怀地黄新品种选育研究

摘要

地黄[Rehmannia glutinosa Libosch]为玄参科多年生草本植物,以道地产区河南“古怀庆府”一带的怀庆地黄栽培历史最长,产量最高,质量最佳,畅销国内外,系著名“四大怀药”之一。在地黄栽培生产中,因长期无性繁殖造成地黄品种退化,病虫害严重,使得地黄产量和品质下降,原有的品种已经很难适应中药材企业和农户需求,急需选育出品质好、产量高、抗性强的优良新品种。　　本研究在前期建立地黄资源圃并对怀地黄资源评价、种质创新的基础上,采用杂交育种和太空诱变等育种技术,经过三年的系统选育工作,筛选出2个地黄新品系怀地津8、怀地83和1个新品种怀地81(于2014年12月通过省农业厅组织的专家鉴定),并与怀地黄主栽品种进行了产量、品质和抗性等农艺性状对比研究,建立了良种繁育及生产技术体系,优化了种植标准操作规程(SOP),产生了显著经济、社会效益。主要研究结果如下:　　1、将前期采用杂交和太空诱变技术创制的新种质经过系统选育,获得3个新品系,并通过品种对比试验、小区对比试验、丰产示范试验,选育出新品种怀地81,并通过省农业厅组织的专家鉴定;将前期采用杂交技术创制的新种质经过系统选育,获得怀地津8、怀地83新品系,为新品种选育奠定物质基础。　　2、通过新品种选育试验,利用高效液相色谱法测定怀地81与5个怀地黄主栽品种的指标成分一梓醇和毛蕊花糖苷含量,并采用SPSS分析其单株鲜质量和指标成分的差异。结果表明,怀地黄单株鲜质量依次为怀地81＞85-5＞金九＞怀丰＞沁怀＞北京3号,怀地81与其他主栽品种差异极显著;梓醇含量依次为北京3号(1.601％)＞沁怀(1.588％)＞怀地81(1.314％)＞金九(1.277％)＞85-5(1.073％)＞怀丰(0.924％),怀地81梓醇含量与金九差异不显著,与其他主栽品种差异极显著;毛蕊花糖苷含量依次为怀地81(0.096％)＞沁怀(0.069％)＞85-5(0.047％)＞北京3号(0.035％)＞怀丰(0.0234％)＞金九(0.022％),怀地81毛蕊花糖苷含量与5个主栽品种差异极显著。说明怀地81单株鲜质量和指标成分综合性状较主栽品种有显著优势。经过田间抗性鉴定试验得出,怀地81对地黄斑枯病高抗、轮纹病中抗。综合实验结果:怀地81综合性状优良。　　3、通过对地黄新品系怀地津8和怀地83与主栽品种产量、指标成分、叶色与光合特性分析,为新品种选育提供理论依据。采用随机区组设计品种对比试验,测产并利用HPLC和LI-6400XT光合仪测定新品系与主栽品种的指标成分和光合特性指标。结果:怀地津8产量为70.11kg(10m2),低于85-5,居第二位,怀地83产量为68.09kg(10m2),低于85-5和怀地津8,居第三位;怀地津8梓醇和毛蕊花糖苷含量分别为1.371％,0.051％,均居第三位,怀地83梓醇含量为1.212％,毛蕊花糖苷含量为0.036％,高于主栽品种金九,低于其它主栽品种;怀地津8、怀地81、85-5、怀地83的叶绿素含量较高;金九、怀地津8花青素相对含量较高,怀地83的花青素相对含量最低;怀地81、怀地83、怀地津8光合速率较高;叶片叶绿素含量与光合速率呈正相关,花青素含量与光合速率呈负相关;综合试验结果,怀地津8和怀地83综合性状良好,可在生产中适当推广种植。　　4、利用FT-IR结合对比分析软件对不同品种、产地、加工方法的18个生地样品的红外光谱进行测定分析。结果:(1)建立了怀区生地FT-IR图谱,得到13个共有特征峰,为道地产区地黄的鉴别奠定基础;(2)甘肃、四川产地的地黄相似度与怀区差异较大,说明甘肃、四川等非怀区品质不如怀区;(3)聚类分析结果表明,怀区内地黄均能聚到一类,说明产地可区分地黄相似性;3号甘肃样品与4号、13号聚到一类,这三个样品均是蒸汽烘干,说明加工方法对样品质量有影响;怀区内相同品种基本能聚到一类,但是如金九、怀丰等也聚到一类,说明品种对地黄质量也有一定影响。结论:所建立怀区生地傅里叶变换中红外指纹图谱有较好稳定性与重现性,适用于地黄质量控制,为深入合理开发利用地黄资源提供理论和技术支撑。　　5、利用FT-IR结合对比分析软件对不同炮制方法、贮存时间的10个熟地样品的红外光谱进行测定。结果:(1)建立了怀区熟地FT-IR图谱,得到13个共有特征峰,为地黄的深加工质量控制提供技术支撑;(2)不同熟地指纹谱相似度较好,说明怀区大多数熟地样品的组分、质量相近;(3)聚类分析结果表明,除9号、10号聚类一类,其他相同炮制方法均聚为一类,可能是因为9号炮制时间为2012年,对熟地质量有影响。说明炮制方法、贮存时间对熟地品质有影响。结论:为鉴别区分不同炮制加工方法的地黄品种提供了一种快捷、有效的手段,为地黄深加工质量控制提供理论支撑。　　6、研究优化了怀地黄生产技术规范化操作规程(SOP),为繁育推广优良品种和规模化种植加工提供了理论和技术支撑。

目录

摘要

第一章 前言

1．1 地黄的分类地位

1．2 地黄新品种选育方法

1．2．1 系统选育

1．2．2 杂交育种

1．2．3 组织培养育种

1．2．4 倍性育种

1．2．5 DNA分子标记辅助育种

1．2．6 转基因育种

1．2．7 太空育种

1．3 怀地黄新品种选育评价体系

1．3．1 化学成分评价

1．3．2 光合特性评价

1．3．3 红外指纹图谱评价

1．4 怀地黄的生产技术操作规程(SOP)

1．5 立题依据和意义

1．5．1 地黄生产中存在的问题

1．5．2 研究课题来源和内容意义

第二章 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 怀地81与主栽品种材料

2．1．2 地黄新品系与主栽品种材料

2．1．3 生地材料

2．1．4 熟地材料

2．2 主要试剂

2．3 主要仪器设备

2．4 实验方法

2．4．1 怀地黄新品种选育方法

2．4．2 怀地黄新品种选育评价方法

第三章 结果与分析

3．1 怀地黄新品种选育结果

3．1．1 新品种怀地81的选育

3．1．2 怀地津8新品系的选育

3．1．3 怀地83新品系的选育

3．2 怀区生地傅里叶变换中红外指纹图谱建立结果

3．2．1 怀区生地傅里叶变换中红外指纹图谱建立

3．2．2 共有峰的归属

3．2．3 相似度分析

3．2．4 不同产地地黄FT-IR数据聚类分析

3．3 怀区熟地傅里叶变换中红外指纹图谱结果

3．3．1 怀区不同加工方法熟地指标成分含量比较

3．3．2 怀区熟地黄傅里叶变换中红外指纹图谱建立

3．3．3 共有峰的标定

3．3．4 相似度分析

3．3．5 不同熟地黄FT-IR数据聚类分析

3．3．6 怀区生地与熟地傅里叶变换中红外指纹图谱比较分析

3．4 地黄生产规范化操作规程(SOP)

3．4．1 产地环境

3．4．2 优良品种

3．4．3 栽培管理

3．4．4 田间管理

3．4．5 采收与加工

3．4．6 包装储存与运输

第四章 讨论

4．1 怀地黄新品种选育研究的意义

4．2 怀地黄新品种选育评价的意义

4．2．1 怀地81与主栽品种单株鲜质量和指标成分含量比较的意义

4．2．2 地黄新品系与主栽品种产量、质量及叶色与光合特性分析的意义

4．3 怀区生地中红外指纹图谱建立的意义

4．4 怀区熟地中红外指纹图谱建立的意义

4．5 怀区生地与熟地傅里叶变换中红外指纹图谱比较分析的意义

第五章 结论

附件

参考文献

致谢

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