Методы ввода в культуру и селекцию лекарственных растений

Размещено на http://www.allbest.ru

ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава РФ

Кафедра фармакогнозии с курсом ботаники и основ фитотерапии

реферат

по предмету «Основы лекарственного растениеводства»

на тему «Методы ввода в культуру и селекцию лекарственных растений»

Выполнила: студентка 201Б группы

фармацевтического факультета

заочного отделения

Гильманова А.А.

Уфа-2015

Содержание

ВВЕдЕНИЕ

история применения и возделывания лекарственных растений

Культивирование лекарственных растений

селекция лекарственных растений

список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время производство лекарственного растительного сырья культивируемых лекарственных растений значительно отстает в своем развитии от потребностей фармацевтической промышленности, здравоохранения и других социально ориентированных отраслей хозяйства. Вместе с тем, устойчивая тенденция повышения спроса на растительное сырье и виды продукции из него обусловлена резким увеличением в последние годы числа потребителей, а также расширением ассортимента такого сырья. лекарственный растение культивирование селекция

Технология производства лекарственного растительного сырья в России в настоящий момент включает в себя основные элементы крупномасштабного сельскохозяйственного выращивания лекарственных культур в сочетании с промышленными способами уборки, послеуборочной подработки собранного урожая и первичной обработки готовой продукции:

· подготовка почвы;

· посев (посадка);

· уход за посевами (плантациями);

· уборка урожая (ручная или механизированная);

· сушка урожая (естественная или искусственная, тепловая);

· послеуборочная обработка и первичная переработка полученного сырья;

· приведение сырья в стандартное состояние;

· упаковка, хранение и транспортирование.

Получение некоторых видов лекарственного растительного сырья в процессе возделывания лекарственных культур в сравнении с заготовкой аналогичного сырья от дикорастущих растений во многом более рационально:

1. Концентрация растений определенного вида и сорта на относительно небольшой площади, что обеспечивает следующие преимущества:

· достижение высокой урожайности и качества сырья,

· возможность последовательной охраны растений от болезней и вредителей,

· возможность использования средств механизации на различных этапах возделывания,

· интенсификация процесса уборки урожая в сжатые сроки в определенной стадии вегетации растения,

· организация быстрой сушки больших количеств сырья.

2. Гарантируется возможность получения высокого и однородного качества сырья при использовании удобрений, орошения и других приемов ухода за плантацией. Можно использовать районированный и селекционный посевной материал, дающий лучшее качество и более высокий урожай сырья культуры.

3. При выращивании лекарственных растений получается экологически чистое сырье.

Отрицательные результаты при возделывании лекарственных культур, как правило, являются следствием неправильно примененных агротехнических приемов или наступления неблагоприятных погодных условий. При выборе оптимально районированной культуры риск получения подобных результатов можно свести к минимуму.

ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ И ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

В 1931 г. на базе существовавшего тогда Научно-исследовательского бюро по лекарственным и душистым растениям был образован Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР). ВИЛАР является головным научно- исследовательским институтом нашей страны в области лекарственного растениеводства и в разработке технологий производства фитопрепаратов.

За свою историю ВИЛАР организовал и провел около 500 экспедиций и экспедиционных выездов сотрудников института в различные регионы страны, располагая теперь данными о ресурсах сырья важнейших дикорастущих лекарственных растений и генофондом 1250 видов лекарственных и ароматических растений. Интродукционные исследования были проведены с 160 видами дикорастущих растений. Разработана в зональном разрезе агротехника возделывания более 50 видов лекарственных растений. Итогом селекционных работ явились свыше 60 сортов лекарственных культур, новые штаммы паразитарной спорыньи. На основе биотехнологических исследований получены альтернативные виды растительного лекарственного сырья, разработаны методики микроклонального размножения ряда важных для медицины лекарственных растений.

Промышленное возделывание лекарственных культур в Российской Федерации начато с 1940 года, когда был организован первый специализированный совхоз по выращиванию валерианы с площадью пашни 360 га, посевной площадью лекарственных культур 144 га и валовым сбором культивированного растительного сырья в количестве 176 тонн.

В культуру на территории России с тех пор были введены:

1. Лекарственные растения, дающие крупнотоннажные виды сырья (виды подорожника, пустырник, ромашка аптечная, облепиха крушиновидная, наперстянка шерстистая и др.).

2. Лекарственные растения с ограниченным ареалом или с небольшими запасами сырья в природе (красавка обыкновенная, марена красильная, женьшень и др.).

3. Лекарственные растения с обширным ареалом, но произрастающие спорадически и не образующие массовых зарослей (зверобой продырявленный, синюха голубая и др.).

4. Лекарственные растения для получения лекарственных средств с необеспеченной сырьевой базой (датиска коноплевая, копеечник альпийский, расторопша пятнистая, арника облиственная, арника Шамиссо и др.).

5. Лекарственные растения, не произрастающие во флоре нашей страны (алоэ, каланхоэ перистое, ноготки лекарственные, эрва шерстистая и др.).

6. Лекарственные растения, не встречающиеся в диком виде и известные только в культуре (мята перечная).

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

Культивирование-выращивание лекарственных растений на плантациях. Включает комплекс мероприятий, направленных на изучение закономерностей развития растений в новых условиях произрастания и разработку агротехнических мероприятий по их выращиванию.

Задачи интродукции лекарственных растений:

1. Создание демонстрационных коллекционных питомников.

2. Определение возможности культивирования лекарственных растений в новых областях с целью получения качественного сырья для медицинской промышленности и других отраслей народного хозяйства (пищевой, кормовой).

3. Получение семян или других органов размножения для лекарственного растениеводства.

Принципы отбора лекарственных растений для интродукции и культивирования:

1. Ценные виды ЛР, запасы которых в природе сокращаются (женьшень, левзея, лимонник и др.).

2. ЛР, не образующие промысловых зарослей в природе или произрастающие в труднодоступных местах (валериана, мачок желтый и другие).

3. ЛР, не произрастающие в диком виде в России (календула, наперстянка пурпуровая и др.).

4. ЛР, традиционно культивируемые в мире (лен, анис, кукуруза, мята и др.).

Работа по введению в культуру новых видов лекарственных растений осуществляется в 3 этапа.

Первый этап - сбор посевного и посадочного материала. Это основной этап работы, т. к. популяции дикорастущих лекарственных растений в различных частях их ареалов различаются по количественному содержанию биологически активных веществ, причем эти отличия генетически обусловлены. Требуется накопление большого количества посадочного или посевного материала, представляющего максимальное число форм и экотипов изучаемого вида. Параллельно изучают экологические условия и особенности роста и развития дикорастущего лекарственного растения.

На втором этапе устанавливают биологические особенности дикорастущего вида в условиях культуры и его биологический потенциал. Изучают жизненный цикл растения и необходимые условия внешней среды; рост и урожайность (продуктивность) растений, фазу развития при заготовке сырья; содержание действующих (биологически активных) веществ в сырье и др. На основании полученной информации дают экономическую оценку новой лекарственной культуры (рассчитывают себестоимость сырья), определяют зону ее размещения, разрабатывают агротехнические приемы выращивания на плантации. Необходимость подбора зон для возделывания новых лекарственных культур обусловлена географической изменчивостью их сырьевой продуктивности и содержания в них биологически активных веществ. Например, в сухих субтропиках содержание в растениях алкалоидов, сапонинов, эфирных масел и сахаров значительно выше, чем в северной и средней полосе. Некоторые растения можно выращивать только в пределах их естественного ареала, другие хорошо переносят акклиматизацию. Параллельно ведется работа по накоплению посевного (или посадочного) материала для закладки опытно-производственной плантации площадью 0,5-1,0 га. Итог работ на втором этапе - заключение о возможности культивирования данного вида лекарственного растения и предварительные рекомендации по агротехнике его выращивания.

На третьем этапе в условиях, близких к производственным, изучают вопросы полевой культуры лекарственного растения, его место в севообороте, способы предпосевной обработки почвы, сроки, нормы и способы посева (посадки),приемы ухода за растениями; применение удобрений и других. Завершением этапа является составление агротехнических рекомендаций по выращиванию конкретного вида лекарственных растений на плантациях.

Работа по введению в культуру новых видов лекарственных растений очень длительная и трудоемкая: для однолетнего лекарственного растения требуется 3-4 года, многолетних, вегетативно размножающихся растений - 6-7 лет, а для многолетников, размножающихся семенным путем, - до 10 лет. Период от завершения изучения лекарственного растения до создания его сырьевой базы длится еще не менее 5 лет. Таким образом, на создание сырьевой базы нового препарата уходит 8 лет для однолетних растений и до 15 лет для многолетних. В культуру вводят наиболее значимые для фармацевтической промышленности виды, необходимые для создания новых лекарственных препаратов, в т. ч. виды, не встречающиеся в диком виде и не имеющие аналогов во флоре страны. Культивирование лекарственных растений позволяет расширить ассортимент используемых видов, обеспечить получение доброкачественного сырья. В настоящее время разработаны основные приемы агротехнического возделывания более 60 видов лекарственных растений.

СЕЛЕКЦИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

Селекцией растений называется наука, изучающая способы создания новых и усовершенствования имеющихся сортов культурных растений с важными в практике признаками. Различают несколько основных методов селекции: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

Искусственный отбор - основа селекционного процесса. В комплексе с генетическими методиками отбор дает возможность создавать сорта растений с заранее предопределенными особенностями. Отбор может быть массовым и индивидуальным.

Массовый отбор представляет собой выделение ряда экземпляров по внешним признакам без проверки их генотипа. Хорошие результаты в данном случае отмечаются при высоком коэффициенте наследуемости нужных свойств. Данный вид отбора эффективен относительно качественных особенностей, контролируемых одним либо несколькими генами, и редко дает положительные результаты относительно полигенных качеств с низкими коэффициентом наследования. В этом случае востребован индивидуальный (методический) отбор.

При проведении индивидуального отбора (по генотипу) оценивают потомство каждого отдельно взятого растения в ряду нескольких поколений с учетом контроля особенностей, важных для селекционера. Впоследствии оставляют только те экземпляры растений, которые дали максимальное количество потомков с ценными качествами. Благодаря этому, становится возможным оценивать наследственные свойства отдельно взятых особей и способность передавать их следующим поколениям.

Более эффективной считается методика сочетания отбора с некоторыми видами скрещивания (гибридизации). Все методы гибридизации можно подразделить на аутбридинг (неродственное, или межсортовое скрещивание) и инбридинг (близкородственное, или внутрисортовое скрещивание). Инбридинг аналогичен самоопылению у растений, что приводит к увеличению гомозиготности. Для так называемых чистых линий растений характерно не только наличие ценных признаков, но и сниженная жизнеспособность, что обусловлено переходом в гомозиготное состояние всех вредных рецессивных мутаций. Если чистые линии продолжать скрещивать между собой, то появляется эффект гетерозиса. Благодаря аутбридингу, внутри одного сорта поддерживаются ценные свойства и улучшаются в следующих поколениях гибридов за счет повышения уровня гетерозиготности потомков и гетерогенности популяции.

Селекционерами часто применяется метод полиплоидии и отдаленной гибридизации при создании новых сортов растений, в частности метод автополиплоидии. В ходе этого процесса происходит увеличение размеров клеток из-за увеличения количества хромосом. Также повышается стойкость растений к воздействию вредных микробов (вирусов, бактерий, грибков), неблагоприятных физических и химических факторов. Доказано, что полиплоидные организмы являются более жизнеспособными, чем диплоидные. 80% ныне существующих культурных растений полиплоидные. К ним относятся зерновые культуры, овощные и плодово-ягодные, лекарственные, технические и декоративные растения, дающие большие урожаи, по сравнению с диплоидными аналогами.

В основе аллополиплоидии лежит метод отдаленной гибридизации - скрещивания экземпляров растений, принадлежащих к разным видам, иногда родам. В селекции растений часто применяют спонтанные мутации.

В настоящее время во многих научных лабораториях ряда стран проводятся работы по получению индуцированных мутаций. Такие мутанты были выделены с помощью воздействия физических факторов (например, рентгеновского излучения) у некоторых злаковых культур. Они отличаются рядом ценных свойств: повышенной урожайностью, увеличением размера семян и др.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Базилевская Н.А. Теории и методы интродукции растений. М.: Изд-во МГУ,1964г.

2. Муравьева Д. А., Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия: Учебник для фармацевтических вузов. 4 изд. - М.: Медицина, 2002, -656 с.

3. Перевозченко, И. И. Культивирование лекарственных растений : лекция. - М., 1990.

4. Соколов С. Я., Замотаев И. П. Справочник по лекарственным растениям (фитотерапия). - М.: Медицин.-1990.

5. Ториков В. Е., Мешков И. И. Технология возделывания и использования лекарственных растений. Ростов Н/Д.: Изд. Феникс, 2006 г. -283 с.

Размещено на Allbest.ru