药用植物DNA标记辅助育种(三)三七新品种——“苗乡抗七1号”的抗病性评价

药用植物DNA标记辅助育种加快新品种选育及推广的进程,保障中药材产业健康发展。该研究以首个三七DNA标记辅助选育新品种—"苗乡抗七1号"为研究对象,系统评价其种子、种苗、块根对根腐病致病菌Fusarum oxysporum的抗性。结果表明,与常规栽培种相比,接种7 d,抗病品种种子病情指数下降52.0%;接种25 d,抗病品种种苗死苗率及块根病情指数分别下降72.1%,62.4%;此外,接种后抗病品种种子及种苗生长抑制率下降。"苗乡抗七1号"种子、种苗、块根对根腐病表现显著的抗性,该品种的抗性评价将为新品种的推广提供依据,保障三七无公害栽培的顺利开展。     

药用植物DNA标记辅助育种(一):三七抗病品种选育研究

药用植物DNA标记辅助育种以DNA多态性为基础,依据分子杂交、聚合酶链式反应、高通量测序等技术,筛选与高产、优质、抗逆等表型关联的DNA片段作为标记,辅助新品种的选育。该研究采用DNA标记辅助育种结合系统选育的技术,选育首个三七抗病新品种"苗乡抗七1号"。结果表明,基于RAD-Seq技术检测出抗病品种包含12个特异SNP位点,经验证record_519688位点与三七抗根腐病相关,包含此位点的基因片段可作为抗病品种的遗传标记辅助三七系统选育;与常规栽培种相比,抗病品种种苗根腐病及锈腐病的发病率分别下降83.6%,71.8%;二年生及三年生三七根腐病的发病率分别下降43.6%,62.9%。此外,依据与抗病关联的SNP筛选三七潜在的抗病群体,该模式扩大目标群体并提高选育效率。药用植物DNA标记辅助育种将加快药用植物新品种选育及推广的进程,保障中药材产业健康发展。     

三七持续种植关键技术

针对三七产业存在的技术瓶颈,本文聚焦三七新品种选育、连作障碍克服、标准体系建立等方面,采用生物技术、信息技术等手段,从产区选择、田间管理、收获储藏等过程实现数字化、网络化,解决三七种植中精准选址、品种选育、土壤改良、施肥管理、病害防控等关键问题,实现三七栽培的精准化及最优化,建立了三七 持续种植复合技术体系,该体系包括：三七抗病新品种的选育、土壤复合改良技术、三七栽培技术及质量追溯技术。获得首个三七抗病新品种,为其持续种植提供可行性前提。建立三七连作土壤复合改良技术并应用于大 田,连作土壤的修复及改良为三七持续种植提供保障。发布了首个无公害三七质量标准,为其高品质树立规 范。完成了品质溯源体系,保障了三七的质量可控。该复合技术体系为其它中药材精细栽培提供借鉴。     

三七无公害栽培体系的探讨

三七是中国传统中药材,其栽培历史悠久,但在栽培过程中存在的农残高、病虫害重、连作障碍严重等问题阻碍了三七产业的可持续发展。无公害栽培是保障三七产业发展的有效措施之一。本研究概述了三七无公害栽培的主要环节,包括：基于药用植物全球产地适宜性分析建立三七选地标准,通过合理轮作和土壤消毒建立三七综合土壤改良措施,建立新品种选育、水光肥一体化管理和病虫害防治的规范栽培体系。此外,开展三七野生抚育模式、分子标记辅助三七新品种选育、建立综合的病虫害防治平台,可以有效的完善三七无公害栽培体系,进而促进三七产业的可持续发展。     

中药材无公害精细栽培体系研究

针对中药材无序生产、不规范使用农药等问题,研究团队通过GIS信息技术指导药用植物精准选址,以现代组学方法辅助药用植物育种,以宏基因组学指导土壤复合改良,以合理施肥及病虫害综合防治为主的田间精细管理,建立了中药材无公害精细栽培体系。在全国多个贫困县指导开展了无公害中药材生产布局;通过解析中药基原物种基因组遗传背景,建立药用植物抗性品种选育平台,获得一批新品种和良种,新品种推广降低病虫害发生率;基于病虫害基因检测技术和无公害农药安全性评价技术,人参、三七、丹参、西洋参、五味子、桔梗等中药材的化学农药用量减少20%~80%。中药材无公害精细栽培体系的应用获得了显著的社会、经济及生态效益。     

三七药材及饮片农药残留与重金属含量限量标准研究

本文对中药材三七的农药残留及重金属含量进行研究,为无公害品质三七药材及饮片判定标准的建立提供依据。通过市场随机采购、三七产区基地采样、互联网购买的方法,收集三七样品100份,委托第三方权威检测机构完成203项农药残留量及4项重金属含量的检测,并参照日本、韩国、美国及欧盟相关标准进行分析与总结。本研究确定了使用频率高、检出率高的25项农药种类、4项重金属的限量指标。在现有三七标准体系的基础上,增加农药残留量和重金属限量指标,作为无公害品质三七的判定依据,具有适用性和可操作性。     

三七紫、绿地上茎植株抗氧化酶比活力和丙二醛含量对PEG6000模拟干旱胁迫的响应

目的:探究三七地上茎积累花色苷对其干旱胁迫下抗氧化能力的效应。方法:研究了PEG6000模拟干旱胁迫下三七一年生紫、绿地上茎植株叶可溶性蛋白质和丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶比活力。结果:在PEG6000模拟干旱胁迫下,紫、绿地上茎植株叶可溶性蛋白质含量、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)比活力及MDA含量均增加、超氧化物歧化酶(SOD)比活力均下降,且绿茎植株叶可溶性蛋白质和MDA含量及紫茎植株叶CAT和POD比活力的升幅、绿茎植株叶SOD比活力的降幅均更大;PEG6000处理结束时,紫茎植株叶的可溶性蛋白质和MDA含量、CAT和SOD比活力均高于绿茎植株叶的,而紫、绿茎植株叶POD的比活力仍几乎相等;紫、绿茎植株叶可溶性蛋白质和MDA含量间的差异均仅达到显著水平,而CAT、POD和SOD比活力间的差异均未达到显著水平。结论:一年生三七地上茎积累花色苷利于其叶可溶性蛋白质含量、CAT和POD比活力在干旱胁迫中的快速上升、滞缓干旱胁迫中SOD比活力下降和MDA含量的上升,并利于胁迫结束时叶高可溶性蛋白质含量、CAT和SOD比活力水平的维持。