细胞培养在获得药用植物有效成分中的研究

植物细胞不仅具有形态建成全能性，同时还具有物质代谢全能性。利用植物细胞全能性发展起来的细胞培养等生物技术是解决药用植物资源日益匮乏，实现药用次生代谢产物工业化的有效手段之一，主要综述了利用细胞培养和基因工程在获得药用植物有效成分中的研究进展，并对这些领域存在的问题及发展前景进行了讨论。     

药用植物次生代谢产物生产途径的研究概述

对药用植物次生代谢产物的生产途径研究进行了综述,分别阐述了直接从植物中选取次生代谢产物、化学合成模拟、利用微生物发酵、利用植物组织和细胞培养以及利用基因工程生产次生代谢产物等五个方面.通过对各方法优缺点比较,有利于其在实践的应用.     

真菌诱导子对药用植物细胞培养产生次生代谢产物影响的研究

 目的介绍近年来真菌诱导子对药用植物细胞培养产生的次生代谢产物的影响。方法检索国内外相关资料进行汇总,分析,依据次生代谢产物的合成途径进行分类和综述。结果总结了真菌诱导子对药用植物次生代谢产物及其代谢途径的影响规律及特点。结论植物的次生代谢产物合成的途径,可能受到真菌诱导子的影响,真菌诱导子的种类、使用的方法和剂量等的不同,对植物的代谢途径的影响表现出差异。对真菌诱导子影响植物代谢途径的全面考察,真菌诱导子的有效部位和有效成分,作用机制及调控基因的表达都有待进一步研究。     

药用植物microRNA与次生代谢产物的合成调控

miRNA(microRNA)是一类重要的内源性非编码小RNA,其主要通过剪切及翻译抑制等方式在转录后水平调控靶基因的表达,对植物次生代谢产物的合成有着重要的作用。尤其对于药用植物而言,次生代谢产物多是其活性成分,是药材发挥药效作用的基础,研究药用植物次生代谢产物生物合成途径及复杂调控网络具有十分重要的意义。该文主要对药用植物次生代谢产物合成相关的miRNA进行综述,重点介绍了miRNA对萜类、生物碱以及黄酮等生物合成的影响,旨在为药用植物次生代谢产物的生物合成调控研究提供新的思路。     

药用植物细胞悬浮培养的研究进展

我国是世界上使用和出口中药材资源最多的国家,土地资源有限的我国不能只寄希望于大田栽培手段来提供中药材及其活性成分,大力发展生物技术来解决中药材的资源问题对我国具有特殊而且重要的意义.利用植物细胞培养技术是名贵药物资源可持续发展的一条重要途径.该文综述了药用植物细胞培养条件的优化,次生代谢途径的调控以及细胞反应器培养的实例,但要使更多药用植物真正实现商业化生产仍需要多方面的努力.     

真菌诱导子在药用植物细胞培养中的作用机制和应用进展

在药用植物细胞培养中,真菌诱导子被识别后,通过信号传导途径,引起植物基因表达发生变化,从而调节植物次生代谢产物合成途径中相关酶的活性,最终刺激植物发生防御反应,诱导特定次生代谢产物的生成和积累。因此,真菌诱导子对植物细胞培养的诱导途径主要包含信号识别、转导以及由信号转导介导的胞内应答。真菌诱导子在药用植物中的应用十分广泛,主要涉及到诱导生物碱、萜类、皂苷等天然产物的生成和积累。     

系统生物学方法在药用植物次生代谢产物研究中的应用

次生代谢产物是植物在其生长发育和对环境的适应过程中形成的,通常是药用植物中的主要活性成分,药材品质的物质基础。但次生代谢产物的生源途径复杂,其产生和积累受到自身遗传和环境中各种生物和非生物因素的调控,影响了药用植物作为药材的品质控制及其活性成分的开发利用。系统生物学思维与方法是系统全面探索生物的有力工具,随着现代分子生物学技术及生物信息学的发展,系统整合基因组、转录组、蛋白组和代谢组等组学技术,将为药用植物次生代谢产物研究带来新的机遇。这种整体、系统的研究方法在药用植物次生代谢产物形成的生物合成途径、信号转导、生态环境及其代谢工程等研究中的应用,构建次生代谢物生物合成基因表达调控系统模型,对于系统阐释药用植物有效成分成因和道地药材形成机制、代谢工程产生药用植物活性成分、和药用植物资源合理开发利用等具有重要意义。     

药用植物根形态建成低磷响应策略及其分子机制北大核心CSCD

低磷供应成为全球土壤共性问题,磷是植物生长必需大量元素之一,在细胞组成、物质与能量代谢以及信号转导等关键细胞功能发挥中起着重要作用。磷酸盐转运蛋白(phosphate transporter, PHT)编码基因在调节植物生长发育、根形态建成、次生代谢、激素响应以及调节磷素平衡方面起着重要作用。药用植物活性成分大多为次生代谢产物,因此揭示磷素调控与药用植物有效成分积累关系是药用植物关注焦点,特别是低磷胁迫对根类药材的根形态建成影响及其与激素响应的偶联调控作用密切相关。随着分子生物学的不断深入研究,药用植物也逐渐开始关注PHT对药用植物次生代谢的调控机制。通过对植物长期进化过程中适应低磷环境形成的一系列策略:改变根形态建成、抑制主根生长、形成簇根系并改变体内生理代谢等、低磷胁迫响应蛋白PHT及其调控网络;药用植物响应磷饥饿的表型生物学特征、关键基因及其响应机制进行综述,以期为药用植物“优质优形优价”的生态栽培提供理论依据。     

调控药用植物药效成分合成的转录因子研究进展

大多药用植物的药效成分为植物本身的次生代谢产物,包括生物碱、萜类、类黄酮、酚类、苷类等。植物体内及体外环境条件会影响这些次生代谢产物的合成,导致其合成量的增加或减少,或是影响同类代谢产物不同单体成分的合成与否及合成量。目前所知调控次生代谢产物合成的机制有转录调控、转录后调控等多种形式,其中转录调控研究较多。综述了药用植物类黄酮、生物碱、萜类等活性成分生物合成相关的转录因子研究进展,为利用转录调控控制和提高药用植物药效成分合成的研究与应用提供借鉴。     

转录组测序技术在药用植物研究中的应用

转录组测序技术是一种新发展的转录组学研究方法。在物种基因组信息未知的情况下,进行测序得到遗传信息,转录组测序技术是很重要的分子生物学方法,已经被广泛应用于各个研究领域。而药用植物遗传信息匮乏,对药用植物的转录组进行测序在基因组学是比较活跃的领域,可以了解植物的基因表达并分析其功能和调控机制。对药用植物的转录组学研究有助于解决遗传育种、筛选优良抗性基因等问题。介绍了转录组测序的发展,并从功能基因挖掘和次生代谢产物途径探索等方面综述了近年来转录组测序在药用植物研究中的应用,为药用植物的研究提供了更多基础数据。     

381 利用基因工程生产植物次生代谢产物

植物次生代谢产物对于控制和影响植物性状起着十分重要的作用，也为人类提供了所需的药物、染料、香料等众多的化合物。综述了植物次生代谢途径的研究、相关基因的克隆以及次生代谢的基因工程。     

药用植物毛状根药用成分合成调控机制研究进展与应用前景北大核心

植物毛状根是药用成分的天然优质原料,具有生长快速、生产时间短、次生代谢产物产量高、遗传稳定等优点,目前利用毛状根技术高效生产药用原料和改良药用植物品质已经成为研究热点。该文总结了与毛状根中药用成分合成途径及其调控方式相关的研究资料,发现目前提高药用植物毛状根中次生代谢物含量的途径一是改变毛状根的外在培养条件,二是对毛状根内在的次生代谢物生物合成通路进行调控;而有关毛状根次生物质代谢合成调控机制的研究主要集中于双子叶草本植物中,以研究生物碱类、黄酮类、皂苷类、萜类、苯丙素类和蒽醌类药用活性成分生物合成的调控机制为主,其中对丹参毛状根中丹参酮和甘草毛状根中甘草酸的生物合成调控机制进行了深入研究。该综述主要从调控毛状根药用成分生物合成的关键酶基因、转录因子以及新颖分子调控因子三个方面进行了系统总结,为药用植物毛状根次生代谢产物合成调控与生产提供参考。     

植物次生代谢产物及相关酶的空间特异性分布研究进展

植物体对于次生代谢产物的合成和积累具有非常精准的空间调控网络,次生代谢产物因为其特定的生物学功能和同有的细胞毒性而积累在特定的部位,催化其形成的酶类也特异地分布在不同的器官、组织、细胞及细胞器中,阐述了植物次生代谢产物的功能与其空间特异性分布之间的关系,进而对植物次生代谢相关酶与次生代谢产物空间特异性分布之闸的关系,以及次生代谢途径相关酶类的器官、细胞及亚细胞定位的研究方法进行了论述.     

植物细胞培养生产次生代谢产物的研究进展

利用植物细胞培养生产代谢产物具有十分广阔的前景。文章就植物细胞培养生产次生代谢产物过程中各种理化条件优化以及植物细胞培养过程相关模型建立的研究进行了综述。     

植物组织与细胞培养生产有用次生产物研究进展(Ⅰ)

自1902年Haberlandt首次进行细胞培养的实验以来,植物组织与细胞培养的研究已取得了很大的进展。在植物组织培养工厂化生产有用次生代谢产物研究中,1950年,Arregin和Banner报道了用橡胶茎的愈伤组织生产橡胶;1965年,Carew和Staba提出通过植物细胞培养可能产生一些有意义的化合物;1982年,日本学者首次报道了用细胞培养的方法生产紫草宁及其衍生物获得成功,并投入到实际应用中。这标志着用植物组织培养的方法工厂化生产有用次生代谢产物的研究进入了一个新阶段。本文对近几年来植物组织与细胞培养生产有用次生代谢产物的情况作一概述。一、从檀物组织培养中产生的有用次生代谢产物从理论上讲,任何植物的组织与细胞培养物都能产生原植物中的药用成分,但实际情况并不完全如此。目前,次生产物在植物体内的代谢途径及其调控机制尚不完全清楚。据Christian Kuberki等报道,培养的洋地黄细胞未分化时产生的强心甾的量很少,通过几次继代培养后,就失去了产生强心甾的     

现代生物技术在人参属药用植物研究中的应用

该文对DNA条形码等分子鉴定技术、一代和二代测序技术、基因克降等现代牛物技术在人参属药用植物的物种鉴定、转录组分析、次生代谢产物合成途径及关键酶功能鉴定研究中的应用进行综述.现代牛物技术为人参属药用植物在分子水平的研究提供保证,揭示了人参属药用植物转录组及功能基因等遗传信息,加速了人参属药用植物基因组图谱绘制,为阐明人参属植物中重要次生代谢产物——人参皂苷合成的分子机制、实现体外合成重要天然产物以及对未来新药物的研发奠定基础.     

利用基因工程生产植物次生代谢产物

植物次生代谢产物对于控制和影响植物性状起着十分重要的作用。也为人类提供了所需的药物。染料，香料等众多的化合物，综述了植物次生代谢途径的研究，相关基因的克隆以及次生代谢的基因工程。     

植物生长调节剂在药用植物生长发育和栽培中的应用

本文系统总结和介绍了植物生长调节剂在药用植物生长发育及栽培各环节可以应用的方面及已有的应用概况,具体分为促进种子发芽、抑制枝芽生长、矮化植株、促进花芽分化、控制性别分化、防止落花落果、增强抗逆性、提高产量和品质等。本文还系统阐述了在药用植物中应用调节剂的安全问题,不仅包括产品安全和环境安全,还要关注品质安全,即应用植物生长调节剂对药用植物中次生代谢产物的影响,如产生的药材品质变化。本文对药用植物中应用植物生长调节剂的建议:1)单纯以提高药用部位产量为目的而对该药用植物次生代谢成分,应禁止使用;2)积极开展调节剂对药用器官中次生代谢产物影响的研究,如用于打破药用植物种子休眠和调节繁殖器官生长,对药用器官的次生代谢没有直接影响,但也应考虑对后续产品中次生代谢的影响;3)推进植物生长调节剂在药用植物应用的登记。     

药用植物生物碱次生代谢工程研究进展

药用植物次生代谢途径及其调控机制的研究基础薄弱,阻碍了代谢工程在获取高价值次生代谢产物的广泛应用。生物碱是存在于药用植物中的一类含氮杂环化合物,具有抗肿瘤、抗微生物、降血压、解痉镇痛等药理作用,备受研究者的关注。应用代谢工程手段改善代谢途径,提高次生代谢产物的量,对优化药用植物种质资源以及可持续发展具有重要价值。通过对药用植物生物碱类化合物的代谢合成途径进行综述,并讨论生物碱代谢工程的研究方法和调控策略,为药用植物生物碱相关研究提供参考。     

功能基因组学方法在药用植物次生代谢物研究中的应用

目的:药用植物遗传背景基础资料缺乏,对其次生代谢途径及其调控机制的认识不够深入,阻碍了细胞或组织培养、代谢工程等在获取高价值次生代谢物上的广泛应用.功能基因组学方法,尤其是cDNA-AFLP转录轮廓分析和代谢组学的整合运用,将次生代谢物的变化与相关基因的表达相关联,在挖掘次生代谢物生物合成相关基因、探索次生代谢途径方面展现出广阔的应用前景,是植物次生代谢物研究的新趋势和重要手段之一,将有力地促进药用植物资源更好的开发利用.