文献类型：科技成果

中文题名：甘中黄芪系列新品(系)种抗病种质资源筛选鉴定及关联基因分析与应用研究

完成人：何春雨[1];张延红[1];郭清毅[1];唐顺莉[1];董婉琦[1];

第一作者：何春雨

完成机构：[1]甘肃中医药大学;

第一机构：甘肃中医药大学

年份：2024

语种：中文

中文关键词：黄芪;中药材;种质选育

摘要：1.课题来源与背景：甘肃省教育厅“甘肃省高等学校青年博士基金”项目（2021QB-073）。中药材是该省确定发展的“十大生态产业”中重要的内容之一，陇药黄芪是“五朵金花”与“十大陇药”的经典代表，也是“药食两用”的重要资源。但是,由于种质资源筛选鉴定创新应用与新品种选育的严重滞后，抗病种质资源严重匮乏，导致黄芪麻口病害成为严重掣肘黄芪产业高质量发展的瓶颈。甘肃中医药大学何春雨博士团队从2005年开始种质资源筛选鉴定创新应用与新品种选育工作，经过近16年的系统选育与筛选鉴定，已经获得抗病、抗旱、抗寒、花期较早、适应性广与综合性状优良的甘中黄芪系列新品（系）种196份。2.研究目的与意义：该课题旨在通过对该批材料的抗麻口病的定向研究，从中筛选鉴定分离出免疫或高抗黄芪麻口病的新品（系）种，对其抗性基因进行分析，再通过传统育种技术创制一批优良种质资源，为解决当前严重影响陇药黄芪产业发展的麻口病问题提供种质资源与理论支撑。3.主要论点与论据：新品种与种质资源是决定一个产业最为关键与核心的物质材料基础，世界上诸多国家与地区都将新品种与种质资源列入国家战略，中国虽然起步较晚，但是在部分领域却取得了世界公认的成绩，并推动着产业的发展。新品种选育、种质资源筛选鉴定创新应用、试验示范推广体系构建与野生资源的的引种驯化，是全世界解决栽培品种抗性降低、产量不稳定、品质波动、生产效率低下、农业区域经济发展水平受限等系列问题的首选方式。墨西哥国际玉米小麦改良中（CIMMYT）、中国农业科学院、中国中医科学院、美国孟山都公司等国内外科研院所与世界上具有较大影响力的跨国企业，在知道种质资源筛选鉴定创新应用与新品种选育是一个长期、缓慢、持续投入工程的情况下，却仍然将其放在最核心与最重要的位置。经过几十年、几代人的艰辛努力，其中产生了国际著名的育种家、种质资源筛选鉴定创新先驱、诺贝尔和平奖获得者、“绿色革命”之父、CIMMYT的创立者与奠基人布劳格，该团队利用含矮秆抗性基因的种质选育出了一批优异材料，解决了小麦高抗锈病的问题，为全世界小麦生产的安全提供了极为重要的种质资源基础与技术参考。以袁隆平为代表的中国育种者，从一株矮败（含矮秆与雄蕊败育基因）水稻种质材料起步，经过几十年、几代人的共同努力，将中国的水稻产量、品质、抗病性等综合性状提高到国际领先水平，为世界粮食安全做出了难以估量的贡献，这是对种质资源进行深入研究与利用的经典例证。中国中医科学院屠呦呦团队，利用中国自有的黄花蒿种质资源，从中提取出了具有抗疟疾的药用有效内含物青蒿素，在中医中药控制全球疟疾方面贡献巨大，这是中医药界在种质资源筛选、鉴定、应用与精深加工方面的典型代表，由此获得了中国在自然科学上的独立自有诺贝尔奖。随着交叉学科的互相依赖与渗透程度的加深，新品种选育与应用、种质资源的挖掘与开发进入了一个全新的竞争时代，谁拥有了种质资源，谁将有机会和优势控制话语权、制定规则、确立科学地位，种质资源与新品种必将在后续中药材与陇药研究应用方面起到决定性的作用。4.创建与创新：（1）研究材料的创新性以甘中黄芪系列新品（系）种单株纯系群体为研究主体，纯化的遗传背景能够降低以往混合群体导致的不可控内在遗传因素的干扰。（2）研究体系的创新性利用无土设施规模化种苗繁育与组织脱毒培养快繁单株纯系选育技术,不仅提高了种质资源与新品（系）种纯度及种子的成苗率,而且降低了种子种苗带菌带病导致的原药材质量降低的问题;结合抗病性特别是麻口病抗性筛选鉴定，具有综合技术优势。（3）理论与实践充分结合的创新性黄芪定向选育抗麻口病新品（系）种与种质资源，同步将育种成果直接应用在黄芪麻口病防治方面的研究，此前未见报道。该课题利用系统育种方法产生的新品（系）种，定向筛选免疫或高抗麻口病新品种并创制优异种质资源，从育种理论到生产实践实现了完美结合，为切实解决黄芪大品种产业发展提供理论与实践支持。5.社会经济效益：以研发黄芪高品质绿色种植技术为突破口，借鉴智慧农业系统，发挥智能化、机械化优势，集成应用无土设施种苗繁育技术与药肥减施增效绿色种植标准化技术，突破种质资源优化与优质种源繁育、高品质道地中药材生产示范及生态种植基地建设等道地药材产业发展。无土设施与规模化种子种苗繁育体系的示范推广，将大幅度显著提高种苗质量与工作效率，降低农药与化学肥料以及生荒地育苗导致生态破坏、剧毒农药高残留与化学肥料滥用情况，极大程度改变当前无毒（高残留农药）不育苗、无毒（高残留农药）不成药、无肥（化学肥料过度使用）不长药、无硫（硫磺等熏蒸）难存药、无硫（硫磺等熏蒸）不成型（硫磺等熏蒸可以漂白原药）等严重问题。6.存在的问题：（1）经费不足以支持系统工作的开展，由此与其它项目交叉协作，材得以顺利推进。（2）建议加大黄芪新品种选育工作的与抗病性种质资源的大力支持。