PDF《2019 年度湖南省自然科学奖提名项目公示》

2019 年度湖南省自然科学奖提名项目公示

一、项目名称: 林药单面针的种子萌发机理和繁育技术研究

二、提名意见: 单面针是我国南方重要的珍稀林药资源,属近濒危物种.

此项目不仅在种子萌发的分子机理等基础科学研究领域取 得重要发现,也在单面针自然资源的优选、繁育、栽培等应 用研究领域取得了一系列系统性研究成果. 该项目从分子生物学层面深入揭示了以单面针为代表 的木质藤本植物具有深度生理性胚休眠、萌发周期长、种子 低萌发率的分子机理,为赤霉素影响脂质代谢在促进种子萌 发中的作用提供了实质性证据,有效扩展了人们对早期萌发 过程中糖代谢重要性的认识. 首创性建立了单面针种质资源评价技术体系

1 套,筛选 出单面针优良无性系

2 个,构建了以

3 项核心专利为基础的 单面针 种子人工萌发-实生育苗 , 种胚离体培养-愈伤组 织诱导 , 嫩枝扦插繁殖 繁育技术体系,形成单面针中性亲 脂性成分、生物碱、黄酮类、蒽醌等主要药用成份制备的工 艺核心流程和技术体系,相关技术均填补国内外单面针研究 领域的空白,技术成果整体达到国际同类研究先进水平.项 目建立了单面针种质资源收集圃 20.5 亩,栽培示范林

82 亩 并以 基地+示范户+林农户+公司 的生产模式开展单面针育 苗及栽培示范,共计培养了生物学学科博士研究生

2 名,硕 士研究生

7 名,培养广西林科院专业技术人员

4 人、千金药 业股份有限公司药材基地技术人员

5 人,建成了一支可全面 开展单面针繁育、栽培及开发利用的专业人员队伍. 由于此项目在科学上取得了重要进展,对地区经济建设、 社会发展有较大的影响,同意提名自然科学奖三等奖.

三、项目简介 本项目属于林业科学技术森林植物学(2201070)和生 物学植物生理学(1805140)研究领域.单面针又名蚬壳花 椒(Zanthoxylum dissitum Hemsl. ) ,属芸香科花椒属木质藤 本植物,是我国南方重要的珍稀林药资源,其富含白藓碱、 花椒碱、熊果酸及黄酮甙类等多种珍贵药用成份,具有显著 的抗病原真菌活性和良好的治疗高血脂、糖尿病、心血管疾 病及癌症效果,一直作为妇科千金片、妇科外用洗液等妇科 中成药和其它中成药生产的重要原料.因其种子自然繁殖率 低下,加之掠夺性采伐使其成为典型近濒危物种,开展林药 单面针的繁育研究对于植物多样性及种群资源的保护具有 重要意义.本项目研究过程得到

1 项国家自然科学基金面上 项目、1 项国家公益性行业专项、5 项省部级课题、2 项地市 级课题支持,形成技术专利

3 项.开展了单面针种质资源调 查与评价、种子萌发机理、优良无性系的选育、高效繁育技 术和有效成分分离鉴定等研究,取得以下重要研究发现. (1)首次系统揭示了以单面针为代表的木质藤本类植 物具有深度生理性胚休眠、萌发周期长、种子低萌发率的分 子机理: 大多数种子内源性赤霉素/脱落酸中赤霉素相对含量 偏低导致萌发起始阶段代谢消耗的可溶性糖得不到及时补 充造成其含量显著降至危险水平,由此导致储存油脂动员代 谢过早进入活跃代谢状态,致使种子细胞内还原力不足而脂 质过氧化物过累积,最终造成细胞的不可逆过氧化损伤而使 种子萌发失败. (2)突破了单面针繁育技术瓶颈,形成了以