药用植物育种学实验指导书2013

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八年二月前 言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，药用植物育种目标的制定，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、方法步骤几部分，并附有作业和思考题。但由于学时数和季

2、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，由指导老师安排选作。由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。目 录实验一 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 药用植物育种目标的制定实验学时：4学时实验类型：综合性实验

3、实验要求：选做一、实验目的了解制定育种目标的程序。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，进行育种目标的设定。三、实验原理、方法和手段制定育种目标的一般原则：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. 育种目标要落实到具体性状上；4. 要敢于创新，又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

4、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？注明采用该途径、手段的理由？5. 此次确定的具体育种目标。七、思考题在设计育种目标时，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

5、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. 实验用具镊子，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，用镊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

6、将花粉瓶置于干燥器内，存放于0 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。用镊子拨开花瓣，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

7、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，有几层组成，一

8、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，内壁是由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

9、粉带有气囊，实际上就是花粉外壁的外层的延长和伸展。气囊一般有两个，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，蒸馏水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

10、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2025 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. 染色检验用镊尖挑取少量花粉，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

11、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、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

12、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

13、、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123标准差变异系数表2 产量构成性状的不同种平均数种号123全株重结荚重结荚数最多结荚重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

14、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；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

15、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）进行目测评定。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

16、量枯死。3. 结实状况指植株结实多少，一般可分为结实多、较多、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. 测量目标部位的产量和质量。七、思考题和作业（一）优株登记表表2 生长量植物名称株高（m）茎直径（cm）分蘖数比较结果优株优株优势株平均株高 %优株优势株平均直径 %优株优势株平均分蘖数 %优株平均年生长量：株高= 直径=分蘖数=优势株123平均表3 结实情况

17、 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123平均产量质量（二）选择优株的理由（三）全班同学对每组选择的优株进行评定，并写出评定意见八、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，要写出实验目的、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

18、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验时，应该将记录本放在近旁，将实验中所做的每一步操作、观察到的现象和所测得的数据及相关条件如实地记录下来。实验记录中应有指导教师的签名。3. 实验总结主要内容包括对实验数据、实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。贵州大学实验报告学院：农学院 专业：中草药栽培与鉴定 班级：2013级姓名学号实验组实验时间指导教师成绩实验项目名称实验目的实验要求实验原理实验仪器实验步骤实验内容实验数据实验总结指导教师意见签名： 年 月 日药用植物育种学设计性实验报告书学院： 专业： 班级：姓名： 学号： 指导教师：实验时间： 实验成绩：实验项目名称：药用植物育种目标的制定一、实验目的