生物技术与药用植物次生代谢产物 谢静 (成都医学院药学系,四川成都610083) 作者简介:谢静(1979-),女,四川眉山籍,硕士,从事天然药物教学和研究工作。 【关键词】 药用植物;次生代谢产物:生物技术 【中图分类号】 R282.71 【文献标识码】 A 【文章编号】 1672-7193(2007)03-0089-02 药用植物在我国传统医学中具有重要地位。目前我国药用植物有11118种,市售中成药中,从植物中提取的药物或经半合成的药物占商品的20%[1]。药用植物体内的次生代谢产物是细胞生命活动或植物生长发育非必需的一类小分子化合物,其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。自然界许多药用植物的有效成分都是其次生代谢产物,萜烯、酚、生物碱三类化合物是植物中最重要的次生代谢产物。 20世纪50年代药用植物次生代谢产物的工业化生产开 始利用植物细胞大量培养作为主要手段。目前药用植物的生物技术研究主要集中在药用植物资源学研究、药用植物栽培学研究、药用植物生态学研究、药用植物化学研究、质量控制和药效评价等领域,近年已经取得了一定的进展[2]。下面就生物技术应用于药用植物次生代谢产物方面的研究情况进行综述。 1 细胞培养技术和药用活性成分生产 我国传统药材中88%为植物药。植物单个细胞在适宜的环境下可分化发育成植株,并具有整株植物所具有的合成化合物的能力,也即植物细胞具有全能性,这为通过植物组织和细胞培养来获得其药用活性成分提供了有效途径。 目前利用细胞培养技术生产药用植物有效成分主要有三种方法:液体悬浮培养、固定化细胞培养和发酵工程技术[3]。液体悬浮培养主要用于生产细胞内的有效成分,利用该方法生产植物来源药物最成功的是紫杉醇和紫草宁色素的生产。 紫杉醇是20世纪70年代从短叶红豆杉树皮中提取出来的具有独特抗癌作用的天然产物,被认为是治疗卵巢癌的首选药物,近年不断发现它对其它癌症的治疗作用,是有发展前途的抗癌新药。到目前为止,发现紫杉醇只存在于裸子植物红豆杉科的红豆杉属Taxus L 和澳洲红豆杉属种中。由于红豆杉类植物多属珍稀物种,数量稀少,生长缓慢,紫杉醇的含量又非常低,而全球每年需要紫杉醇200～300kg,所以靠砍伐提取的方法远不能满足人们对紫杉醇的需要[4]。为了克服这一问题研究人员从各个方面探索解决紫杉醇的来源问题,1991年美国研究人员用75000生物反应器生产紫杉醇获得成功 [5] 。 紫草宁色素是一组蒽醌类色素,主要是作为染料和在化妆品中的生产,还兼有抑菌消炎作用,在国际市场上价格十分昂贵[6]。日本三井石化公司1983年用细胞培养法生产紫草宁色素投入市场,成为药用植物细胞工程产品化和商业化的先例[7]。 我国的细胞培养始于20世纪50年代,在我国研究比较成功的例子是人参,1964年中国科学院上海植物生理研究所的罗士韦研究员首先成功地进行了人参的组织培养,随后我国和其他国家的学者将人参的细织培养过渡到工业化生产。目前人参的10L 体积的大规模培养在我国已实现,对其培养细胞进行化学成分和药理活性比较分析,表明与种植人参无明显差异,中国药科大学丁家宜等已将其作为美容保健品投放市场,这是我国药用植物生物技术产品商品化的第一个范例[3]。 据不完全统计,目前已经从400多种植物中建立了组织和细胞培养物,从中分离出600多种代谢产物,其中40多种化合物在数量上超过或等于原植物[8]。其中代表性的研究成果如:紫草、红豆杉、人参、黄连、毛地黄、长春花、曲洋参等细胞培养,但是至今只有少数品种(紫草、人参等)达到了生产规模[9]。和植物栽培比较,尽管它有许多优点,如不受地域及气候条件的影响,可进行特定的生物转化反应,生产人们需要的活性成分、缩短生物合成周期、产量大、不污染环境等[10,11],但由于增殖率不够高,产物不稳定,常低于原植物的水平,导致成本高不能与栽培植物和微生物发酵竞争,成为阻碍细胞培养技术进入商业性开发的主要因素。因此,多年来研究方向一直集中在提高培养物的增殖速度和保持产物的稳定和高产上。 植物组织和细胞培养的工业化生产遇到的主要问题[12]: (1)利用植物组织和细胞培养成本高于采集野生植物或 种植的生产方式,限制了此技术的发展。 (2)植物组织和细胞培养与微生物发酵相比,生长速度 慢、活性物质产量低。利用链霉菌发酵生产抗生素的发酵周期为72～96h,其最终产物高达8000mg/I 。,而植物组织和细胞培养的周期在18天以上,有效成分的含量也较低。 (3)适合植物组织和细胞培养的生物反应器尚有待研究 解决。问题的关键不是受制造生物反应器工程技术的制约,而是人们对植物组织和细胞在离体培养条件下的生长与发育的规律了解甚少。 (4)对植物次生代谢产物合成途径及所参与反应的各种 酶的了解不多,有的甚至连有效成分的化学结构尚未明确,因此对次生代谢的调控存在着很大的盲目性。 2 毛状根培养 利用发根农杆菌感染双子叶植物形成毛状根,是近10年来继细胞培养后又一新的培养系统。发状根的培养对中草药 9 8
毕业论文
生物技术及应用论文关于生物技术的论文 生物技术在药用植物中的应用及研究进展 摘要：参阅大量文献资料对近年来生物技术在我国药用植物研究中的应用进展进行了综述。从组织培养技术在药用植物中的应用、细胞培养的研究概况、基因工程和分子生物学在药用植物中的应用等内容出发，指明了生物技术在我国药用植物中的应用前景。 关键词：中草药；生物技术；组织培养；基因工程 我国野生药用植物种质资源非常丰富，已发现11 000多种药用植物，种类和数量均居世界首位，为我国研制新的天然药物奠定了良好的资源基础。但传统的中草药获取方法是以采集和消耗大量的野生植物资源为代价的，当采集和消耗量超过自然资源的再生能力时，必然会导致物种濒危甚至灭绝。为了解决药用植物的供需矛盾，人们多采用人工栽培的方法扩大药源，但在人工栽培药用植物时又面临着花费时间长、繁殖系数小、耗种量大、种子带病与农药残留等问题，严重影响了产量和品质。近年来，生物技术的兴起，为我国药用植物的研究和发展提供了良机和手段。 1 植物组织培养 1.1历史与现状
近40年来，植物组织培养已成为生物学科研究的重要技术手段，并在农业、林业、医药业等行业中被广泛应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。而我国药用植物组织培养的研究，可以追溯到20世纪60年代。1964年。中国科学院上海植物生理研究所罗士韦教授等首先报道了人参组织培养获得成功的研究成果。到目前为止，已有100多种药用植物通过离体培养获得试管植株，其中大多数为珍贵的药用植物。其中有的还利用试管繁殖技术用于生产栽培种植药材，如苦丁茶、芦荟、怀地黄、枸杞、金钱莲等。宁夏农林科学院枸杞研究所利用试管繁殖与嫩枝扦插相结合的方法繁殖新品种宁杞1号和宁杞2号苗木100多万株，加速了该品种的推广。 1.2组织培养技术在药用植物中的应用 1.2.1 药用植物种苗的快速繁殖利用植物组织培养技术进行药用植株无性繁殖来解决药用植物天然资源不足这一棘手问题，具有成本低、效率高、生产周期短、无性遗传特性一致的优点。特别是对某些种子繁殖慢、难繁殖的药用植物。组织培养通过选择材料的部位(如根、茎、叶的段、片、块等)，运用培养基获得芽体，最后培养成为植株。现在已经在药用植物中广泛应用，已在上百种药用植物上成功完成组织培养。 1.2.2无性植株的再生无性植株的再生是对植物通过组织培养和遗传工程进行品种改良的一个先决条件，也是实现获得大量人工种苗的重要途径，目前我国药用植物用组织培养技术繁殖的无性系可概括
分子生物学主要研究内容 1. 核酸的分子生物学。 核酸的分子生物学研究 核酸的结构及其功能。由于 核酸的主要作用是携带和传 递遗传信息，因此分子遗传 学是其主要组成部分。由于 50年代以来的迅速发展，该 领域已形成了比较完整的理 论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则是其理论体系的核心。 2. 蛋白质的分子生物学。 蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子──蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多，但由于其研究难度较大，与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展，但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。 3.细胞信号转导的分子生物学。 细胞信号转导的分子生物学研究细胞内、细胞间信息传递的分子基础。构成生物体的每一个细胞的分裂与分化及其它各种功能的完成均依赖于外界环境所赋予的各种指示信号。在这些外源信号的刺激下，细胞可以将这些信号转变为一系列的生物化学变化，例如蛋白质构象的转变、蛋白质分子的磷酸化以及蛋白与蛋白相互作用的变化等，从而使其增殖、分化及分泌状态等发生改变以适应内外环境的需要。信号转导研究的目标是阐明这些变化的分子机理，明确每一种信号转导与传递的途径及参与该途径的所有分子的作用和调节方式以及认识各种途径间的网络控制系统。信号转导机理的研究在理论和技术方面与上述核酸及蛋白质分子有着紧密的联系，是当前分子生物学发展最迅速的领域之一。 4.癌基因与抑癌基因、肽类生长因子、细胞周期及其调控的分子机理等。 从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。分子生物学将为人类最终征服癌症做出重要的贡献。
药用植物资源研究与进展 教学大纲 学时：36学时考试方式：考试与综述 教学方式：讲授与实习考察主讲老师：王弘 课程类型：本科生选修课 授课对象：药学专业本科生；对中药、天然药物有兴趣的医学部学生 开设目的: 人类面对各种疾病危害、资源危机等严重问题，新的药用资源寻找和可持续开发利用具有非常重要的意义。近年来，随着人们回归自然的意识增强，天然药物在解除疾病危害和医疗保健等方面的优势日益被重视，需求量急剧增加。药用植物资源是自然界生物资源的重要组成部分，是天然药物的主要来源，但由于人们长期的过度采挖，造成生态破坏，致使多种野生资源濒临灭绝。因此如何科学保护利用药用植物资源是天然药物研究领域急待解决的问题。 药用植物资源学研究范围广泛，是采用多学科手段和方法研究植物资源的一门应用性科学。本课程是在介绍药用植物资源学基本概念和方法的同时，注重该领域研究新成果的介绍，并安排一定课时的实习考察，通过学习可以使学生熟悉药用植物资源研究的基本方法，了解该领域研究的新进展，拓宽知识，为今后的研究生学习和从事天然药物相关研究打好基础，因此对于药学院学生有必要学习药用植物资源研究的相关知识。作为一门选修课，也可以满足对中药和天然药物研究有兴趣的医学部学生的需要，广泛的指导人们有方向、有目的探寻新的药用资源，促进药用植物资源的可持续性发展利用。 课程内容 一、概论 4学时 植物资源基本概念 药用植物资源学的发展历史-本草学 药用植物资源的特点与分类 研究现状和存在的问题 二、药用植物资源的分布与优势资源 4 学时 药用植物学和生态学基础知识简介 药用植物资源分布与道地药材
三、药用植物资源的调查和保护 4学时 药用植物资源的调查 药用植物资源的保护 药用植物园和保护区介绍 中药材生产质量管理规范（GAP） 四、药用植物资源化学研究进展 2 学时 植物资源化学的基本知识 药用植物资源化学研究进展 五、药用植物资源的开发与可持续性发展 6学时 植物资源开发的基本原则 药用植物资源的三级开发研究 药用植物新资源的发现 药用植物资源的开发途经- 研究范例介绍 六、民族植物药和国外植物药的研究进展3学时 民族植物药的研究进展 国外植物药的研究进展 七、新技术在药用植物资源研究中的应用 3学时 生物技术、3S技术等在药用植物资源研究中的应用 八、参观与考察 10学时 药用植物园、栽培基地参观 药用植物资源科研及实际应用考察
药用植物与生药学复习题绪论 1.药用植物学研究的内容？ 2.生药学研究的内容？ 3.什么是中药和草药？ 4.什么是道地药材？ 植物的细胞 1.什么是模式细胞？ 2.原生质体及后含物的含义？ 3.淀粉粒有哪几种类型？ 4.晶体有哪几种类型？ 5.纹孔有哪几种类型？ 6.细胞壁特化有几种类型？分别是如何形成的？如何鉴别？ 植物的组织 1.分生组织细胞有什么特点？ 2.气孔有哪几种轴式？ 3.简述腺鳞与腺毛的异同点？ 4.周皮包括那几层结构？ 5.皮孔是怎样形成的？ 6.分泌腔有几种类型？如何鉴别？ 7.无节乳汁管是怎样形成的？ 8.举例说明晶鞘纤维的含义（解释晶鞘纤维，并举例？） 9.输导组织包括那些结构？ 10.维管束有哪些类型？ 根的形态与显微构造 1.解释主根、测根、纤维根、定根、不定根、根系？
2.根冠的构造包括那几部分？ 3.根的初生构造特点？ 4.什么是凯氏带？凯氏点？ 5.什么是通道细胞？ 6.侧根的发生位置？ 7.根的次生构造特点？ 8.根的初生构造于根的次生构造有什么区别？ 9.什么是根被？ 10.植物学的上根皮与药材学上根皮有什么区别？ 11.举例说明根的异常构造的特点？ 茎的形态与显微构造 1.茎与根的区别？（茎的特征与习性，根的特征与习性） 2.双子叶植物茎的初生构造特点？与根的初生构造的区别？ 3.双子叶植物茎的次生构造特点？与初生构造的区别？与根的次生构造的区别？ 4.年轮是如何形成的？ 5.什么是早材？什么是晚材？什么是心材？什么是边材？ 6.树皮的两种含义？ 7.以黄连为例说明双子叶植物根茎的构造特点？ 8.以大黄为例说明双子叶植物根茎的异常构造特点？ 叶的形态与显微构造 1.什么是掌状网脉？什么是羽状网脉？ 2.如何鉴别单叶与复叶？（试述单叶与复叶的区别） 3.什么是蒸腾作用？有什么意义？ 4.双子叶植物叶片的构造分为哪三部分？各有什么特点？ 5.单子叶植物叶片的构造特点？ 6.什么是等面叶？什么是异面叶？ 7.什么是泡状细胞？在何类植物体中？有什么生理意义？
生物技术在药用植物中的应用及研究进展 摘要：参阅大量文献资料对近年来生物技术在我国药用植物研究中的应用进展进行了综述。从组织培养技术在药用植物中的应用、细胞培养的研究概况、基因工程和分子生物学在药用植物中的应用等内容出发，指明了生物技术在我国药用植物中的应用前景。 关键词：中草药；生物技术；组织培养；基因工程 我国野生药用植物种质资源非常丰富，已发现11 000多种药用植物，种类和数量均居世界首位，为我国研制新的天然药物奠定了良好的资源基础。但传统的中草药获取方法是以采集和消耗大量的野生植物资源为代价的，当采集和消耗量超过自然资源的再生能力时，必然会导致物种濒危甚至灭绝。为了解决药用植物的供需矛盾，人们多采用人工栽培的方法扩大药源，但在人工栽培药用植物时又面临着花费时间长、繁殖系数小、耗种量大、种子带病与农药残留等问题，严重影响了产量和品质。近年来，生物技术的兴起，为我国药用植物的研究和发展提供了良机和手段。 1植物组织培养 1.1历史与现状 近40年来，植物组织培养已成为生物学科研究的重要技术手段，并在农业、林业、医药业等行业中被广泛应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。而我国药用植物组织培养的研究，可以追溯到20世纪60年代。1964年。中国科学院上海植物生理研究所罗士韦教授等首先报道了人参组织培养获得成功的研究成果。到目前为止，已有100多种药用植物通过离体培养获得试管植株，其中大多数为珍贵的药用植物。其中有的还利用试管繁殖技术用于生产栽培种植药材，如苦丁茶、芦荟、怀地黄、枸杞、金钱莲等。宁夏农林科学院枸杞研究所利用试管繁殖与嫩枝扦插相结合的方法繁殖新品种宁杞1号和宁杞2号苗木100多万株，加速了该品种的推广。 1.2组织培养技术在药用植物中的应用 1.2.1药用植物种苗的快速繁殖利用植物组织培养技术进行药用植株无性繁殖来解决药用植物天然资源不足这一棘手问题，具有成本低、效率高、生产周
《药用植物学》辅导资料 一、选择: 植物的主要化学成分特征是 A黄酮类 B强心苷 C皂苷 D生物碱类 E酚类 2.马兜铃花的特征是 A花被管基部球形 B花被管顶端向一侧扩大 C花被管顶端3裂 D雄蕊12 E雄蕊6 3.具有单性花的科是 A马兜铃科 B蓼科 C小檗科 D葫芦科 E天南星科 4.具有托叶的科是 A豆科 B木兰科 C桑科 D罂粟科 E 蓼科 5.蓼科植物的特征是 A木本植物 B草本植物 C花两侧对称 D花辐射对称 E托叶形成鞘状 6.何首乌花的特征是 A花被外侧3片背部有翅 B花被5裂 C花被6裂 D花被外侧3片背部无翅 E花白色 7.百合科植物的果实是 A瘦果 B蒴果 C胞果 D浆果 E核果 8.商陆科植物的特征是： A单叶互生 B全缘 C单被花 D重被花 E子房上位 的特征是： A草本 B单叶 C复叶 D特立中央胎座 E中轴胎座10.为Campanulaceae的植物是 A太子参 B党参 C沙参 D华山参 E人参11.具有两侧对称花的科是 A毛茛科 B百合科 C豆科 D天南星科 E唇形科12.属于Ranunculaceae的属是 A天南星属 B乌头属 C铁线莲属 D百合属 E黄精属13.花两侧对称的科或属是 A乌头属 B唇形科 C百合科 D木兰属 E忍冬科14.沙参属的特征是 A有白色乳汁 B花钟形 C具心皮柄 D聚合果 E蒴果 的特征是 A草本 B灌木 C雄蕊离心式发育 D具有花盘 E聚合果16.小檗科的特征是 A草本 B灌木 C聚合果 D单雌蕊 E单性花主要特征是 A含有皂苷类化合物 B常为木质藤本 C花单性 D雄花的雄蕊通常6 E伞形花序 属的特征是 A藤本 B乔木 C单性花 D辐射对称花 E浆果19.具油细胞的科是
生药学及药用植物学 一、考试的总体要求 应系统掌握药用植物与生药学的基本知识。掌握药用植物细胞、组织和器官的特征与显微构造。掌握药用植物分类学的基本知识和分类方法。掌握生药的记载与分类、生药的鉴定、采收、加工与贮藏、中药的炮制等基础知识。对常用的生药应熟悉其来源、性状、显微特征、理化鉴别、化学成分、药理活性、性味功效等。此外，要了解药用植物生物技术、资源保护与可持续利用、以及生药的质量标准与控制等内容。二、考试的内容和比例 1. 药用植物学基础：包括药用植物的细胞和组织、根、茎、叶、花、果实、种子的形态与显微构造、药用植物分类概论。以上内容重点掌握基本的概念、形态和显微特征，以及植物分类的基础知识。 3. 生药学基础：包括生药的分类与记载、生药的化学成分及其生物合成、生药的鉴定、生药的采收、加工与贮存、中药的炮制、生药质量标准的制定与控制。其中生药的分类与记载、生药的鉴定、中药的炮制作为生药学的重点。 3. 药用植物重要类群与重要生药：包括低等药用植物和高等药用植物、动物类和矿物类生药。重点为重要药用植物的科属特征、亲缘关系与性状特征、重要生药的来源、性状、显微特征、理化鉴别、化学成分、药理活性、性味功效等。以真菌、裸子植物、被子植物为重点。重点掌握以下药材，冬虫夏草、麻黄、银杏、大黄、何首乌、黄连、白芍、厚朴、板蓝根、山揸、黄芪、甘草、黄柏、人参、三七、当归、川芎、柴胡、马钱子、龙胆、薄荷、丹参、黄芩、洋金华、地黄、金银花、天花粉、桔梗、红花、半夏、川贝母、砂仁、莪术、天麻、鹿茸、麝香、牛黄、朱砂等。 4. 药用植物生物技术：包括药用植物组织和细胞培养、药用植物的基因工程。重点掌握基本概念，并与中药现代化相联系。 5. 生药资源的开发利用和保护：包括生药资源的状况和开发利用方法与途径、生药资源的保护现状及可持续利用的对策与措施。重点掌握基本概念，并与中药现代化相联系。 考试时间3小时，满分100分
药用植物内生真菌研究现状及其应用前景 摘要：随着对药用植物内生真菌研究的深入，从药用植物内生真菌中寻找新的 生物活性成分已成为研究热点。内生真菌对药用植物的生长及活性成分的形成都 有影响，内生真菌活性成分已成为发现新颖结构化合物及新药物的潜在资源。简 要综述了近年来在内生真菌的分离鉴定、发酵、次生代谢产物、与宿主的关系等 方面的研究进展。 关键词：内生真菌；分离鉴定；发酵；代谢产物；药用价值 1 药用植物内生真菌研究现状 内生真菌（endophytic fungi）是指生活在健康植物的各种组织和器官内部的 真菌，被感染的植物不表现明显的外在病症，可通过组织学方法、从严格表面消 毒的植物组织中分离的方法，以及从植物组织内直接扩增微生物 DNA 的方法来证 明其内生性。内生真菌不但可以自身合成药物活性成分，还具有促进宿主植物合 成活性成分的能力[1]。药用植物内生真菌代谢产物的多样性和新颖性，将为利用 其进行工业发酵，生产新型活性化合物开辟新的途径。 2 药用植物内生真菌的多样性 内生真菌的分离培养是菌株鉴定及其活性物质研究的基础。由于环境的改变，内生真菌的生长及次生代谢产物的数量、种类等都会受到影响[2]。通过形态学观 察和繁琐的生理生化实验，以及分子生物学鉴定方法进行分类鉴定。 3 内生真菌的次生代谢产物及生物活性 3.1抗肿瘤活性物质 某些抗肿瘤药用植物中部分内生真菌能够产生与宿主相同或相似的生理活性 成分，已有不少学者从具有抗肿瘤作用的药用植物中寻找能产生抗肿瘤成分的内 生真菌，并从中发现了一些具有潜在应用前景的抗肿瘤化合物。1993 年 Stierle 等[11]首次从短叶红豆杉（Taxus brevifolio）的韧皮部分离到一株能产紫杉醇的内生 真菌，随后许多学者从不同种红豆杉中也分离得到产紫杉醇的内生真菌。除紫杉 醇外，人们还研究了可以产其他抗肿瘤活性物质的内生真菌，陆续从长春花（Catharanthus roseus）、桃儿七（Sinopodophyllum hexandrum Ying）、美登木（Maytenus hookeri）等药用植物中分离出了能产生抗肿瘤活性物质的内生真菌菌株。这为药用植物内真菌发酵生产抗肿瘤药物奠定了基础。 3.2抗生素类活性物质 药用植物内生真菌可产多种抗生素，能抑制病原体、细菌、真菌、病毒等。 李雅等发现，杜仲内生真菌对植物病原真菌有抑制作用。Castillo 等从蛇藤（Kennedia nigriscans）中分离到一株能抑制多种致病霉菌的内生真菌。Thongchai 等从 Zingiber officinale Rosc 中分离到的内生真菌能够产生明显的抑菌活性，并得 到了具有该抑菌活性的单体化合物[3]。 3.3其他活性物质 研究发现内生真菌还能产生其他活性物质，如降血糖活性物质、免疫抑制剂、抗氧化剂等。Salituro 等从非洲热带雨林植物的内生真菌 Pseudomassaria sp.中分 离到一种非肽类代谢物，可使人的胰岛素受体酪氨酸β- 亚基磷酸化，并使胰岛素 受体的作用底物也磷酸化，从而激活蛋白激酶 B，具有模拟胰岛素的作用，能明 显降低血糖浓度。周生亮发现4株薯蓣（Dioscorea zingiberensis）菌丝和发酵液
本科课程简介及课程辅导教案山东大学课程情况登记表
第一部分课程简介 一、《药用植物学》的性质和任务 《药用植物学》是本科药学专业和制药工程专业教学计划中的一门专业基础课。重点学习和掌握药用植物的外部形态、内部结构以及在着两部分内容基础上建立起来的植物分类系统和分类方法。运用这些知识和方法正确的鉴定药用植物、调查和探索用药植物资源，并为进一步学习《生药学》、《天然药物化学》等有关课程打下良好的基础。 《药用植物学》是一门形态学课程，在学习过程中要理论联系实际，既要认真学好理论课，又要重视实验课及野外实习的学习。 《药用植物学》内容多，时间少，在学习时要抓住重点，分清主次，重点掌握与药用植物鉴定和生药鉴定关系密切的基础理论、基本知识和基本技能。要学会独立观察、独立思考和独立分析问题和解决问题的能力。为开发利用我国的药用植物资源，整理提高祖国中医药学宝贵遗产，为使我国的中药走向世界，做出应有贡献。 二、目的要求 通过《药用植物学》的课堂讲授、实验、实习、自学讨论等教学环节，要求学生： 1．掌握植物细胞、组织和器官的概念、显微结构、类型特征及器官的外部形态特征和识别要点。 2．掌握植物分类的基础知识、常见科的主要特征以及运用植物分类检索表鉴定植物标本的方法和技能。 3．学会使用普通生物显微镜和体视显微镜（解剖镜）的方法和技巧，学会各种临时显微标本片的制作、显微绘图及显微测量方法、腊叶标本的制作。 4．熟悉植物细胞、组织和器官的生理功能，并熟悉生理功能与形态结构之间的关系；熟悉植物界的分类系统及各大类群的主要特正。 （这里的各大类群指：常见并与药用植物关系密切的类群如低等植物、高等植物、藻类植物的蓝藻、绿藻、褐藻和红藻门；菌类植物的真菌门；苔藓植物门、蕨类植物门、种子植物门等） 5．了解植物细胞的繁殖、组织培养及生物新技术在生药研究中的应用等知识。
我国药用植物资源研究新进展 摘要：本文主要介绍了我国药用植物资源的现状，及资源的开发与利用，并通过对我国药用植物资源现状的分析找出新的药用资源。通过本文的描述我们可以进一步了解寻找药用植物新资源的重要性与紧迫性，知道药用植物资源，有着不容忽视的价值。 关键字：药用植物新资源开发利用现状 1.药用植物资源 1.1药用植物的开发与利用 资源的开发，指人们对植物资源进行劳动，以达到利用所采取的措施。 资源的利用，是人们对已开发出来的资源进行一定目的的使用，如进行加工和制成新产品等。 开发与利用在概念上有区别，但两者又密切联系。纵观植物开发现状，一方面资源大量破坏和浪费，一方面资源又严重不足，这已成为中医药事业发展的突出矛盾。 药用植物资源的开发和利用是多层次、多方位和多科学的，它包括以发展药材及原料为主的初级开发，以及开发药物与其他产品为主的二级开发，以开发天然化学药和单体为主要内容的深层次开发。此外，还包括其他方面的开发，如保健品、饮料、调味剂、天然色素、甜味剂、香料香精、化妆品、酿酒、植物农药等多品种的开发。不少植物的加工品还可用于纺织、制革、烟草、石油勘探建筑化工等多种工业部门。 在当今“人类要回归大自然”思潮的影响下，药用植物资源的开发和利用已受到了世界性的关注，是药用植物研究的中心任务之一。 1.2我国药用植物资源的分布 我国药用植物资源分布广泛，特点是高原和山地分布多于丘陵区，丘陵区又多于平原区，西部地区尤为丰富其中西南地区的药用植物资源约占全国总数的60%-70%，可见我国名贵药材大多都生长在少数民族地区。民族药用植物资源的利用主要体现在民族药和民间医药的开发上，这两者有着极为密切的同源关
药用植物引种研究进展 摘要：在我国快速发展的过程中，药用植物的资源是十分紧缺的主要是因为其 极高的经济价值和药用价值。引种保护是目前行之有效的保护方法，引种分为就 地引种、相似生态环境引种和不同生态环境引种。 关键词：药用植物；引种；中药；质量比较 引言 植物的引种驯化是指通过人工栽培、自然选择和人工选择，使野生植物、外 地或国外的植物适应本地自然环境和栽培条件，成为能满足生产需要的本地植物。引种与驯化是一个过程的两个不同阶段。引种是将野生植物移入人工栽培条件下 种植或将一种植物从一个地区移种到另一地区;驯化则是通过人工措施使引入的植物适应新的生活条件。一般而言，植物引种驯化的主要目的是通过栽培实现植物 资源量扩增，以满足人类的需要，其引种驯化成功的一般标志是从种子到种子。 药用植物是人类用于防病、治病的植物，它的全株或一部分可供药用或作为制药 工业原料使用。药用植物与普通植物的主要区别在于药用植物具有防病治病的功能，这是在长期的医学实践检验中被人类赋予的特殊属性。因此，药用植物的引 种驯化与普通植物的引种驯化既有相似的地方，也存在许多不同之处。药用植物 的引种驯化过程中强调原有药效成分是否能够维持或提高，以确保药用功效不减 弱或不丧失，其引种驯化成功的标志是从“药效”到“药效”。为此药用植物的引种 驯化更强调对引种材料、引种地点的选择，驯化条件的营造等以充分促进药用植 物药效成分的形成与积累，维持或提升其原有药效。因此，药用植物的引种驯化 成功的评价标准除了需要满足从种子到种子的标准外，还需要进行引种驯化后的 药效成分的定性定量分析，并通过生物实验和临床效果判断药效，实现从“药效” 到“药效”的目的。现有的引种驯化理论大多建立在农作物、园林植物等引种驯化 的经验上，它们对药用植物的引种驯化并不完全适用。一些药用植物驯化后药效 出现剧烈变化，难以作为原有药材使用。造成这种现象的主要原因在于现有药典 对药用植物要求的指标成分不完全是真正的药效成分，大多数药用植物的药效成 分不清楚，导致缺乏即时反应药效的明确指标，需要经过长期的临床检验才能确 认药效的好坏，在驯化中难以按药效去选择药用植物。因此，本研究在探讨药用 植物的药效形成和稳定机制上，提出了药用植物发源中心假说，目的是在此基础 上建立以药效为核心的药用植物引种驯化新理论。 1引种植物与原产地品质比较 栝楼为浙江所产的道地药材，引种至贵州后必需脂肪酸种类及数量优于原产地，更适宜作食品使用。引种至浙江宁波的白芍与原产地所产未见质量差异。不 同产地的同一种药用植物，是否可在某一地区引种，需要比较各品种的品质。白 芷是道地产区多、跨地理距离长的典型药用植物，川白芷、杭白芷、祁白芷、禹 白芷在江苏引种后发现，川白芷在江苏生长生物量最高，香豆素总含量最高。而 由其他产地引入已经公认为道地产地的质量比较亦受到关注。四川中江为丹参的 道地产区，大部分地区引种而来的丹参并无明显质量变化，山东平邑、临朐的丹 参却质量转次，山东沂南、河北行唐的丹参质量转优。山东九间棚和河南封丘金 银花引种到陕西临潼后，绿原酸和木犀草苷含量均有所下降，但仍高于本地野生种。杭白菊引种至河南漯河、栾川、河南农业大学科教园区药用植物园（园区）后，绿原酸、木犀草苷、3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸的含量均达到2015年版《中华 人民共和国药典（一部）》规定的标准，但3种成分在3个产地却存在极显著差
分子生物学技术 近年来，心血管疾病的发病率和死亡率急剧增加，已成为危害我国人民群众生命和健康的重大疾病。人们逐渐认识到,包括心血管疾病在内的许多疾病的生理、病理机制的本质问题是相关基因的表达及其调控。随着研究的深入, 心血管疾病的研究已深入到分子生物学水平。人们寻找疾病相关基因, 研究其表达调控机制, 希望在分子水平阐明疾病发生机制, 以期更有效地进行疾病的诊断、治疗。相应地, 很多分子生物学研究技术也应用到对心血管疾病的研究中来, 成为不可或缺的基本手段, 如分子杂交技术、聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR）技术、反义核酸技术、DNA微阵列、转基因技术等等。分子诊断学是以分子生物学理论为基础，利用分子生物学的技术和方法研究人体内源性或外源性生物大分子和大分子体系的存在、结构或表达调控的变化，为疾病的预防、预测、诊断、治疗和转归提供信息和决策依据的一门学科。1953年Watson & Crich发现DNA 双螺旋结构, 标志着分子生物学时代的到来。随着研究的进展, 人们对心血管疾病的研究也逐步深入到分子水平, 很多分子生物学的研究技术也在疾病机理、药物机理的研究中广泛应用, 成为基本的研究手段。人类基因组计划完成后, 生命科学研究进入后基因组时代, 进行功能基因组学、蛋白质组学的研究, 相应的实验技术也广泛应用并不断发展。 在过去的短短的10余年中,检验医学发展日新月异、发展迅猛,临床实验室的实验设备已高度自动化及网络化，“实验室全自动化”（Total Laboratory Automation,TLA）、分子诊断（MolecularDiagnostics）、床旁检验（Point of Care Tests,POCT）、循证检验医学（Evidence basedlaboratory medicine,EBLM）的兴起为心血管疾病的诊疗提供了极大帮助。 一、分子生物学技术 由于分子生物学技术的快速发展,以及人类基因组序列认识的逐渐完善,以PCR为代表的体外核酸扩增技术已在临床基因诊断中得以较为广泛的应用,如病毒、细菌的基因快速检测,遗传性疾病的诊断,肿瘤的基因诊断等。实时荧光定量PCR技术的应用,不仅使临床基因检测更加快速,而且使基因检测进入定量阶段,这特别有利于某些疾病治疗效果的评价。免疫检验中的放射免疫分析（Radioimmunoassay，RIA）,酶免疫分析（Enzyme Iimrrmnoassay，EIA）,金标记免疫分析,荧光免疫分析（Fluoroimmunoassay，FIA）,时间分辨荧光免疫分析（Time-resolved Fluoroimmunoassay，TRFIA）,化学发光免疫分析（Chemiluminescence Immunoassay，CLI A）,电化学发光免疫分析（Electro-Chemiluminescence Immunoassay ，ECLI）技术的临床应用不仅拓宽了免疫学检测的领域,同时提高了免疫学检测的灵敏度,促进了免疫检测的自动化。特别是化学发光免疫分析、电化学发光免疫分析技术的诞生,使得免疫学检验进入了一个新的时代,检测灵敏度可达pg水平,其检测速度、分析自动化程度及分
药用植物，是指医学上用于防病、治病的植物。其植株的全部或一部分供药用或作为制药工业的原料。广义而言，可包括用作营养剂、某些嗜好品、调味品、色素添加剂，及农药和兽医用药的植物资源。药用植物种类繁多，其药用部分各不相同 2. 中文名：竹叶草 拉丁学名：Oplismenus compositus (Linn.) Beauv. 药用价值：性味甘、淡、平，无毒。能清肺热，行血，消肿毒。治咳嗽吐血。 3. 中文名：铜锤玉带草 拉丁学名：Pratia nummularia (Lam.) A. Br. et Ascher. [Lobelia nummularia Lam.; P.beonifolia Lindl.;P.zeylanica Hassk.] 药用价值：苦、甘，平。清热解毒，活血，祛风利湿。用于肺虚久咳，风湿关节痛，跌打损伤，乳痈，乳蛾，无名肿毒 4. 中文名：慈竹 拉丁学名：Neosino calamus affinis 药用价值：竹芯、竹叶：清热除烦。主治热病烦渴，小便不利，口舌生疮。阴笋子：清热解渴。主治消渴，小便热痛。竹根：通乳。主治乳汁不通。 5. 中文名：三叶崖爬藤 拉丁学名：Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg 药用价值：提取制剂对食道癌、胃癌、肺癌、肝癌、肾癌、胰腺癌、胆囊癌、乳腺癌、宫颈癌、白血病、淋巴癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌等多种原发癌、转移癌等均具有很好的治疗作用。对肿瘤化疗带来的种种不良反应，如食欲低下、呕吐、恶心、头发脱落以及白细胞减少等都有明显的改善作用。对晚期患者有缓解疼痛作用。它还能有效地提高人体的免疫功能。 6. 中文名：蝴蝶花 拉丁学名：Iris japonica 药用价值：蝴蝶花的全草味苦性寒。可解毒、消肿止痛。治肝炎、肝肿大、肝痛、喉痛、胃病。 7. 中文名：接骨草 拉丁学名：Herba Saururi Chinensis 药用价值：根: 甘、平。茎叶: 甘、微苦，平。根: 祛风，利湿，活血，散瘀，止血。茎叶: 祛风，利湿，舒筋，活血。 8. 中文名：山胡椒 拉丁学名：Lindera glauca 药用价值：现代研究表明山胡椒属植物内分布的生物碱类化合物, 在骨架类型上主要为阿朴菲型、和异喹啉类。 9. 中文名：芒 拉丁学名：Miscanthus sinensis 药用价值：幼茎：散血去毒 10.中文名：枫香 拉丁学名：
药用植物生物工程技术研究进展 中草药在医药界有非常重要的地位，对人类的健康发挥着重要的作用，中草药的培植非常重要，在现如今的野生草药资源中，由于人类不加节制的开采，对中草药的多样性造成了破坏。为了保证中草药的供应不间断，我们采用了大规模规范化的种植，不仅可以有效的保证中草药的供应，并且还保证了加工过程中的质量。文章对药用植物的栽培技术、品种的选育以及控制过程进行了分析，并对其未来发展趋势做出了阐述。 标签：生物工程；药用植物；商业化种植 由于中草药的供应和人们的需求之间出现了矛盾，所以对于中草药的多样性以及生存环境日益成为人们关心的焦点。虽然我们国家出台了关于对中草药的保护政策，在一定程度上可以起到监管保护的作用，但是并不能彻底的解决问题。通过近些年的实践证明，实行大规模规范化的人工种植可以有效的解决药用植物的供应，并且对于中草药的加工制造过程还可以有效的控制。通过人工种植中草药，可以有效的控制质量，对于药材的污染度以及基因的状况可以有效的控制。并且人工种植还可以根据市场的实际需求来对种植的数量进行调整，有效的保证质量。由于人工种植的中草药在市场中已经能够满足需求，所以就减少了对野生中草药的破坏，但是对于那些不太引人注意的品种，要对其进行市场预测，降低投资的风险。 1 药用植物栽培技术 对于药材的种植和一般的植物栽培不同，在培育技术和环境方面有更高的要求，所以这就需要投入更多的技术，提高技术含量。对于药用植物的培育难点在于种子的发芽率低以及对生长环境的要求高，在发芽率方面主要是受到了机械设备的损坏或者是由真菌对其造成的感染，解决这个问题可以通过适合的保藏条件来解决，并且对培育的土壤环境进行改良，可以有效的提高种子的发芽率。对于有些培育难度系数高的种子，可以通过人工授粉和液体培养的方式来解决，这种方法可以有效的提高种子的成活率以及发芽率，提高药用植物的质量。 2 优良品种的选育 在对药用植物的品种选育中，传统的育种技术发挥了重要的作用。在新型技术中，发明了一种通过对种子表面的斑点进行激光照射来达到预期目标的方法，通过激光的照射，可以清晰的了解到种子的活性成分，并且可以对其中的活性与毒性成分进行区分，从而对其进行筛选，严格控制种子的质量，从而使其向着预期的目标发展，有效的降低了生产成本，并且提高了生产工艺。 遗传标记育种技术是在传统的育种技术中发展起来的，其在传统的育种技术中发挥着重要的作用，对于现代品种的选育也有重要的作用，在种子发育的早期，通过对基因的鉴别，可以发现和性状相似的基因，从而选出和预期一致的基因型
中草药生物技术的应用 中草药生物技术，简单来说就是一门中草药的应用生物的科学，即利用生物学原理，在中草药之上生产实用产品的一项技术，是现代生物技术在中医药领域的应用。 中医药学是我国在自然科学领域最有特色的学科之一,中药现代化就是将传统中医药的优势和特色与现代科学技术相结合,把中药推向国际化。生物技术作为一种综合了生命科学与多种现代科学理论与研究手段的高技术,在21世纪将对生命科学的各个领域产生十分深远的影响。生物技术已经深入中药研究和开发的各个领域,在高质量中药天然药物原料的研究生产及中药材资源可持续利用中发挥着极大的作用。 中草药生物技术，是一门现代的前沿的技术，对促进了中医药工业的飞速发展，中医药的现代化极为重要的意义。 中草药生物技术，主要体现在4个方面：一是利用基因工程、细胞工程技术对中草药资源的改造与改良；二是利用发酵工程、酶工程技术将农副（药用植物）原材料加工成商品，如用发酵法生产的虫草菌丝体、灵芝菌丝体等发酵制品；三是利用生物技术产品进行二次开发，形成新的产品，如许多功能性的低聚糖、保健食品添加剂等；四是利用酶工艺、发酵技术、生物反应器等对传统中草药加工工艺进行改造，降低能耗，提高产率，改善中草药品质等。 1 生物技术在高质量中药天然药物原料的研究生产及中药材资源可持续利用中的应用 生产具有国际竞争力的现代中药,其前提是有高质量的中药原料。现代中药必须严格保证所用的药材原料无污染,农药残留和重金属含量在十分安全的范围内,药效物质基础的含量稳定、可靠并有严格的质量标准。我国中药资源达1.2万余种,这些中药材中部分涉及到珍稀濒危物种,因此对珍稀濒危中药材的挽救、保护与合理利用迫在眉睫。迁移珍稀濒危动、植物至饲养地和植物园是保存物种的重要方法,建立相应的基因库用于保存动植物的基因,考察物种的变异具有重要意义。 就中药材栽培而言,GAP的实施已成为业内共识。基因技术在这方面正在逐渐发挥重要作用,如中药材优良品种选育、道地性药材遗传特征分析、抗性基因的转基因药用植物等。 应用RAPD技术对南北苍术间的差异进行了分析,认为苍术的道地性是在遗传和生态两因素长期复杂作用下形成的遗传和化学成分有稳定差异的居群[1];李萍
激光捕获显微切割Laser capture microdissection (LCM) technology是在不破坏组织结构，保存要捕获的细胞和其周围组织形态完整的前提下，直接从冰冻或石蜡包埋组织切片中获取目标细胞，通常用于从组织中精确地分离一个单一的细胞。 背景：机体组织包含有上百种不同的细胞，这些细胞各自与周围的细胞、基质、血管、腺体、炎症细胞或免疫细胞相互粘附。在正常或发育中的组织器官内，细胞内信号、相邻细胞的信号以及体液刺激作用于特定的细胞，使这些细胞表达不同的基因并且发生复杂的分子变化。在病理状态下，如果同一类型的细胞发生了相同的分子改变，则这种分子改变对于疾病的发生可能起着关键性的作用。然而，发生相同分子改变的细胞可能只占组织总体积的很小一部分；同时，研究的目标细胞往往被其它组织成分所环绕。为了对疾病发生过程中的组织损害进行分子水平分析，分离出纯净的目标细胞就显得非常必要。1996年，美国国立卫生院（NIH）国家肿瘤研究所的[2]开发出激光捕获显微切割技术（Laser capture microdissection ，LCM ），次年，美国Arcturus Engineering公司成功研制激光捕获显微切割系统，并实现商品化销售。应用该技术可以在显微镜直视下快速、准确获取所需的单一细胞亚群，甚至单个细胞，从而成功解决了组织中细胞异质性问题。这项技术现已成为美国“肿瘤基因组解剖计划”的一项支撑技术[1]。 原理：LCM的基本原理是通过一低能红外激光脉冲激活热塑膜———乙烯乙酸乙烯酯（ethylene vinylacetate，EVA）膜（其最大吸收峰
接近红外激光波长），在直视下选择性地将目标细胞或组织碎片粘到该膜上[2]。LCM 系统包括倒置显微镜、固态红外激光二极管、激光控制装置、控制显微镜载物台（固定载玻片）的操纵杆、电耦合相机及彩色显示器。用于捕获目标细胞的热塑膜直径通常为6mm，覆在透明的塑料帽上，后者恰与后继实验所用的标准 0.5ml离心管相匹配。 机械臂悬挂控制覆有热塑膜的塑料帽，放到脱水组织切片上的目标部位。显微镜直视下选择目标细胞，发射激光脉冲，瞬间升温使EVA膜局部熔化。熔化的EVA膜渗透到切片上极微小的组织间隙中，并在几毫秒内迅速凝固。组织与膜的粘合力超过了其与载玻片间的粘合力，从而可以选择性地转移目标细胞。激光脉冲通常持续0.5~5.0毫秒，并且可在整个塑料帽表面进行多次重复，从而可以迅速分离大量的目标细胞。将塑料帽盖在装有缓冲液的离心管上，将所选择的细胞转移至离心管中，从而可以分离出感兴趣的分子进行实验[3]。 EVA膜约100~200μm厚，能够吸收激光产生的绝大部分能量，在瞬间将激光束照射区域的温度提高到90°C，保持数毫秒后又迅速冷却，保证了生物大分子不受损害。采用低能量红外激光的同时也可避免损伤性光化学反应的发生。 优缺点：LCM最显著的优点在于其迅速、准确和多用途的特性。结合组织结构特点以及所需的切割精确度，通过选择激光束的直径大小，可以迅速获取大量的目标细胞。LCM与以显微操作仪为基础的显微切割技术相比[4]，具有以下优点：(1)分离细胞速度快，无需精巧的操作技能；(2)捕获细胞和剩余组织的形态学特征均保持完好，可以较