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1、药用植物栽培学,主讲教师：高玉刚,黑龙江八一农垦大学农学院园艺系,2019,年,9,月,第二章,药用植物栽培学理论基础,本章重点：,本章主要从药用植物生长发育特性、环境因子及其产量,与品质形成角度介绍药用植物栽培相关基本理论与栽培实践,的关系，为药用植物的人工栽培奠定生理学、生态学基础。,?,药用植物生长与发育,?,影响药用植物生长发育的环境因子,?,药用植物产量与品质形成,第一节,药用植物生长与发育,?,植物的生长发育是一个从量变到质变的过程,是植物按照,自身固有遗传模式和顺序，在一定外界环境下，利用外界,物质和能量进行分生、分化的结果。,?,生长,(Growth),是植物植物体积和重量的量
2、变过程。生长可,分为营养生长和生殖生长。,?,发育,(Development),是植物一生中形态、结构、机能的质,变过程。经过一系列的质变以后，产生与其相似个体的现,象。发育的结果，产生新的器官花、种子、果实。,一、,药用植物的营养生长根（,root,）,?,根系的形成,?,根的生理功能：,?,以根系作为入药部位的药用植物,1,、根的分类,根据发生和来源不同：,?,定根（,normal root),：是由种子的胚根直接发育来的。,?,不定根,(adventitious root),：,是由茎、叶或其他部位,生长出来的，其产生没有一定的位置。,一、,药用植物的营养生长根系（,root,）,2,、
3、根的变态,药用植物的根在长期的演化过程中，为适应外界环,境条件，其形态、构造和生理功能等方面产生了许多异,常的变化，形成了变态根。具备了许多独特的功能。,?,贮藏根,?,气生根,?,支持根,一、,药用植物的营养生长根系（,root,）,?,寄生根,?,攀缘根,?,水生根,2,、根的变态,1,）贮藏根（,storage root,）：,指根的一部分或全部肥,大肉质，其内贮藏营养物质。如白芷、桔梗、丹参、菘蓝、,麦冬、乌头等。,一、,药用植物的营养生长根系（,root,）,白芷根系,乌头根系,菘蓝根系,铁皮石斛,一、,药用植物的营养生长根系（,root,）,2,、根的变态,2,）气生根（,aeri
4、al root),：生长在空气中的根，如石,斛等。,2,、根的变态,3,）支持根,(prop root),自地上茎节处产生一些不定根深入,土中，并含叶绿素进行光合作用，增强支持作用，如薏苡等。,一、,药用植物的营养生长根系（,root,）,薏苡,2,、根的变态,4,）寄生根（,parasitic root,）：,插入寄主体内，,吸收营养物质，如菟丝子、列当、桑寄生等。,桑寄生,常春藤,一、,药用植物的营养生长根系（,root,）,菟丝子,列当,肉苁蓉,2,、根的变态,5,）攀缘根（,climbing root,）：,不定根具有攀附作,用，如常春藤等。,桑寄生,常春藤,一、,药用植物的营养生长根
5、系（,root,）,2,、根的变态,6,）水生根（,water root,）：,水生植物漂浮在水中中的,根，如浮萍。,一、,药用植物的营养生长根系（,root,）,茎由胚芽发育而成，是绝大多数植物体地上部分的躯干，,有输导、支持、贮藏和繁殖的功能。茎有地上茎和地下茎之,分，地下茎是茎的变态。,药用植物地下茎的变态有根茎,(,知母）、块茎（半夏、天,南星）、球茎（慈姑）、鳞茎（贝母）等。地下茎主要具有,贮藏、繁殖的功能。,地上茎的变态也很多，如叶状茎或叶状枝、刺状茎、茎,卷须等。,一、,药用植物的营养生长茎（,Stem,）,地下茎根茎植物知母,一、,药用植物的营养生长茎（,Stem,）,地下茎块
6、茎植物半夏、天南星,一、,药用植物的营养生长茎（,Stem,）,地下鳞茎植物平贝,地下球茎植物慈姑,一、,药用植物的营养生长茎（,Stem,）,刺状茎植物仙人掌类,叶状茎植物天门冬,一、,药用植物的营养生长茎（,Stem,）,叶是植物的重要营养器官，具有向光性。主要生理功,能是进行光合作用、气体交换和蒸腾作用。,叶生长发育的状况和叶面积大小对植物的生长发育及,产量影响极大。,CO,2,+H,2,O,C,m,(,H,2,O,),n,+,O,2,植物光合作用,一、,药用植物的营养生长叶（,leaf,）,1,、叶片类型及其排列,?,完全叶,(complete leaf)VS,不完全叶,(incomp
7、lete leaf),。,?,单叶,(single leaf)VS,复叶,(compound leaf),。,?,叶片的排列：互生、对生、轮生、簇生几种。,2,、叶片的构造,3,、叶片的变态结构,一、,药用植物的营养生长叶（,leaf,）,4,、单叶发育与叶片功能表达,?,单叶发育：叶片大小随植物种类和品种不同差异较大，,主要决定于细胞数目，细胞大小是次要因子。同时也受温、,光、水、肥、气等外界条件的影响。,?,净光合（,PN,）是指单位叶面积单位时间内光合作用减去,呼吸及其他消耗的净积累干物质量。,?,叶面积指数（,LAI,）是指药用植物群体的总绿色叶面积与,所对应的土地面积之比。,?,最适
8、叶面积指数与理想叶面积指数（叶幕）？,一、,药用植物的营养生长叶（,leaf,）,药用植物的生殖生长是指在一定外界环境条件（温,度、光照）的刺激下其由叶芽的生理状态向花芽的生理,状态进行转化，进而形成花芽，然后开花、结实并形成,种子的过程。,?,花芽分化,?,开花与传粉受精,?,果实及种子的形成,二、,药用植物的生殖生长,1,、花芽分化,?,花芽分化的类型：夏秋分化型、冬春分化型、当年一次分化型,?,花芽分化的过程：生理分化形态分化性器官形成,?,花芽分化的特点：长期性、相对集中、相对稳定,?,花芽分化所需条件：内部条件、外部条件,?,花芽分化的调控：调控时间、调控措施,?,花芽分化的基本理论
9、：成花素假说、开花抑制物假说、,C/N,假,说,2,、花的类型与结构,二、,药用植物的生殖生长花的形成,?,传粉受精的过程,?,传粉受精的影响因素（植物自身因素、环境因素）,二、,药用植物的营养生长,开花与传份受精,?,果实是由子房或与子房相连的附属花器官（花托、花,萼、雄蕊、雌蕊等）发育而来，内含种子。,?,种子由子房内的胚珠发育而成。,?,多数药用植物的果实和种子的生长时间较短，速度较,快。因此，用果实、种子入药或用种子繁殖的药用植,物必须保证适宜的营养条件和环境条件，以利于果实,和种子的正常发育。,?,种子的作用？,二、,药用植物的营养生长果实与种子,三、植物的生命周期及生长发育过程,植
10、物体从种子到新种子的过程，称为植物的生命周期。,一年生植物,一年内完成种子萌发、开花结实、植株衰,老死亡的过程的植物。如薏苡、红花等。,二年生植物,第一年种子萌发后进行营养生长，第二,年抽薹开花结实至衰老死亡的植物。如当归、菘蓝等。,多年生植物,完成一个生命周期需三年或三年以上的,时间。大部分多年生草本植物的地上部分，每年在开花结实,之后枯萎而死，地下部分则可存活多年。如人参、贝母、延,胡索等。,?,种子时期：,从种子的形成至开始萌发的阶段。这个时期,可分为胚胎发育期、种子休眠期、发芽期三个阶段。,?,营养生长时期：,植株的根、茎、叶等营养体生长阶段。,?,生殖生长时期：,在营养生长基础上，内
11、部开始发生一系,列质的变化，逐渐转向生殖生长，孕蕾、开花、结实。,这一时期可分为花芽分化期、开花期、结果期。,三、植物的生命周期及生长发育过程,?,植物生长曲线和生长大周期：,植物生长的,Logistic,曲线。,?,季节周期性：,生长,+,休眠,?,昼夜周期：,植物生长速率的日变化，与温度密切关系。,植物生长周期性的形成与那些因素有关，如何进行人为,调控及利用植物的周期性？,三、植物的生命周期及生长发育过程,四、植物生长发育的相关性,?,高等植物的各种器官是一个统一整体。植株体内不同,器官之间相互依存、相互制约的关系称为生长的相关,性。,?,植物生长的相关机制是多种多样的，如有机物质的合,成
12、与分配、矿质营养的吸收与运转分配、水分的吸收,与运转分配、调节物质的形成与分配等等。,?,人为调整与利用？,四、植物生长发育的相关性,顶端优势,?,植物主茎的顶芽抑制侧芽或侧枝生长的现象叫做顶端,优势。由于顶端优势的存在，决定了侧芽是否萌发生,长、侧芽萌发生长的快慢及侧枝生长的角度。顶芽抑,制侧芽生长与内源激素和营养有关。,?,产生的机制？,?,生产上可以有哪些利用？,?,如何调控？,?,地下部分和地上部分重量（鲜重或干重）之比。称为根冠比,（,R/T,）。地上部分和地下部分生长的相互影响，主要通过,物质的分配实现，有时受环境条件的影响。,?,在药用植物的生产中，适当调整和控制根和地下茎类药物
13、的,根冠比，对药用植物产量的提高有很大关系。,?,如何调整药用植物的根冠比？,四、植物生长发育的相关性,根冠比,?,果树的大小年现象,?,形成原因,?,调控措施,?,调控手段,四、植物生长发育的相关性,营养生长与生殖生长,极性是指植物体器官、组织或细胞的形态学两端在生理上具,有的差异性（即异质性）。极性产生的原因与生长素的极性运输,有关。不同器官生长素的极性运输强弱不同，茎,根,叶。由于茎,的极性强，所以扦插繁殖时，应注意将形态学下端插入土中，而,不可倒插。,再生能力就是指植物体离体的部分具有恢复植物体其他部分,的能力。植物的器官、组织或单个细胞利用组织培养技术再生出,完整的植株，甚至分化程度高的生殖细胞（花粉）也能诱导出完,整植株。生产上扦插、分根等无性繁殖，就是再生能力的应用。,四、植物生长发育的相关性,极性与再生,远志叶片的愈伤组织分化的不定芽,NAA,为,2.0,/L,诱导后生长情况,1,长春花丛生芽增殖,2,3,左：无根苗,右：根诱导,谢谢,
