行业领域

生物与新医药技术

需求背景

1.国内外发展现状 

       赤芍为毛茛科植物芍药Paeonia lactiflora Pall.或川赤芍Paeonia veitchii Lynch的干燥根，属我国传统常用的四十种大宗类中药材品种之一，也是山东的骨干药材品种，山东菏泽是我国主要的道地产区之一，产量占全国的40%以上。鄄城是山东赤芍生产的核心区域，约占全省面积的50%以上。赤芍种植具有栽培周期长（田间生长需3-5年）、管理难度大的特点。近些年来，随着生产面积的扩大，品种混杂、单产低、品质次的现象突出，突出表现为种苗品质低、种植模式落后、肥料施用滥、杂草危害重、机械化程度低、人工成本高、品牌效应差等一系列问题，导致药材市场竞争性弱，影响种植户的收入，严重制约产业健康发展。 

（1）赤芍组培快繁及产业化育苗研究 

       芍药传统方法主要主要采用播种、扦插和分株等方式繁殖，其中播种繁殖开花周期长且后代会发生性状分离。最常用的分株法虽可以保持品种的优良特性，但一般三四年生的母株只能分3～5个子株，周期长、系数低。扦插虽可弥补前两者的缺点,但一般成活率较低，在激素处理和环境条件上都需要进一步的探索。随着中药材市场的迅速发展，仅依靠传统方法繁殖在数量和品种创新上都已越来越难以满足市场需求。芍药的组织培养生产周期短且生长速度快,可以解决上述传统繁殖方法效率低的问题,实现优良品种的快速繁殖和大规模生产。芍药组培技术的成熟和组培体系的建立也是进行分子生物学相关研究的基础,因此建立有效的芍药快速繁殖和离体再生体系具有重要的实践意义和科研价值。芍药组织培养经历了多年研究,虽已取得不错的阶段性进展,但仍存在生根移栽困难、愈伤分化困难、褐化严重等瓶颈问题，成熟的芍药组培快繁和产业化育苗体系尚未建立。 

 （2）赤芍现代生态栽培技术研究 

       赤芍为多年生草本植物，耐寒、耐旱、喜肥、怕涝，喜土壤湿润，喜阳光，夏季喜凉爽气候，适宜在肥沃疏松，排水良好的沙质壤土中生长。每年3月萌发出土，4~6月为生长发育的旺盛时期，同时进入花期，8月中旬后植株开始枯黄，进入休眠期，这时是芍药药用成分最高的时期。根的产量随生长年限增长而增加，但一般超过5年后，根部会变中空，影响商品价值。 

       现如今，传统生产中采用的主要是接近等株行距的平作种植，易造成涝害、除草难、收获难、土地利用率低等；中药材生长需要较多的有机质，但生产中为了追求产量的提高却在大量使用化肥等，严重影响了药材质量，对土壤和环境造成了损伤；由于白芍的生长周期一般需要3~5年，收获前的维护成本较高，企业和农户不堪重负。因此，探索一种新的栽培模式，寻求一种适合芍药种植的有机肥或基质，在能改良土壤的同时解决药材需肥问题，降低维护成本，保证产量是目前产业发展的瓶颈问题。 

     （3）赤芍产地加工工艺标准化研究 

       赤芍采收后的分级和干燥是产地加工中的两个重要步骤，传统方法大都是通过人工挑选来进行分级，晒场晒干或晾晒架晾干，成本高、效率低，易受天气条件影响，且药材质量不稳定，影响用药安全。《中国药典》记载的赤芍加工方法为，除去根茎、须根及泥沙，晒干。其对加工方法的描述过于简单，且无可依据的确切指标，缺乏科学合理的工艺技术参数，极易造成中药饮片有效成分流失，影响产品质量。 本项目拟通过引进自动化分级设备和大型烘干设备，降低用工成本，提高生产效率，在此基础上规范分级规格、标准，设计不同温度干燥试验，确定最佳烘干温度，量化产地加工工艺参数，制定赤芍产地加工标准操作规程。

 2. 趋势及需求分析 

       近年来，随着国家对中医药行业的大力支持，中药材种植和加工行业呈现出高速发展趋势，而且中药材种植作为国家乡村振兴的一项重要举措，未来必然会在中药材种子种苗培育/生态高效栽培技术/标准化产地加工等方面开展创新研究。因此，研究赤芍组培快繁/生态搞笑栽培/产地加工和人才培养等全产业链关键技术攻关和集成示范，与国家产业发展大方向一致，对中药材产业发展具有重要推动作用。

需解决的主要技术难题

药用芍药新品种选育和组培快繁产业化体系建立

搜集筛选药用芍药种质资源，进行鉴定和评价，利用传统大田育种和分子辅助育种相结合的方式，筛选高产优质新品种(系)，进一步纯化选育材料，获得优良品种。药用芍药传统的分株繁殖法一株母体只能分3~5个子株，周期长、系数低扦插法成活率较低.在激素处理和环境条件上还需要进一步的探索。现代化的组培快繁技术，生产周期短、生长速度快、种苗质量好，可以很好的解决药用芍药传统方法繁殖效率低的问题实现优良品种的快速繁殖和规模化、产业化生产。建立药用芍药组培快繁产业化生产体系，对规模化种苗繁育以及优良品种快速推广具有重要意义。

期望实现的主要技术目标

  1、药用芍药新品种选育和组培快繁产业化体系建立

 2、药用芍药现代生态高效栽培模式构建

3、药用芍药产地加工标准化操作规程制定 拟解决重大问题 

 4、建立现代化组培快繁技术体系，缩短生产周期，提高种苗质量，实现优良品种的快速繁殖和规模化、产业化生产。 

 5、综合集成高台低畦种植、中药材专用基质施用技术、生态地膜保墒防草技术等，配套全程机械化管理，升级传统的芍药栽培管理方法。 

 6、引进自动化分级和大型烘干设备，降低用工成本，提高效率，量化产地加工流程参数，制定药用芍药产地加工标准技术规程。 

 7、建立人才培养和公司、合作社、农户等人员技术培训综合实践基地，引进和培育相关专业人才，加强农户等技术培训和技术指导，实现企业及地方科技人才自给自足。（1）通过实施，筛选赤芍优良单株材料10份以上；建立赤芍组培快繁技术及产业化育苗规程1套；灭菌室、培养室等组培车间200m2；年生产脱毒快繁种苗能力达5万株。 （2）制定赤芍现代生态高效栽培技术规程1套，建设核心示范基地100亩；每亩降低生产成本300元以上，增加收入500元以上；与原种植模式相比，赤芍生态高效栽培模式产量提高10%以上，药材有效成分含量提高10%以上。 （3）制定赤芍产地加工标准化操作规程1套，量化技术参数，标准化操作流程；企业生产效率提升20%以上，经济效益提升10%以上。 （4）建设赤芍人才培养与技术培训实践基地，开展赤芍栽培、产地加工技术培训和技术指导10次以上，培训专业人员50人次以上，农户200人次以上。 （5）申请专利2~4项，发表论文3~5篇，培养研究生2~3名。

需求解析

解析单位：“科创中国”中医药文化产业科技服务团（中华中医药学会） 解析时间：2022-09-19

李晓琳

中国中医科学院中药研究所

副研究员

综合评价

1.种子与种苗的选择 2.选地与整地 3.种植方式 4.田间管理 需要从以上4个方面来解决，每种都有技术技巧。 附件2 “科创中国”平台技术研发指南 技术研发指南 （可在平台需求表单内容基础上补充修改） 技术研发背景 赤芍为毛茛科植物芍药Paeonia lactiflora Pall.或川赤芍Paeonia veitchii Lynch的干燥根，属我国传统常用的四十种大宗类中药材品种之一，也是山东的骨干药材品种，山东菏泽是我国主要的道地产区之一，产量占全国的40%以上。鄄城是山东赤芍生产的核心区域，约占全省面积的50%以上。赤芍种植具有栽培周期长（田间生长需3-5年）、管理难度大的特点。近些年来，随着生产面积的扩大，品种混杂、单产低、品质次的现象突出，突出表现为种苗品质低、种植模式落后、肥料施用滥、杂草危害重、机械化程度低、人工成本高、品牌效应差等一系列问题，导致药材市场竞争性弱，影响种植户的收入，严重制约产业健康发展。

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