药用植物生物工程技术研究进展
药用植物东革阿里的研究进展_凌敏

药用植物东革阿里的研究进展*凌敏1,2何春梅1高健敏1,2王洪峰1(1.广东省林业科学研究院,广东广州510520;2.广州中医药大学,广东广州510405)摘要东革阿里广泛分布于东南亚,是具有抗癌、抗疟疾、改善男性性功能障碍等作用的药用植物。
文章主要从植物生物学和生态学特征、化学成分、药理作用、繁殖技术、次生代谢产物的生产等5个方面对其近年来的研究进展进行了综述,并对今后的研究方向进行了展望。
关键词东革阿里;化学成分;药理作用;繁殖;次生代谢产物中图分类号:S792文献标识码:A文章编号:1006-4427(2013)06-0066-08Research Progresses on Eurycoma longifoliaLING Min1,2HE Chunmei1GAO Jianmin1,2WANG Hongfeng1(1.Guangdong Academy of Forestry,Guangzhou,Guangdong510520,China;2.Guangzhou University of Chinese Medicine,Guangzhou,Guangdong510405,China)Abstract Eurycoma longifolia is a kind of medicinal plant which can be used for its unique anticancer,antimalarial properties and improve the male sexual function in Southeast Asia.New progresses on E.longifolia a-round the world were reviewed,mainly including plant biological and ecological characteristics,chemical composi-tion,pharmacological action,cultivation,secondary metabolites production,and study trends in the future.Key words Eurycoma longifolia;chemical composition;pharmacological activity;cultivation;secondary metabolites东革阿里(Eurycoma longifolia)为苦木科(Simaroubaceae)东革阿里属(Eurycoma)植物,在原产地被称为马来西亚人参、乡土人参、天然伟哥等,常以根入药,具有抗癌、抗疟疾、改善男性性功能障碍等功效,在印度尼西亚、越南、马来西亚等东南亚国家广泛分布。
基因编辑技术及其在药用植物中的应用展望

目录
01 一、基因编辑技术详 解
02
二、药用植物中的应 用
03 三、未来应用展望
04 四、结论
05 参考内容
基因编辑技术是一种新兴的生物技术,通过修改生物体的基因组来实现对生 物性状的改良。这项技术在许多领域都有广泛的应用,包括药用植物领域。本次 演示将详细介绍基因编辑技术的原理、方法、应用和优缺点,并展望其在药用植 物领域的未来应用。
具体操作步骤主要包括:设计gRNA、验证gRNA的有效性、转化植物细胞、检 测基因编辑效果等。实验流程通常涉及:植物细胞的分离和培养、Cas9和gRNA的 表达和纯化、植物细胞的转化和筛选、植物再生和表型鉴定等。通过这些步骤, 科学家们可以精确地编辑植物基因,并创造出具有优良性状的转基因植物。
四、讨论与展望
参考内容
一、背景介绍
基因编辑技术已经成为现代生物科学领域的一项重要工具,其中CRISPRCas9 技术因其高效、精准的特性而备受。CRISPRCas9是一种源自细菌的免疫系统,通 过利用一种名为Cas9的蛋白质,能够对特定DNA序列进行精准切割和编辑。在植 物基因工程育种中,CRISPRCas9技术为科学家们提供了前所未有的机会,以改良 植物的性状,提高产量,增强抗逆性等。
二、药用植物中的应用
基因编辑技术在药用植物领域的应用主要涉及中药材、西药和保健品等方面。
1、中药材
中药材是中医临床用药的主要来源,但其品质和产量的不稳定一直是制约中 医临床疗效的瓶颈。基因编辑技术可以通过精准改良中药材的基因组,提高药材 的疗效和产量。例如,利用CRISPR-Cas9技术对人参基因组进行编辑,成功实现 了提高人参皂苷含量的目标。
3、开发新的药用植物品种:通过基因工程手段,我们可以开发出具有新的 药用活性成分和功效的新品种。例如,通过基因工程手段开发出具有新药效的人 参新品种。
青蒿组织培养研究进展

青蒿组织培养研究进展青蒿组织培养研究是指通过无菌培养技术,将青蒿(Artemisia annua)植物的不同部位(如茎、叶、根等)进行分离培养和继代培养,以获得大量高品质的青蒿植株,并用于药物研究和生产。
青蒿植物是一种重要的药用植物,其叶片中富含抗疟疾活性成分青蒿素,具有抗疟疾、抗病毒、抗菌、抗肿瘤等多种药理作用。
青蒿组织培养研究对于提高青蒿素的产量和质量,以及药物开发具有重要意义。
1. 培养基优化:青蒿培养基中的主要元素和生长因子对于培养品质的影响巨大。
研究者通过改变培养基的成分和浓度,优化培养基的配方,以获得更好的生长和分化效果。
目前,T002#、MS、B5等培养基被广泛应用于青蒿组织培养研究。
2. 愈伤组织的诱导和分化:青蒿组织培养的第一步是愈伤组织的诱导。
研究者通过调整培养基中的激素,如植物生长素和细胞分裂素的类型和浓度,可以有效地诱导青蒿胚性愈伤组织的产生。
随后,通过调整激素的组合和浓度,可以促进愈伤组织的分化和发育,如诱导培养中的花芽、根、茎等不同组织。
3. 青蒿素的合成和积累:青蒿素是青蒿植物中的重要成分,研究者通过增加培养基中蛋白质、氮、钠、磷等元素的浓度,以及激素的类型和浓度,可以有效地提高青蒿素的合成和积累。
利用遗传工程技术,也可以通过转基因的方法,将青蒿素合成相关基因导入青蒿愈伤组织中,以提高其青蒿素的产量和质量。
4. 生物反应器培养:青蒿组织培养在传统的生物反应器中培养的方法已经越来越被重视。
传统的生物反应器培养方法可以有效地控制培养环境的条件,如温度、光照、湿度等,以及培养基的供应和废液的回收。
还可以利用生物反应器培养大规模的青蒿外植体和胚胎,以提高产量和质量。
青蒿组织培养研究通过优化培养基、诱导和分化愈伤组织、合成和积累青蒿素,以及应用生物反应器培养等方法,为青蒿素的产量和质量,以及青蒿药物的开发提供了重要的技术支持。
随着生物工程和遗传工程技术的发展,青蒿组织培养研究在未来有望进一步推进,并在世界范围内发挥更大的作用。
杜仲的生物学功能及其在动物生产中的应用研究进展

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综述·Review Papers
2021 年 第 57 卷 第 07 期
(IL-1β)的 mRNA 和蛋白表达增加,抑制了 LPS 诱导 的核因子 -κB(NF-κB)、半胱天冬酶 -1(Caspase-1) 和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的激活。在 LPS 致脓 毒症小鼠模型中,杜仲多糖能有效抑制主要炎性细胞因 子的表达,减轻肺损伤,提高小鼠存活率 [15]。Duan 等 [16] 研究发现,用杜仲提取物桃叶珊瑚苷预处理 1 周有效 改 善 了 LPS 刺 激 引 起 的 小 鼠 炎 症 反 应, 是 通 过 调 节 TXNIP 途径并使 NLRP3/ASC/ caspase-1 炎性体失活。 桃叶珊瑚苷还可提高急性肺损伤小鼠的存活率,抑制 LPS 所致小鼠的促炎细胞因子和磷酸化 NF-κB 的表达, 增 强 Nrf2 靶 向 信 号,AUB 诱 导 的 Nrf 2 激 活 依 赖 于 AMPK 的激活 [17]。Li 等 [18] 研究表明,杜仲木脂素苷对 流感病毒诱导的促炎介质 TNF-α、IL-6、IL-8 和单核细 胞趋化蛋白 1 的表达具有显著抑制作用。添加杜仲黄酮 后,LPS 处理细胞中磷酸化 Akt、IκBα 和磷酸化 IKKα/ β 表 达 增 加,Bcl-2 相 关 X 蛋 白(BAX) 和 Caspase 3 蛋白表达降低,表明杜仲黄酮对肠细胞的炎症损伤具 有保护作用,可能与 PI3K-NFκ B 信号通路有关 。 [19] 杜 仲多糖预处理可降低缺血再灌注组(I/R)SD 大鼠血清 TNF-α 和肝坏死面积,通过降低活性氧(ROS)水平和 抑制 TLR-4-NF- κ B 来减轻肝脏损伤 [20]。这些结果表明, 杜仲在治疗炎症性疾病方面有一定潜力,可有效改善动 物生产中的炎症损伤。 2.2 抗氧化 自由基是许多代谢途径的正常产物,但自 由基在体内蓄积可能导致蛋白质功能障碍、脂质过氧化 甚至细胞死亡。杜仲含有桃叶珊瑚苷、黄酮等多种生物 活性物质,是天然抗氧化剂的重要来源 [21]。Fu 等 [22] 研 究表明,大鼠饲喂杜仲叶提取物可显著升高糖尿病大鼠 血清中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px)含量、降低大鼠血清在丙二醛(MDA)水 平。Do 等 [23] 探讨了杜仲治疗链脲佐菌素(STZ)诱导 的糖尿病小鼠的可能机制,发现杜仲处理组小鼠的核因 子 E2 相关因子 2(Nrf2)的表达上调,AGE 受体(RAGE) 的表达下调,进而缓解了小鼠的氧化应激,改善糖尿病 小鼠的肾脏损伤。Wang 等 [24] 研究表明,杜仲黄酮能显 著降低放疗后小鼠血清中的 MDA 水平。为探讨杜仲黄 酮对 Nrf2 通路的调控及 Nrf2 对仔猪肠道氧化应激的抑 制作用,Xiao 等 [25] 在断奶仔猪日粮中补充杜仲黄酮, 然后对猪空肠上皮细胞系进行了体外研究,发现杜仲黄 酮增加了猪空肠上皮细胞中核 Nrf2 含量和醌氧化还原
青蒿的研究进展

青蒿的研究进展四川农业大学农学院廖凯摘要:青蒿有着巨大的利用价值,青蒿素的研究和发展对人类对抗疟疾等寄生虫疾病有着重要的作用。
本文综述了今年来青蒿的研究进展,并对青蒿产业的发展,特别是青蒿素产业的发展做了进一步的展望。
关键词:青蒿,青蒿素,研究,提取工艺前言青蒿(Artemisia annua L.)为菊科蒿属植物,又名臭蒿,苦蒿,黄花蒿。
青蒿入药现存最早的记载为出土于马王堆汉墓的《五十二病方》。
东晋葛洪在《肘后备急方》中记录了青蒿治疗疟疾的方法“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”的记载,也是现存最早的用青蒿治疗疟疾的记载。
明代李时珍将青蒿分为青蒿和黄花蒿两种。
青蒿为一年生草本植物,其入药部分为干燥的地上部分,性寒味苦、辛,归肝、肾经。
具抗菌、解热、止咳、平喘之功效。
用于暑邪发热、阴虚发热、夜热早凉、骨蒸劳热、疟疾寒热、湿热黄疽等症。
20世纪七十年代,我国科学家自主研发了的青蒿素是其主要截疟成分。
随着疟原虫对奎宁等众多治疟药产生抗药性,青蒿素这类新型抗疟药被广泛应用与临床。
临床上主要用于治疗疟疾,急慢性支气管炎,呼吸道感染,神经性皮炎和皮肤真菌等多种疾病。
青蒿为二倍体植物,染色体基数为9,即2n=18。
青蒿适应能力强,广泛分布于世界各地。
在我过从海拔50米的沿海平原到海拔3000多米的青藏高原均有分布。
青蒿的生育期大约240天左右,10月下旬到次年5月均可播种。
1成分的研究1.1挥发油成分的研究青蒿入药,在我国已有数千年的历史,但主要作为解表药。
青蒿作为解表药,其主要作用与其所含的挥发油成分密切相关。
其挥发油成分随产地不同而有所不同,不同的生长时期起成分也是变化的。
尽管如此,但其主要成分大致相同。
陈伟民报道了青海产青蒿的挥发油主要含樟脑、蒿酮、龙脑、松油醇、桉叶油素和蒎烯等成分。
具文献报道,青蒿挥发油的得率一般为0.2%-0.25%。
青蒿挥发油的提取方法较多,主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等。
董岩等采用水蒸气蒸馏法对比黄花蒿(A. annul)和青蒿(A. apiacea)挥发油成分做分析发现,青蒿和黄花蒿在挥发油成分上有较大差异。
生物技术在天然药物研发中的应用与创新

生物技术在天然药物研发中的应用与创新在当今的医药领域,天然药物一直备受关注,而生物技术的迅猛发展为天然药物的研发带来了前所未有的机遇与创新。
生物技术作为一门多学科交叉的科学,涵盖了基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程等多个领域,其在天然药物研发中的应用,不仅提高了药物研发的效率和成功率,还为解决一些重大疾病的治疗提供了新的思路和方法。
基因工程技术在天然药物研发中的应用具有重要意义。
通过基因工程,我们可以对药用生物的基因进行改造和重组,从而提高药用成分的产量和质量。
例如,紫杉醇是一种从红豆杉中提取的具有显著抗癌活性的天然药物,但红豆杉生长缓慢,紫杉醇含量极低。
利用基因工程技术,科学家将与紫杉醇合成相关的基因导入微生物中,使其能够大量合成紫杉醇的前体物质,再经过进一步的化学修饰,就可以获得高纯度的紫杉醇。
此外,基因工程还可以用于改良药用植物的性状,如增强其抗病虫害能力、提高对环境的适应性等,从而为稳定的药物来源提供保障。
细胞工程为天然药物的研发开辟了新的途径。
细胞培养技术是细胞工程中的一项重要手段,它可以实现药用植物细胞的大规模培养,从而摆脱对野生植物资源的依赖。
通过优化培养条件和培养基配方,可以使细胞在体外环境中高效地合成药用成分。
比如,人参皂苷是人参中的重要活性成分,利用细胞培养技术,可以获得大量的人参细胞,并从中提取高纯度的人参皂苷。
此外,细胞融合技术也在天然药物研发中发挥着作用。
通过将不同来源的细胞进行融合,可以获得具有新特性的杂种细胞,为发现新的药用成分提供可能。
发酵工程在天然药物的生产中也具有不可忽视的地位。
微生物发酵是发酵工程的核心,许多天然药物的有效成分可以通过微生物发酵来合成。
例如,某些抗生素就是通过微生物发酵生产的。
利用基因工程对微生物进行改造,可以使其合成原本无法产生的药用成分。
同时,发酵过程的优化控制,如温度、pH 值、溶氧等参数的调控,能够显著提高发酵效率和产物质量。
蛋白质工程在天然药物研发中的应用主要体现在对药物蛋白的改造和优化上。
龙胆苦苷生物合成途径研究进展

龙胆苦苷生物合成途径研究进展作者:王彩云等来源:《江苏农业科学》2014年第03期摘要:龙胆苦苷属裂环烯醚萜类化合物,是传统中药龙胆的主要有效成分,具有抗炎、保肝、利胆、健胃、抗肿瘤等药理活性,其生物合成途径可分为异戊烯基焦磷酸合成、裂环番木鳖酸生物合成和龙胆苦苷生物合成3个阶段,受脱氧木酮糖-5-磷酸合成酶、脱氧木酮糖磷酸盐还原异构酶、细胞色素P450等多种酶的调控。
本文综述了近年龙胆苦苷生物合成及其调控机制的研究现状,旨在为龙胆苦苷生物合成及其调控机制的进一步研究提供参考。
关键词:龙胆苦苷;生物合成;MVA;MEP;转录因子中图分类号:R284.3 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2014)03-0004-06龙胆苦苷(gentiopicroside)广泛存在于龙胆科植物中,是滇龙胆(Gentiana rigescens)等药用植物中一类重要的次生代谢产物[1],也是龙胆泻肝丸等180多种中药产品的主要药效成分。
现代药理学研究证实,龙胆苦苷具有保肝、利胆、镇痛、抗炎、抗菌、健胃、抗肿瘤以及诱发神经轴突生长等作用[2-5]。
目前,龙胆苦苷主要从滇龙胆、秦艽(Gentiana macrophylla)等野生植物中提取,但随着龙胆苦苷需求量的剧增,野生药用植物不能完全满足市场需求[6]。
因此,对龙胆苦苷生物合成途径进行研究,利用基因工程、代谢工程等手段生产龙胆苦苷势在必行,明确龙胆苦苷的生物合成途径及其调控机制是利用生物技术手段生产龙胆苦苷的前提。
近年来,龙胆苦苷因其独特的药用价值以及在临床上的广泛应用[7],受到国内外学者的广泛关注,并在龙胆苦苷的提取、含量测定、含量影响因素、药代动力学[8]、生物转化[9]和结构修饰等方面取得了大量科研成果。
本文从目前已知的单萜生物合成途径出发,以近年的研究成果为依据,归纳出龙胆苦苷的基本合成途径,综述了龙胆苦苷的理化性质、生物合成途径以及该途径中关键酶的研究现状,以期为龙胆苦苷的开发和利用提供参考。
浅谈药用植物学的发展现状与发展趋势

浅谈药用植物学的发展现状与发展趋势药用植物学是研究与利用植物中具有药用价值的化学成分和生物活性的科学。
随着人们对自然疗法和草药的兴趣不断增长,药用植物学在医药领域的重要性也日益凸显。
本文将就药用植物学的发展现状和发展趋势进行探讨。
一、药用植物学的发展现状1. 药用植物资源的丰富性:地球上有大量的植物物种,其中许多植物具有药用价值。
药用植物资源的丰富性为药用植物学的发展提供了坚实的基础。
2. 药用植物化学成分的研究:药用植物中含有丰富的化学成分,这些成分对人体具有一定的药理作用。
科学家们通过对药用植物中化学成分的研究,可以发现新的药物,并为新药的研发提供重要的依据。
3. 药用植物的药理活性研究:药用植物中的化学成分对人体的药理作用是药用植物学研究的重点之一。
科学家们通过对药用植物的药理活性进行研究,可以了解药用植物的作用机制,为药物的临床应用提供理论依据。
4. 药用植物的质量控制:药用植物的质量控制是保证药物疗效和安全性的重要环节。
现代药用植物学研究中,对药用植物的质量控制越来越重视,包括对药用植物的生长环境、采集时间、保存方法等方面进行研究,以确保药用植物的质量稳定性和一致性。
二、药用植物学的发展趋势1. 多学科交叉研究:药用植物学涉及多个学科领域,如植物学、化学、药理学等。
未来的发展趋势是加强不同学科之间的交流与合作,通过多学科的综合研究,推动药用植物学的发展。
2. 全球合作与资源共享:药用植物资源分布广泛,不同地区的药用植物具有独特的特性和药理活性。
未来的发展趋势是加强国际间的合作与资源共享,通过合作研究和资源交流,推动药用植物学的发展。
3. 先进技术的应用:随着科学技术的不断进步,现代药用植物学研究中涌现出许多新的技术手段,如基因工程、分子生物学、生物信息学等。
未来的发展趋势是加强先进技术的应用,以提高药用植物研究的效率和准确性。
4. 药用植物的可持续利用:药用植物的采集和利用对植物资源的保护和可持续发展提出了挑战。
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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
加速育种的过程,优化质量。
至今,利用分子标记对药用植物进行改良的报道仍相对较少,成功的例子如:AFLP和微卫星标记在大麻遗传育种和法医鉴定中的应用;利用ISSR分子标记技术研究药用植物野生或栽培种群的遗传多样性;Mandolino对大麻酯生物合成途径中两个关键酶的基因序列进行了测定;Delabays等利用青蒿素的遗传特性,开发出了其特异的分子标签用于标记辅助育种。
有理由相信,随着比较基因组学研究的进一步深入,还将对药用植物的研究和开发产生更加普遍的影响。
3 农艺性状的改造
通过改造DNA序列来调控植物的基因表达在当前已有一定的研究基础,抗除草剂、抗虫、抗病等转基因品种的开发仍然是当前药用植物生物工程研究中的重要领域之一。
有报道,Choi等通过转化膦丝菌素乙酰转移酶基因,获得了抗除草剂双丙氨膦和固杀草的转基因颠茄。
Punja等利用原生质体融合技术还得到了抗杀虫剂的龙葵和抗真菌病害的西洋参。
此外,生物工程技术在调控植物的生长发育方面也有广阔的利用价值。
Lee 将根瘤脓杆菌的rol基因转入到蒲公英中,明显提高了其微繁的毛状根培养物的发育速度;Kang等在蒿属Artemisia植物中表达细菌ipt基因,不仅促进了其内源的植物细胞分裂素等一系列激素的生成,还提高了叶绿素和青蒿素的产量。
4 活性成分含量的控制
对一般的农作物进行基因调控的首要目标是改造与疾病抗性和生长发育有关的农艺学特征,而对于药用植物来说,通过改造其生物合成途径而提高活性成分的含量则处于最重要的地位。
Stevenson等用根瘤脓杆菌基因转化薄荷的毛状根培养物,不仅提高了其毛状根中必需油成分的含量,还增强了其抵抗真菌感染的能力。
为了提高药效、降低有毒物质的含量和提高收获物中化学成分的稳定性,有必要对药用植物的生长条件进行严格地控制。
植物中次生代谢物的累积与温度、光照(如抗氧化剂)、协迫(如脯氨酸)、感染(如类黄碱素Flavanoids)和食草(如生物碱)等外界因素的影响有密切的关系。
例如,在高加索生长的颠茄中生物碱的含量为1.3%,瑞典生长的只有0.3%;阴生的胡椒薄荷Mentha piperata中必需油的总量及其薄荷醇的含量均比光照条件下生长的要低;与较高温度条件下生长的罂粟相比,较低温度下生长的罂粟中含有更多的吗啡,而生物碱的含量却低些。
另外,次生代谢物的累积还与土壤中的微生物群落和营养成分有关。
提高活性成分的含量是药用植物遗传控制的首要目标,但是目前人们对活性化合物生物合成途径的了解还很少,只有为数不多的合成酶的基因被分离出来,这对应用途径工程技术进行药用植物育种提出了严峻的挑战。
Zhang等通过过量表达东莨菪碱(Scopolamine)生物合成途径中催化两个限速反应的合成酶的基因,使得天仙子Hyoscyamus niger毛状根培养物中该化合物的产量提高了将近9
倍;Robbins等将天仙子中编码莨菪碱羧化酶的基因转化到颠茄中,也使得东莨菪碱(前体物为莨菪碱)的产量明显提高;Chitty在篙属植物中通过过量表达法尼基(Farnesyl)二磷酸合成酶的基因而将青蒿素的产量提高为原来的3倍。
在针对催化某一特定限速反应的酶的研究中,利用转录因子能够开启和关闭整个次级代谢途径的性质对其进行遗传改造,已经成为了一种新的研究药用植物途径工程的思路。
5 问题与展望
药用植物的种植对于中草药的供应提供了基本保障,有些人认为中药对人体的健康比较安全,因为是纯天然的绿色植物,对人体的危害小,但是也有一部分人认为通过人工培育出来的中草药是对农作物进行的改造,是转基因行为,存在一定的生态风险,所以不予肯定。
但是在现实中由于野生的中草药在多样性以及保护措施方面不利,无法满足市场的需求,所以说大规模规范化的人工种植必将成为未来的发展趋势。
在对中草药的种植培育方面,还应该加强技术上的投入,尽量的不破坏中草药原有的药性,保证药物的性能,最大程度的满足市场的需求。
参考文献
[1]Edwards R. No remedy in sight for herbal ransack[J].New Sci,2004,181(1):10.
[2]Braga RA. Assessment of seed viability by laser speckle technology[J].Biosystems Engineering,2006,86:287.。