地黄[Rehmannia glutinosa Libosch]为玄参科多年生草本植物,以道地产区河南“古怀庆府”一带的怀庆地黄栽培历史最长,产量最高,质量最佳,畅销国内外,系著名“四大怀药”之一。在地黄栽培生产中,因长期无性繁殖造成地黄品种退化,病虫害严重,使得地黄产量和品质下降,原有的品种已经很难适应中药材企业和农户需求,急需选育出品质好、产量高、抗性强的优良新品种。本研究在前期建立地黄资源圃并对怀地黄资源评价、种质创新的基础上,采用杂交育种和太空诱变等育种技术,经过三年的系统选育工作,筛选出2个地黄新品系怀地津8、怀地83和1个新品种怀地81(于2014年12月通过省农业厅组织的专家鉴定),并与怀地黄主栽品种进行了产量、品质和抗性等农艺性状对比研究,建立了良种繁育及生产技术体系,优化了种植标准操作规程(SOP),产生了显著经济、社会效益。主要研究结果如下:1、将前期采用杂交和太空诱变技术创制的新种质经过系统选育,获得3个新品系,并通过品种对比试验、小区对比试验、丰产示范试验,选育出新品种怀地81,并通过省农业厅组织的专家鉴定;将前期采用杂交技术创制的新种质经过系统选育,获得怀地津8、怀地83新品系,为新品种选育奠定物质基础。2、通过新品种选育试验,利用高效液相色谱法测定怀地81与5个怀地黄主栽品种的指标成分—梓醇和毛蕊花糖苷含量,并采用SPSS分析其单株鲜质量和指标成分的差异。结果表明,怀地黄单株鲜质量依次为怀地81>85-5>金九>怀丰>沁怀>北京3号,怀地81与其他主栽品种差异极显著;梓醇含量依次为北京3号(1.601%)﹥沁怀(1.588%)﹥怀地81(1.314%)﹥金九(1.277%)﹥85-5(1.073%)﹥怀丰(0.924%),怀地81梓醇含量与金九差异不显著,与其他主栽品种差异极显著;毛蕊花糖苷含量依次为怀地81(0.096%)>沁怀(0.069%)>85-5(0.047%)>北京3号(0.035%)>怀丰(0.0234%)>金九(0.022%),怀地81毛蕊花糖苷含量与5个主栽品种差异极显著。说明怀地81单株鲜质量和指标成分综合性状较主栽品种有显著优势。经过田间抗性鉴定试验得出,怀地81对地黄斑枯病高抗、轮纹病中抗。综合实验结果:怀地81综合性状优良。3、通过对地黄新品系怀地津8和怀地83与主栽品种产量、指标成分、叶色与光合特性分析,为新品种选育提供理论依据。采用随机区组设计品种对比试验,测产并利用HPLC和LI-6400XT光合仪测定新品系与主栽品种的指标成分和光合特性指标。结果:怀地津8产量为70.11kg(10m2),低于85-5,居第二位,怀地83产量为68.09kg(10m2),低于85-5和怀地津8,居第三位;怀地津8梓醇和毛蕊花糖苷含量分别为1.371%,0.051%,均居第三位,怀地83梓醇含量为1.212%,毛蕊花糖苷含量为0.036%,高于主栽品种金九,低于其它主栽品种;怀地津8、怀地81、85-5、怀地83的叶绿素含量较高;金九、怀地津8花青素相对含量较高,怀地83的花青素相对含量最低;怀地81、怀地83、怀地津8光合速率较高;叶片叶绿素含量与光合速率呈正相关,花青素含量与光合速率呈负相关;综合试验结果,怀地津8和怀地83综合性状良好,可在生产中适当推广种植。4、利用FT-IR结合对比分析软件对不同品种、产地、加工方法的18个生地样品的红外光谱进行测定分析。结果:(1)建立了怀区生地FT-IR图谱,得到13个共有特征峰,为道地产区地黄的鉴别奠定基础;(2)甘肃、四川产地的地黄相似度与怀区差异较大,说明甘肃、四川等非怀区品质不如怀区;(3)聚类分析结果表明,怀区内地黄均能聚到一类,说明产地可区分地黄相似性;3号甘肃样品与4号、13号聚到一类,这三个样品均是蒸汽烘干,说明加工方法对样品质量有影响;怀区内相同品种基本能聚到一类,但是如金九、怀丰等也聚到一类,说明品种对地黄质量也有一定影响。结论:所建立怀区生地傅里叶变换中红外指纹图谱有较好稳定性与重现性,适用于地黄质量控制,为深入合理开发利用地黄资源提供理论和技术支撑。5、利用FT-IR结合对比分析软件对不同炮制方法、贮存时间的10个熟地样品的红外光谱进行测定。结果:(1)建立了怀区熟地FT-IR图谱,得到13个共有特征峰,为地黄的深加工质量控制提供技术支撑;(2)不同熟地指纹谱相似度较好,说明怀区大多数熟地样品的组分、质量相近;(3)聚类分析结果表明,除9号、10号聚类一类,其他相同炮制方法均聚为一类,可能是因为9号炮制时间为2012年,对熟地质量有影响。说明炮制方法、贮存时间对熟地品质有影响。结论:为鉴别区分不同炮制加工方法的地黄品种提供了一种快捷、有效的手段,为地黄深加工质量控制提供理论支撑。6、研究优化了怀地黄生产技术规范化操作规程(SOP),为繁育推广优良品种和规模化种植加工提供了理论和技术支撑。