现代生物技术在扩大中药新药源的运用.ppt

*植物体细胞杂交在扩大中药新药源的应用杂交育种传统的突变育种和有性杂交育种历时长，同时突变育种随机性大，而采用植物体细胞杂交技术融合育种，可以克服远缘杂交存在有性不亲合现象，大大的缩短育种时间。第23页，共38页，星期日，2025年，2月5日*植物体细胞杂交在扩大中药新药源的应用利用植物体细胞杂交技术将西洋参的基因转入胡萝卜中，使细胞内遗传物质重新组合，得新型体细胞杂交品种。此外，此种技术在丹参、天麻等多种药用植物中已得到运用，不仅能产生新型优良品种，并对原有品种作出超水平的突破。?第24页，共38页，星期日，2025年，2月5日*植物器官培养技术定义：指对植物某一器官的全部或部分或器官原基进行离体培养的技术。目前主要有毛状根培养系统和畸形芽培养系统。第25页，共38页，星期日，2025年，2月5日*毛状根培养系统毛状根是农杆菌中根诱导(root-indu-cing,?Ri)质粒的一段DNA嵌入植物基因组中并表达的结果,因此毛状根培养又被称为转基因器官培养。科学家们认为亲本植物能够合成的次生代谢产物都可用毛状根培养来生产,因而这是一条利用生物技术生产次生代谢产物的新的有效途径。第26页，共38页，星期日，2025年，2月5日*毛状根培养优点:1、生长迅速毛状根具有大量的分枝和根毛,生长快速,具有激素自养性,可用于大量培养。2、次生产物合成能力强且稳定毛状根次生代谢物含量一般比愈伤组织和悬浮培养的细胞高,并且能够合成某些愈伤组织和悬浮培养细胞不能合成的次生代谢物。第27页，共38页，星期日，2025年，2月5日第1页，共38页，星期日，2025年，2月5日*概述:

中药是中华民族的瑰宝，是我国劳动人民长期与疾病作斗争的宝贵经验总结，随着生活水平的提高，人们对生命质量日趋关注，而化学合成药物产生的不良反应越来越明显，药源性疾病不断增加，回归自然已成为必然趋势，人们对天然药物有了极高的重视与需求。中药产品逐渐显出其巨大的潜在优势。但传统中药材却面临许多问题。第2页，共38页，星期日，2025年，2月5日*概述:

根据普查资料，我国共有12807种中药材，其中动物药有1581种，矿物药80种，植物药占了绝大多数，有1l146种。常用的中药400-500种，其中80％来自野生资源，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。据统计资料显示，我国平均每年都会有20％的药材短缺。第3页，共38页，星期日，2025年，2月5日*为了应对目前严峻的中药资源压力,我国采取了中药材栽培和野生抚育等多种手段,但这些不能完全解决中药资源紧缺问题。近几十年来，生物技术在许多领域取得了巨大的进展，已渗透到中药的各个研究领域，在扩大中药新药资源研究中也发挥着重要的作用。概述:第4页，共38页，星期日，2025年，2月5日*（一）基因工程定义:首先克隆或合成目的基因，再按照预先的设计，将目的基因和载体重组在一起，以一定的方式导入生物体内，让受体生物的遗传性状发生预期的改变，产生出人类所需要的基因产物的方法。原理:基因重组操作水平：DNA分子水平第5页，共38页，星期日，2025年，2月5日*第6页，共38页，星期日，2025年，2月5日*基因工程在扩大中药资源中的应用（1）植物次生代谢途径的基因工程（2）转基因生物技术第7页，共38页，星期日，2025年，2月5日*植物次生代谢途径的基因工程利用次生代谢产物合成过程的关键酶来提高次生代谢物的产量。传统药材含有的有效成分绝大部分是次生代谢产物，合成途径非常复杂，往往有几个或十几个酶参与，因而找出形成特定产物的关键酶就成为利用基因工程技术生产传统药材有效成分的关键步骤之一。第8页，共38页，星期日，2025年，2月5日*植物次生代谢途径的基因工程目前许多类型的次生代谢产物的生物合成途径已经清楚，采用生化手段找出形成此类成分的关键酶，确定其基因结构，在进行克隆、表达或基因重组以提高酶活性，快速合成所需次生代谢产物。第9页，共38页，星期日，2025年，2月5日*

植物次生代谢途径的的应用中国科学院植物研究所叶和春研究员课题组已克隆出青蒿素生物合成途径中4个关键酶基因，构建了不同启动子下的Cad和FPP基因已整合到青蒿发状根和愈伤组织的基因组中，并在转录水平上已有表达，转基因材料青蒿素的含量有显著提高