药用植物育种学实验指导书2013综述

1、农学院 药用植物育种学 实验指导书 曾桂萍编写 适用专业：中草药栽培与鉴定 贵州大学 二OO八年二月 1 tA 刖s 药用植物育种学实验指导是配合药用植物育种学课堂教学，在参考 部分兄弟院校的作物育种学，林木育种学和园艺植物育种学的材料修 改而成的。 实验是教学的重要环节，可以增强学生对所学理论和方法的感性认识。为了 使学生获得较为全面的植物育种技术知识，本实验教材包括药用植物种质资源的 鉴定和识别，花粉形态观察和花粉生活力测定，植物产量构成性状的品种间和品 种内变异，有性杂交技术，药用植物育种标的制定，优株选择等六个综合实验。 每个实验有目的要求、原理、内容说明、材料工具、方法步骤儿部分，并

2、附有作 业和思考题。但山于学时数和季节性的限制，有些内容（如品种资源的鉴定和识 别，有性杂交技术等），只能选择一、二个药用植物进行，有些内容延续的时间 较长或带有研究性、探索性，山指导老师安排选作。 III于时间短促及水平所限，本实验指导可能还有许多错误和缺点，希读者多 提意见，以便进一步修改提高。 实验一药用植物育种目标的制定4 实验二有性杂交技术6 实验三花粉形态观察和花粉生活力测定8 实验四 植物产量构成性状的品种间和品种内变异11 实验五 优株选择13 实验六药用植物种质资源的鉴定和识别14 实验报告基本内容要求17 实验报告格式18 药用植物育种学设计性实验报告书20 实验一药用植物

3、育种目标的制定 实验学时：4学时 实验类型：综合性实验 实验要求：选做 一、实验目的 了解制泄育种目标的程序。 二、实验内容 对生产上应用的某种植物，田间调查生产中的主要问题，针对其缺陷或问题, 进行育种U标的设定。 三、实验原理、方法和手段 制定育种口标的一般原则： 1. 根据当前国民经济的需要和生产发展前景； 2. 根据当地的自然条件和栽培条件，抓住主要矛盾； 3. 育种口标要落实到具体性状上； 4. 要敢于创新，乂要实事求是地考虑其可能性。 四、实验组织运行要求 以学生自主训练为主的开放模式组织教学 五、实验条件 联系药用植物生产单位，提供调查对象。 六、实验步骤 1. 田间调查，查阅相

4、关资料，列出该种植物有碍生产的不足之处； 2. 此次育种准备解决的主要问题是哪些？说明为什么确定其作为重点解决 的理由。 3. 前人的研究结果如何？ 4. 此次你采用什么途径、手段？预计效果如何？注明釆用该途径、手段的理 由？ 5. 此次确定的具体育种目标。 七、思考题 在设计育种L1标时，应注意哪些问题? 八、实验报告 撰写实验报告 九、其它说明 实验过程中要勤于思考，相互合作。 实验二有性杂交技术 实验学时：4学时 实验类型：验证性实验 实验要求：必做 一、实验目的 了解植物花器构造和开花生物学特性；掌握植物有性杂交的程序和技术。 二、实验内容 根据不同的植物开花习性，确定有性杂交的程序和

5、方式。 三、实验原理、方法和手段 通过人工杂交的手段，将两个或两个以上亲本的优良性状综合到一个个体 上，继而从分离后代群体中，经过人工选择、培育，创新新品种的育种方法。 四、实验组织运行要求 采用集中授课形式 五、实验条件 1. 实验材料 正在开花的植物植株和花粉。 2. 实验用具 镶子，剪刀，授粉器，花粉瓶，放大镜，回形针，标牌，硫酸纸袋等 六、实验步骤 1. 选定杂交用母本和父本植株，挂牌标记和编号 2. 物候期观察和开花期的预测 3. 父本花粉的采集和储藏 在始花期到来的前12日，将父本大蕾期的花蕾采下带入室内，用镶子拨开 花瓣或剪去花冠，取出成熟而未开裂的花药，平铺于培养皿内的光滑的纸

6、上，写 明花粉品种名称和采集期，置于室内向阳处或阴干让花药开裂散出花粉。然后除 去花丝等杂质，将收集的花粉装入小玻瓶中，瓶口用棉花塞住，标明花粉品种名 称和采集期，然后将花粉瓶置于干燥器内，存放于0 C的冰箱中待用。 采集和贮藏花粉的器具用70%的酒精擦洗。 4. 去雄 母本在花朵大蕾期去雄。用银子拨开花瓣，将花药去除，注意不要碰伤柱头、 子房。去雄时间为上午8时前或下午4时后为好。可避免空气中漂浮花粉的污染。 去雄后的花朵需套袋隔离。并挂上纸牌标注。注明去雄日期，品种名称。 5. 授粉、套袋、挂牌 去雄的花朵一般当柱头分泌黏液时进行授粉。用授粉器沾取花粉轻轻涂于花 柱上。同一花枝上未去雄授粉

7、的花朵完全摘除后套袋挂牌标记。隔离袋口用回形 针别紧，以免昆虫进入。 6. 授粉后的管理 授粉后一周左右当母本柱头已干枯变色，可以去除纸袋，进行第一次着果情 况检查。 7. 杂交果实的采收 当杂交果实充分成熟后，连同纸牌及时采收，并记上采收日期。 七、思考题 1. 写出杂交过程，评价杂交效果。 2. 在人工杂交授粉过程中应注意那些问题？ 八、实验报告 撰写实验报告 九、其它说明 学生必须严格遵守实验室规章制度，保持良好的课堂纪律，实验过程中要勤 于思考，相互合作。 实验三花粉形态观察和花粉生活力测定 实验学时：3学时 实验类型：验证性实验 实验要求：必做 一、实验目的 通过本实验，掌握植物花粉

8、的形态及花粉生活力测定的方法及其原理。 二、实验内容 观察花粉的形态；花粉发芽试验；染色检验；花粉生活力的状况。 三、实验原理、方法和手段 1. 花粉一般形态 （1）花粉壁：花粉有两层壁（内壁和外壁）。外壁是角质化的，有儿层组成, 一般为三层，表面是光滑的或者呈波浪形（凸起或者凹下），有的还具有各种雕 纹（纹饰）；内壁是果胶质的，花粉粒经过酸或碱处理后，内壁都被溶解掉，内 壁是山透明的玻璃状物质组成的，最易吸水膨胀。 （2）发芽沟：发芽沟是外壁上沟状的凹陷，上面蒙着一层薄膜。花粉发芽时 花粉管就从这些地方长出来。发芽沟的数量对每种植物通常是一定的。一般在 130个以上的范围内变化，被子植物、双

9、子叶植物经常有3个发芽沟，裸子植 物只有一个发芽沟。 （3）发芽孔：也是花粉管伸出的地方。花粉发芽孔数量和形状对某些植物是 一定的。发芽孔往往分布在发芽沟里，并且排列顺序对每一种植物是一定的。裸 子植物中发芽孔很少见。 （4）气囊：裸子植物的某些植物的花粉带有气囊，实际上就是花粉外壁的外 层的延长和伸展。气蛭一般有两个，有些植物或者还多于两个。气囊一般分布在 花粉两侧，近于球状或者半球状。 （5）花粉形状：不同种植物的花粉形状区别很大，由长到圆各种形状都有。 花粉形态特点与吸水膨胀的程度有关，干花粉一般是椭圆形，湿花粉一般是圆形 或球形。测量花粉的大小是按两个互相垂直的最短轴和最长轴进行，有气

10、囊的花 粉按三个向量（体长、体高、全长）进行测量。 2. 花粉发芽试验 取烧杯一个，加入蔗糖7.5g,琼脂0.5g,蒸憎水42 mL,将玻杯置于加热器 上煮沸至琼脂完全溶化，补水至液位线，煮沸。 取载玻片一片，用玻棒沾琼脂液滴于玻片上，注意滴液一定要圆滑，然后将 玻片平放于桌面上待滴液冷却凝固后用头发沾花粉播种于琼脂上。注意播种时花 粉要均匀。将播种后的载玻片放置在有水的培养皿的水面上，加盖，置于2025C 的温度下。24小时后在低倍镜下检查发芽情况，统计三个视野花粉总数及发芽 数。 3. 染色检验 用银尖挑取少量花粉，撒于载玻片上，滴入1%碘-碘化钾液12滴，盖上盖 玻片。20 min后用低

11、倍显微镜检查染色情况，凡着色的为有生活力的花粉，着色 浅或不着色的为无生活力的。分别统计3个视野的平均数记入表1。 四、实验组织运行要求 采用集中授课形式 五、实验条件 植物花粉，显微镜，载玻片，培养皿，玻棒，刻度烧杯，加热器，琼脂，蔗 糖，1%碘-碘化钾液等。 六、实验步骤 1.实验观察 （1）在显微镜下观察6种植物花粉在干与湿条件下的片子，先在低倍镜下看, 而后用高倍镜下看，从中了解6种植物花粉在干与湿条件下的颜色和形状。 （2）在显微镜下鉴定混合后的花粉。用解剖针撒少量混合后的花粉在载玻片 上，盖上盖玻片观察，识别出所属的物种。 2测定花粉发芽率，花粉着色率。 3. 测定花粉生活力 七、

12、思考题 1.统计所测花粉的发芽率和着色花粉率。 表1植物花粉发芽率和着色花粉率统计 视野1 视野2 视野3 平均发芽率 (%) 花粉总数 发芽花粉数 花粉总数 发芽花粉数 花粉总数 发芽花粉数 花粉总数 着色花粉数 花粉总数 着色花粉数 花粉总数 着色花粉数 平均着色率 八、实验报告 撰写实验报告。 九、其它说明 学生必须严格遵守实验室规章制度，保持良好的课堂纪律，实验过程中要勤 于思考，相互合作。 实验四植物产量构成性状的品种间和品种内变异 实验学时：3学时 实验类型：验证性实验 实验要求：必做 一、实验目的 练习研究植物品种资源的方法，掌握鉴定品种特性的基本技能。 二、实验内容 测量与产量

13、有关的性状并进行相关分析。 三、实验原理、方法和手段 种质资源的产量、质量鉴定研究是必不可少的内容，尤其是对培育的新品种 更为重要。首先要对单株生产力进行鉴定；其次是生育期的鉴定；最后是产量和 质量的鉴定。单株生产力是对植物收获部位的特征特性进行详细分析研究。 四、实验组织运行要求 采用集中授课形式 五、实验条件 1. 材料：油菜种质； 2. 用具：剪刀，天平等 六、实验步骤 测量带根、茎、叶的全株重，种子重，结荚数等。 七、思考题 1填写下表 表1同种内的变异 株号 全株重 结荚重 最多结荚重 I 2 3 标准差 变异系数 表2产量构成性状的不同种平均数 种号 1 2 3 全株重 结荚重 结

14、荚数 最多结荚重 2.分析单株间产量构成性状的变异情况，评价各单株育种性状的优劣。 八、实验报告 撰写实验报告。 九、其它说明 学生必须严格遵守实验室规章制度，保持良好的课堂纪律，实验过程中要勤 于思考，相互合作。 实验五药用植物种质资源的鉴定和识别 实验学时：3学时 实验类型：验证性实验 实验要求：必做 一、实验目的 通过对木通不同种质植物学特征的观察描述，掌握木通不同种质识别的主要 方法。通过本实验认识药用植物种质资源的特征，掌握鉴定药用植物种质资源的 基本方法。 二、实验内容 1. 株高；2.叶：每节着生叶数；叶长；叶宽；叶形 3. 茎：茎形状；茎粗；是否有刺 4. 根：着生形式；块根长

15、；块根直径；根皮颜色；中柱直径 5. 花：着生部位；花瓣数；花色；花蕊；花梗；花期 6. 果实：直径；数目；着生部位；颜色；果期 三、实验原理、方法和手段 搜集种质资源是进行育种的第一步，认识种质资源对育种具有重要的意义。 四、实验组织运行要求 采用集中授课形式 五、实验条件 木通不同种质，钢卷尺，游标卡尺、铅笔等 六、实验步骤 分组观察测量 七、作业 用文字描述所观察木通不同种质的植物学特征。 八、实验报告 撰写实验报告 九、其它说明 学生必须严格遵守实验室规章制度，保持良好的课堂纪律，实验过程中要勤 于思考，相互合作。 实验六优株选择 实验学时：3学时 实验类型：研究性实验 实验要求：必做

16、 一、实验目的 掌握常用优株选择方法。 二、实验内容 当前生长势评定，健康状况、结实状况的考察；产量和质量的测定。 三、实验原理、方法和手段 1.当前生长势 可根据生长情况、当年生长量（新枝，新根，新增高度等）进行H测评定。 表1优株长势评选标准分类表 生长状况 当年生长量 旺盛 大 较旺盛 较大 中等 中等 较差 较小 差 小 2.健康状况 系指植株是否遭受病虫害危害。优株应当完全健康，无任何缺陷。 一般可分为完全未遭病虫危害且无任何缺陷；基本未受害但有个别枯死枝现 象；受害较轻且枝叶枯死较多；受害较重且枝叶枯死多；受害重、枝叶大量枯死。 3. 结实状况 指植株结实多少，一般可分为结实多、较

17、多、中等、较少、无结实。优株应 该结实较多或中等为理想。 4. 目标部位的产量。 5. 根据国家相关标准的相应要求，检测材料的质量。 四、实验组织运行要求 采用集中授课形式 五、实验条件 钢卷尺，天平，显微镜，刀片等 六、实验步骤 1. 测量三株优势株和优株生长量; 2. 考察结实情况和健康状况； 3. 测量口标部位的产量和质量。 七、思考题和作业 （-）优株登记表 表2生长量 植物名称 株高（m） 茎直径（cm） 分藥数 比较结果 优株 优株 优势株平均株髙% 优株优势株平均直径% 优株 优势株平均分葉数% 优株平均年生长量： 株髙=直径= 分藥数= 优势株 1 2 3 平均 表3结实情况

18、结果数（个） 果鲜重（斤） 果型 纵径/cm 横径/cm 出籽率/% 种子千粒重/克 种子饱满度/% 种子发芽率/% 种子形状 种子色泽 表4生长势和健康状况 生长势 病虫害 表5目标部位产量和质量 植物名称 优势株 优株 1 2 3 平均 产量 质量 （二）选择优株的理山 （三）全班同学对每组选择的优株进行评定，并写岀评定意见 八、实验报告 撰写实验报告 实验报告的基本内容及要求 实验报告应体现预习、实验记录和实验报告，要求这三个过程在一个实验报 告中完成。 1. 实验预习 在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，要写出实验LI的、要 求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。 对实验中的安全注意事项及可能出现的现象等做到心中有数。 设计性实验要求进入实验室前写出实验方案。 2. 实验记录 学生开始实