资源植物学
- 格式:doc
- 大小:62.00 KB
- 文档页数:5
1.绪论2.植物资源的分类、分布与特点3.植物资源的开发与利用4.植物资源的调查与评价5.植物资源的可持续利用与野生抚育6.植物资源的保护与管理7.药用植物资源8.野果植物资源9.野菜植物资源10.芳香油植物资源11.色素植物资源12.纤维植物资源13.油脂植物资源14.淀粉植物资源15.树胶植物资源16.鞣料植物资源17.农药植物资源18.观赏植物资源19.其他植物资源绪论一自然界一切直接或间接对人类有利用价值的物资统称为资源(resources) 。
自然资源具有可用性、整体性、变化性、空间分布的不均匀性、区域性。
▲二植物资源(plant resources)的概念及内涵指在一定时间、空间、人文背景和经济技术条件下,对人类直接或间接有用野生植物的总和。
内涵:时间性、空间性、人文性、经济技术性时间性:植物不同生长发育时期,其利用途径和价值的差异。
空间性:植物在分布区域内,由于环境条件的变化导致的利用价值差异。
人文性:不同民族不同地域的人们,利用植物的种类、经验和方法的差异与多样性。
经济技术性:野生植物资源的可利用程度随人类经济条件和技术水平而改变。
三研究植物资源的意义植物有何用途是由其形态、结构、功能和所含化学物质所决定的,由于形态、结构、功能和所含化学物质的差异,所以植物的用途具有多样性,用于我们的衣、食、住、行和其他方方面面。
食物来源:粮食、蔬菜、水果和油料作物药物来源:人参、柴胡、甘草、草麻黄(治疗疾病、增强身体抵抗力)、红豆杉、雷公藤、美登木、喜树(抗癌、抗艾滋病)工业原料:纤维:棉花、亚麻、苎麻、芦苇、木本纤维;香料:薄荷、花椒、百里香、香茅、紫罗兰;色素:紫草、茜草、菘蓝;非糖植物甜味剂:甜叶菊、甘草、水槟榔、油脂、树胶、树脂、鞣类(单宁)生物农药:特点:低毒、无残留、易降解已开发利用:除虫菊酯、苦参碱、烟碱、苦楝素、蜕皮类激素、卫矛醇、雌酮、雌三醇。
绿化观赏;抗污染净化环境;防风固沙;绿肥植物;能源植物;种质植物;饲料植物;蜜源植物;四植物资源学的概念、任务、研究内容▲植物资源学是一门新发展的边缘分支学科,是植物学向应用领域拓展,并与植物化学、分类学、中药学、生药学、食品学、生态学、农学等多学科相互交叉渗透,应用现代科学技术、基础理论和方法研究植物资源的种类、分布、用途、品质、贮量、利用方法、产品开发和资源保护与可持续利用的科学。
第一章绪论本章重点:1.自然资源、生物资源、植物资源、经济植物2.自然资源包括哪些主要类型?有何特点?3.什么是植物资源学?4.植物资源学的主要研究对象和研究容是什么?5.植物资源学和其他学科之间的关系?6.植物资源学的重要性?7.植物资源学的发展历史。
第一节植物资源的概念一、自然资源的概念及类型根据我国生态学家马世骏教授的观点,自然资源是指自然界形成的可供给人类生活与生存的物质与能源(包括生命和无生命部分)。
他又根据自然资源的转化、属性和动态特征,将自然资源分为三个部分(1)生物资源:是一类再生资源或可更新资源。
例如植物资源、动物资源和微生物资源等。
这类资源的特性都是具有生长、繁殖、发育和调节的能力。
(2)矿物资源:是一类无生命资源,不具备生长、繁殖和再生能力。
一般认为它是一类非再生资源或不可更新资源。
地球上的矿物资源随着不断地消费,越来越少,直到耗尽。
(3)生态环境资源:是在一定地区特定条件下形成的恒定资源,而且是多种自然因素相互结合形成的,或称之为生态资源。
例如热量、光能、风、山地、水分,以及此类因素共同形成的生态环境等。
联合国环境规划署(UNEP)将自然资源定义为:在一定时间、一定空间条件下能产生经济价值以提高人类当前及将来福利的自然因素。
二、植物资源植物资源是生物资源的一个重要组成部分,由于植物资源本身的特性,不同的学者对植物资源的理解有所不同。
我们根据国一些著名学者对植物资源的定义,将这些概念划分为狭义和广义概念两种。
狭义我国著名学者吴征镒院士对植物资源定义如下:一切有用植物的总和,统称为植物资源。
广义植物资源是指一切植物的总和,中国植物资源是指中国土地上的一切植物总和。
某一地区的植物资源是指某一地区的一切植物总和。
经济植物具有商品价值的植物资源。
Wickens (1990)将经济植物定义为:对人类直接或间接有用的植物,前者是指满足人类或家畜并维持其生存环境条件所需要的植物;后者则是指可被驯养的、工业用的、保护环境或被人喜爱的植物。
《植物资源学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:250416课程名称:植物资源学英文名称:Resource Botany课程类别:专业课学时:63学分:3.0适用对象: 生物科学生物技术考核方式:考查,平时成绩占总成绩的30%先修课程:植物学植物分类学二、课程简介中文简介植物资源学是一门新发展起来的边缘分支科学,它以植物学和植物化学为基础,以植物资源为研究对象,应用现代科学技术和方法来研究资源植物及其开发利用途径。
本课程重点讲述植物资源的分类、分布、基本特性、主要化学成分、用途、保护及合理开发利用的原则和方法,使学生掌握植物资源学的基本理论与科学知识,理论联系实际,开展植物资源调查和研究工作,变区域资源优势为经济优势,扩大工、农业生产和对外贸易,为进一步合理开发、利用丰富的野生植物资源奠定良好的基础。
三、课程性质与教学目的植物资源学是一门新发展起来的边缘分支科学,它以植物学和植物化学为基础,以植物资源为研究对象,应用现代科学技术和方法来研究资源植物及其开发利用途径。
本课程重点讲述植物资源的分类、分布、基本特性、主要化学成分、用途、保护及合理开发利用的原则和方法,使学生掌握植物资源学的基本理论与科学知识,理论联系实际,开展植物资源调查和研究工作,变区域资源优势为经济优势,扩大工、农业生产和对外贸易,为进一步合理开发、利用丰富的野生植物资源奠定良好的基础。
四、教学内容及要求第一章植物资源学概述(一)教学内容一、基本概念二、植物资源学与其它学科的关系三、植物资源的分类系统四、植物资源的基本特性五、植物资源的主要化学成分六、植物资源学的一般研究方法七、植物资源学的研究概况和发展历史(二)教学方法与手段本章教学主要采用的方法:分组讨论、课堂讨论等。
第二章植物资源的利用与保护(一)教学内容第一节中国植物资源分区第二节植物资源的引种驯化一、植物引种驯化的理论二、引种驯化的途径与步骤第三节植物资源的保护与管理一、保护植物资源的重要意义二、植物资源保护的内容与对策三、植物资源的管理第四节植物资源的合理开发利用一、植物资源利用的现状二、植物资源合理开发利用的途径三、植物资源利用的一般性原则四、植物资源开发利用的步骤与方法(二)教学方法与手段本章教学主要采用的方法:分组讨论、课堂讨论等。
课程论文课程资源植物学题目野生花卉资源植物的开放与利用姓名 XXX 学号 XXXX院、系生命科学学院专业生物科学野生花卉植物资源开发与利用摘要:野生花卉是构成多样化的生态环境和自然植被的重要组成部分同时也是研究和培育花卉新品种的重要种源和进行园林绿化的优秀材料。
中国有着丰富的野生花卉资源应对其进行充分调查,通过引种驯化进一步合理开发利用。
野生花卉资源调查情况及研究状况。
关键词:野生花卉植物资源;开发利用资源;“园林之母”;“世界花卉宝库”;以中国为资源分布中心1中国野生花卉种质资源调查1.1 分区调查从17世纪起,英法俄美就分别派员来华采集和引种我国的野生花卉,其足迹几乎踏遍整个中国。
我国自己进行调查采集野生花卉的工作是近年才开始的。
中科院植物所、各地植物园及有关单位先后在所在地相似的较大地理范围内,开展了野生花卉的种类、分布、生境及观赏特性的调查研究,对各地资源的现状有了比较清楚的了解。
在此基础上,提出了保护和开发利用的意见。
周家琪、赵祥云、袁力等分别对陕西火地塘、太白山和秦巴山区等地进行了系统的野生花卉调查。
其中太白山有珍稀特有观赏植物紫斑牡丹Paeonia papaveracea,秦岭蔷薇Rosa tsinglingensis,羽叶丁香Syringa pinnatifolia,金背杜鹃Rhododendron dementinae ssp. aureodorsle,秦岭龙胆Gentiana apiata,美丽芍药P. mairei和太白乌头Aconitum taipeicum。
杭州植物园从1981年至1983年对浙江省的野生花卉资源进行了调查,指出反映浙江省野生花卉资源比较集中而丰富的科是木兰科Magnoliaceae,蔷薇科Rosaceae,杜鹃花科Ericaceae,百合科Liliaceae和兰科Orchidaceae。
此外,唐正良、车泉生、李根有、王金荣等分别对浙江海岛、西天目山、浙江泰顺和浙江武义的野生园林植物进行了报道。
第二章植物资源的开发利用植物资源的开发利用是植物资源学研究的主要目标,即遵循植物资源开发利用的原则,挖掘各种野生有用植物,研究其利用途径与方法,开发植物资源产品,提高资源利用率,也就是要在科学、合理、有效充分利用已有植物资源的同时,不断深入、持久地挖掘野生植物新资源、新用途、增加新产品,满足不断增长的社会需要。
理解植物资源开发利用的原则熟悉植物资源开发利用的层次、对象、目标掌握寻找新资源植物及扩繁的途径第一节植物资源开发利用的原则我国对野生植物资源管理的方针是“积极保护,采育结合,大力发展,合理利用。
”这十六字方针是正确的和全面的。
它既包括了保护现有的植物资源,也包括了人工培育新的种苗,同时明确保护的目的是在发展与利用。
一、植物资源增长量与植物资源开发利用量相一致的原则两“允许”,“一杜绝”:在允许的繁殖周期内开发利用在允许的采收量范围内开发利用杜绝“竭泽而渔”、“杀鸡取卵”式的掠夺式开发利用达到“生态平衡”二、综合开发利用、提高资源效益的原则“两个一”:一提高、一实行提高废弃物的再生资源化水平(玉米、味精、黄色素)实行无废料生产工艺实现资源利用最优化三、寻找开发新资源,提高资源商品利用率的原则做到“五有”:有目标有分析有方法有工艺有初试为投入生产奠定理论和生产基础,使资源优势转化为产品和经济优势四、摸清资源家底,立足发挥本地优势的原则“一优先”、“两既要,又要”优先发展需求大、投资少、见效快、简单易行的产品。
既要突出重点,又要长短结合;既要大力发展原料生产,又要相应地发展加工业。
做到布局合理、增产增值。
五、着眼长远发展,保护和利用并举的原则“一加强”、“一杜绝”制定措施、加强对植物资源的保护。
杜绝只顾眼前利益,超负荷开发的做法。
实现植物资源的永续利用第二节植物资源开发利用的层次野生植物资源开发利用的层次按采用的主要方式分为针对发展原料的一级开发、针对发展资源产品的二级开发和针对发展新资源、新成分、新产品的三级开发。
珍稀濒危植物资源生物多样性(biodiversity):指生命有机体的种类和变异性及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统和自然景观。
生物多样性类型:1. 遗传多样性2. 物种多样性3. 生态系统多样性4. 景观多样性生物多样性与生态系统中的能量转化,水分、氮素和营养元素的循环、捕食、共生、物种形成等生态过程密切相关,构成生物圈的基本组成部分。
保护生物多样性意味着保护和永续利用地球上的生物资源,生物资源可被人类广泛直接用于食物、医药、工业原料和繁殖良种的遗传材料等。
由于保护了物种的生存环境,因此生物多样性对调节气候、涵养水源、防止水土冲刷、保持土壤肥力和控制病虫害等生态过程也具有重要的作用。
A 广义的遗传多样性:指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。
B 狭义的遗传多样性:是指生物种内不同群体之间或同一群体内不同个体之间的遗传变异的总和(世界资源研究所,WRI)。
遗传多样性是生物多样性的内在形式。
生物种内不同群体:生态型、变种、亚种,品种、品系等。
形态学(表型性状)水平—符合孟德尔遗传规律的单基因性状,多基因决定的数量性状。
细胞学(染色体)水平—染色体数目、组型。
生理生化(蛋白质多态性)水平—同工酶、蛋白质多态性等。
分子水平— DNA多态性、线粒体DNA序列、核糖体DNA。
检测原理:由于大部分分子水平的变异会通过上述的遗传中心法则影响到转译后的各个层次上或水平上,因此遗传多样性可以从分子、蛋白质、细胞、器官以及形态学水平上反映出来,并由此得到检测。
一、植物多样性是人类生存的基础植物的多样性是生物多样性的基础。
植物固定太阳能、而且提供化学能的主要源泉所以,植物多样性程度的降低,对生态系统来说,是一种灾难性的影响。
二、全球植物受威胁概况在热带和亚热带地区植物最为丰富。
1、热带雨林迅速减少热带雨林目前正以惊人的速度消失,当前,世界上已有40%的热带雨林被砍掉,现在每年仍要砍伐15.7万kM2的热带森林,由于热带地区多为发展中国家,出于薪柴和出口木材的需要.大片的热带雨林被夷为平地。
2、植物生存遭受极大威胁随着人口不断的增加,对植物不合理的过度利用和对环境的破坏日益加剧,许多植物已经处于灭绝或濒临灭绝的境地。
据统计.世界上大约有2—2.5万种高等植物已陷入遭受濒临灭绝的受威胁状态,占总数约27万种高等植物的近10%。
国家一级保护植物•桫椤 Alsophila spinulosa (Wall.ex Hook.)Tryon•桫椤科树形蕨类。
东南亚和日本南部也有分布。
中生代地球上曾广泛分布,现分布区缩少。
国家一级保护渐危种。
水杉Metasequoia glyptostrobides Hu et Cheng.杉科落叶大乔木,特有种和世界著名的孑遗植物、活化石。
20世纪40年代在湖北、四川交界处磨刀溪发现的原植株至今仍存活。
分布于湖北、四川、湖南三省交界地区,国家一级保护稀有种。
金花茶Camellia nitidissima Chi (C.chrysantha (Hu) Tuyama)•山茶科常绿灌木或小乔木花瓣金黄色具蜡质光泽。
分布于广西南部,宝贵的种质资源,被誉为“茶族皇后”。
国家一级保护稀有种。
珙桐Davidia involucrate Baill.蓝果树科落叶乔木,在头状花序基部有两个白色苞片,形如飞鸽的翅膀,故有鸽子树之名,中国特有第三纪古热带植物区系孑遗种。
分布于西南地区和湖北、湖南、陕西,在研究古植物区系方面有重要的科学价值。
国家一级保护稀有种。
人参Panax ginseng C.A.Mey.五加科多年生草本。
孑遗植物。
分布于东北地区,朝鲜半岛和前苏联也有分布。
极为名贵的中药材,被誉为东北“三宝”之一。
国家一级保护濒危种。
台湾杉Taiwania cryptomerioides Hay.杉科常绿巨大乔木孑遗种。
分布于台湾、云南、湖北、四川、贵州,国家一级保护稀有种。
望天树Parashorea chinensis Wang Hsie.龙脑香科常绿大乔木,仅分布于云南、广西、分布面积仅20平方公里,国家一级保护稀有种。
银杉Cathaya argyrophylla Chun et Kuang.•松科常绿乔木。
中国特有孑遗种。
分布于于湖南、四川、贵州,该属花粉曾在欧亚大陆第三纪沉积物中发现,被誉为植物界的"大熊猫"。
其胚胎发育与松属植物相似。
国家一级保护稀有种。
第三节我国植物资源的保护现状•一、我国植物资源保护的历史发展•二、我国植物资源的保护现状迁地保护植物迁地保护是指把植物的个体、器官、组织等部分移到它们的自然生境之外进行保护,它已经成为全球生物多样性保护行动计划的一个重要组成部分。
就地保护就地保护是以各种类型自然保护区(包括风景名胜区、森林公园)的方式,将有价值的自然生态系统和野生生物生境,或将植物多样性丰富、具有珍稀濒危植物分布的区域保护起来。
我国目前属于自然保护和生物多样性保护的主要区域有3种类型:自然保护区,森林公园,风景名胜区。
第四节我国植物资源的保护的对策与意见•一、对植物资源保护的对策•二、保护的具体意见色素植物资源指植物的某些器官含有的具有着色能力的物质,其中具有着色能力的成分称为植物色素,常可用作食品、饮料的添加剂或作为工业染料,也称为天然色素。
天然色素的优缺点:(1)优点:安全无毒;色彩自然;色素本身为营养物质,如核黄素, -胡萝卜素,或含有营养物质。
(2)缺点:稳定性差,包括耐热,耐光性差,随PH变化发生变化;难于与其它天然色素混合调色;着色力不强。
合成色素的优点:(1)色彩鲜艳;坚牢度大,着色力强;性质稳定(2)成本低,使用方便合成色素的缺点:可能具有毒性毒理学试验发现合成色素中有些具有特别严重的慢性毒性和致癌性,如金色胺、复红,奶油黄等。
合成色素具有毒性的原因:合成色素多属偶氮化合物,可在人体内代谢生成 -萘胺和α-氨基-1-萘酚。
使用的范围是:软饮料(如碳酸饮料)、蜜饯、糕点、糖果、果冻等可使用规定的食用色素,禁止使用的有,牛奶、纯水、肉制品如肉干、肉脯、肉松、炒货如瓜子、婴幼儿食品和主食类食品中,如馒头、南瓜饼等。
我国目前批准使用的植物性食用色素1. 红曲色素2. 虫胶色素3. 姜黄素由根茎提出的黄色染料。
4. 叶绿素铜钠5. 栀子黄色素果实提制的黄色染料供食品和纤维染色用,花提取的芳香浸膏用于多种花香型化妆品和香皂香精调合剂。
果实亦可供药用。
6. 红花色素红花含有红、黄两种色素,色调有红、橙,耐光、耐热性强,适于化妆品、饮料、糕点等的着色。
7. β-胡萝卜素8. 紫草醌紫红色的根可作紫红色素的原料。
9. 甜菜红10. 葡萄皮抽出物11. 辣椒红素植物色素(phytochromes)按溶解性分为脂溶性色素与水溶性色素两类。
脂溶性色素多为四萜类衍生物,这类色素不溶于水,难溶于甲醇,易溶于乙醇、乙醚和氯仿等溶剂。
常见的脂溶性植物色素有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、番红花素和辣椒红素等。
其中胡萝卜素不溶于乙醇。
有些色素有一定的生物活性,如叶绿素有一定的抑菌作用。
水溶性色素主要为花色甙类,又称花青素,普遍存在于花中。
可溶于水与乙醇,不溶于乙醚与氯仿等有机溶剂,其色泽随pH的不同而改变。
叶绿素的生理活性(1)造血功能:叶绿素与人体红血球分子结构相似,唯一的区别就是各自的核心为镁原子与铁原子。
饮用叶绿素对失血者会有很大的帮助。
健康的人会比病患者拥有较高的血球计数,但通过吸收大量的叶绿素之后,病患者的血球计数就会增加,健康状况也会有所改善。
(2)排除毒素:叶绿素能除去杀虫剂与药物残渣的毒素,并能与辐射性物质结合而将之排出体外。
(3)养颜美肤:叶绿素有助于克制内部感染和皮肤问题。
类胡萝卜素的生理活性番茄红素:抗氧化能力是β-胡萝卜素的3.2倍,维生素E的100倍。
番茄红素可保护细胞DNA免受自由基损害,防止细胞癌变,对于防治前列腺疾病、前列腺癌、肺癌、胃癌、乳癌有奇效,被西方国家称为“植物黄金”。
吃一个生番茄,能吸收0.05毫克的番茄红素。
叶黄素:自然界中与玉米黄素共同存在。
是构成人眼视网膜黄斑区域的主要色素,缺乏时易引起视力退化,近视等症状。
蓼蓝:蓼科植物,又称蓝或靛蓝,蓼蓝的叶子中含有靛苷,遇到水后分解,氧化之后就会变成靛蓝。
叶绿素铜钠:可由蚕沙制备。
风干的蚕沙中叶绿素的含量比树叶高6~7 倍。
制备方法(1)浸提及置换铜:称取干蚕沙1000g, 装于索氏提取柱中, 底部烧瓶中加入1500mL 丙酮和10%的CuSO4 溶液40mL, 用1∶1HCl 调pH 为2~3, 于60℃的水浴中回流提取。
(2)皂化:将上述提取液冷却过滤, 滤液中加入10%的NaOH 乙醇溶液150mL, 于60℃保温搅反应60min, 使叶绿素铜转化为叶绿素铜酸钠。
(3)除杂:皂化完全后回收丙酮, 浓缩至原体积的1/5~1/4, 过滤。
浓缩液中除了水溶性叶绿素铜酸钠外, 还含有植物醇、叶黄素、类胡萝卜素等不皂化物, 加入石油醚萃取, 加1∶1 HCl调pH 为2~3至上述萃余液中, 60℃下保温反应30min, 使水溶性的叶绿素铜酸钠转化为脂溶性的叶绿素铜酸。
叶绿素铜酸中所含的杂质用50~60℃水洗涤至水层的pH 为5~6, 用30%~40%乙醇洗涤至乙醇层为淡绿色为止, 滤干, 此时叶绿素铜酸呈墨绿色细小疏松的颗粒。
(4)成盐:将上述得到的纯化后的铜酸用丙酮溶解, 用10%的NaOH 乙醇溶液调节pH 至11, 在室温下搅拌反应10min, 静置, 使叶绿素铜酸再次转化为叶绿素铜钠盐, 过滤, 于80℃下干燥得产品。
红曲米:由红曲霉发酵糯米而得。
红曲色素:由红曲霉菌丝所分泌的色素,红曲色素中含有六种主要成分,其中无色、黄色和紫色各两种。
红曲色素制取方法:将糯米于水浸泡,蒸熟,加红曲霉发酵即成红曲米,红曲米用乙醇抽提,提取液浓缩即得红曲色素。
红曲色素的用途:(1)用于肉类的着色,如红香肠,酱肉,粉蒸肉等;(2)用于配制红葡萄酒,樱桃酒等。
(3)药用,《本草纲目》中记载红曲可做为中医药材,认为红曲营养丰富、无毒无害、具有健脾消食、活血化淤的特殊功效,为安全性高的食品补充剂。
姜黄素:姜科植物姜黄的根茎中含有的黄色色素的主要成分,含量约为3-6%。
结晶状姜黄素为橙黄色粉末,不溶于冷水,易溶于乙醇、冰醋酸和碱溶液。
性状:碱性条件下呈红褐色,酸性条件下呈浅黄色。
耐光性和耐铁离子性较差,耐热性好,着色力强(特别对蛋白)。
制取方法:将姜黄晒干磨粉,用70%乙醇提取,乙醇溶液浓缩,得姜黄素粗品,再用正丙醇重结晶两次,得到较纯姜黄素。
功能:清除自由基,抗癌。