一种微管解聚剂，常用于诱发植物染色体加倍。但各种植物和不同组织中的微管蛋白与秋水仙素结合能力不同，因此处理时要注意掌握秋水仙素的浓度。本研究用于黄芪染色体加倍的适宜的秋水仙素诱变浓度10～30%。
2、诱变出四倍体黄芪。用上述浓度的秋水仙素与黄芪正在进行有丝分裂的细胞接触时，首先与微管蛋白异二聚体结合，从而阻断微管蛋白组装成微管并引起原有微管解聚，使细胞中与微管相关的功能受到阻碍和丧失，不能形成纺锤丝，阻碍了中期以后的细胞分裂进程。当秋水仙素被洗掉，细胞恢复正常分裂功能后，染色体数目增加了1倍，产生染色体数加倍的核，培育出四倍体黄芪。
3、获得三倍体黄芪植株。通过四倍体黄芪和二倍体黄芪杂交，获得三倍体黄芪植株。三倍体植株的同源染色体为三组，在进行减数分裂的后期，染色体无法完成均衡分配，无法形成正常的配子，结果，导致形成染色体数目极不均衡的配子，造成生殖细胞的高度败育，产生无籽现象。
4、选择出理想的三倍体黄芪品种。
具体实施方式
实施例
在黄芪的最佳适宜种植区域，选择长势较好的黄芪田，在黄芪花期，用浓度为15%的秋水仙素与黄芪正在进行有丝分裂的细胞接触，使其首先与微管蛋白异二聚体结合，从而阻断微管蛋白组装成微管并引起原有微管解聚，使细胞中与微管相关的功能受到阻碍或丧失，不能形成纺锤丝，阻碍了中期以后的细胞分裂进程。当秋水仙素被洗掉，细胞恢复正常分裂功能后，染色体数目增加了1倍，产生染色体数加倍的核，培育出四倍体黄芪，等其成熟收籽。
第二年育苗，第三年移栽为四倍体黄芪，到花期与现有二倍体黄芪杂交，成熟后收籽，即为三倍体黄芪种子。
栽培与现有二倍体黄芪相同。

Claims (4)

1.三倍体黄芪的繁育技术，是将现有二倍体黄芪繁育成三倍体黄芪。
2.如权利要求1所述三倍体黄芪的繁育技术，其特征在于：第一步、将现有二倍体黄芪诱变成同源四倍体。
3.如权利要求1所述三倍体黄芪的繁育技术，其特征在于：第二步、将同源四倍体黄芪与不同地区野生或栽培的二倍体黄芪杂交,转育成三倍体黄芪。
4.如权利要求1所述三倍体黄芪的繁育技术，其特征在于：进行四倍体诱变使用秋水仙素，其浓度在10～30%。
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