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。     

药用植物生物工程研究进展Ⅲ.分子标记、遗传转化及功能基因研究

随着生物技术的发展和天然产物开发的不断深入,现代分子生物学研究的先进技术应用于药用植物研究领域,对传统中药的现代化发展起着越来越重要的作用。利用分子标记技术,对于药用植物种属间的亲缘关系多态性和系统树的建立发挥了重要作用;利用农杆菌介导遗传转化技术,可将有重要功能的基因通过基因重组转移到目的植株获得表达;对药用植物重要功能基因的研究将有助于明确这些功能的重要遗传和生理调控功能,为其进一步开发利用奠定基础。就药用植物的分子标记、遗传转化和功能基因研究进行综述。     

药用植物生物工程研究进展Ⅲ.分子标记、遗传转化及功能基因研究

随着生物技术的发展和天然产物开发的不断深入,现代分子生物学研究的先进技术应用于药用植物研究领域,对传统中药的现代化发展起着越来越重要的作用.利用分子标记技术,对于药用植物种属间的亲缘关系多态性和系统树的建立发挥了重要作用;利用农杆菌介导遗传转化技术,可将有重要功能的基因通过基因重组转移到目的植株获得表达;对药用植物重要功能基因的研究将有助于明确这些功能的重要遗传和生理调控功能,为其进一步开发利用奠定基础.就药用植物的分子标记、遗传转化和功能基因研究进行综述.     

表达序列标签在药用植物研究中的应用

功能基因研究是目前国际上研究热点之一,近几年来药用植物功能基因逐渐受到各国学者的广泛关注.序列表达标签(expressed sequence tag,ESTs)技术是认识生物体基因与基因组快速高效的研究手段之一,广泛应用于鉴定和发现新的基因、研究比较基因组学和生物信息学、建立分子标记、构建生物体遗传图谱和制作基因芯片等各个方面.首先对ESTs技术的原理、优势和研究现状进行简要介绍,重点对ESTs技术的主要研究方法及其在药用植物研究中的应用进行概述,并讨论了ESTs技术在药用植物研究中的应用前景及应注意的问题.     

展望CRISPR/Cas9基因编辑技术在药用植物研究中的应用

CRISPR/Cas9基因编辑技术是近几年新发现的一种基因组定点编辑技术,该技术已经广泛应用在基因治疗、基因功能研究、动物模型制造、农作物品种改良等领域的研究中。该文简要介绍了CRISPR/Cas9基因编辑技术,并提出了这项技术在药用植物功能基因组学研究、活性成分次生代谢及合成生物学研究、药用植物分子育种研究等方面的应用前景,为开辟药用植物新领域的研究提供了参考。     

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.     

荧光定量PCR在药用植物基因表达及鉴别中的应用

实时荧光定量PCR是基于荧光信号的累积在DNA扩增过程中对整个实验进程进行实时监测的一种技术,具有较高的灵敏度与特异性,且定量准确、快速简便,因此在微生物分析、食品科学研究、临床诊断、肿瘤早期研究及遗传病研究等方面具有广泛的应用前景,近年来已逐渐应用于药用植物内参基因筛选、中药合成生物学、中药活性成分生物合成路线研究等领域。该文依据NCBI、国家知识基础设施数据库(CNKI)、中国学术期刊数据库(CSPD)等数据库对近5年实时荧光定量PCR在药用植物基因表达分析中的应用进行综述。     

基因编辑技术及其在药用植物中的应用展望

基因编辑是一项能够在生物体基因组水平上实现对DNA序列精确定向修饰的新技术。该技术主要利用序列特异性核酸酶靶向识别切割基因组上目标位点,造成DNA双链断裂（DSBs）,进一步诱发非同源末端连接（NHEJ）和同源性重组（HR）2种修复机制对断裂的DNA双链进行修复,实现修复位点碱基的插入、缺失和替换,从而达到对靶基因精确编辑的目的。对基因编辑技术的类型、作用原理及该技术在植物领域中的应用进行综述,并对基因编辑技术在药用植物功能基因组学和遗传改良中的应用前景进行展望。     

基因编辑技术的研究进展及其在中药研究中的前景展望

基因编辑技术是一项对基因组进行精确定点修饰的技术,可对特定DNA片段进行敲除、加入和替换等,从而在基因组水平上进行精确的基因编辑。其技术本质均是利用非同源末端链接途径修复和同源重组修复,联合特异性DNA靶向识别及核酸内切酶完成的DNA序列改变。基因编辑技术在科研、农业、医疗等领域都具有极其广泛的发展前景和应用价值。在疾病基因治疗领域,基因编辑技术在癌症如白血病、遗传性疾病如血友病、地中海贫血、多种肌肉营养障碍症和逆转录病毒相关传染病如艾滋病等疾病的治疗方面取得许多堪称跨时代的佳绩:结合基因编辑技术开展的实验新方法学研究及动物模型的制备工作也在迅猛地发展和完善;世界各地的实验室也已将基因编辑技术应用于预防疟疾、器官移植、生物制药、农业育种改良、灭绝物种复活等多个研究领域。该文就基因编辑技术在上述领域中的研究进展进行一些概括和总结。此外还归纳了一些当前针对基因编辑技术存在的争议和思考,并初步探讨了该技术在中药研究中的潜在应用前景。     

3S技术在药用植物资源领域中的应用现状

为了给药用植物今后的研究提供参考和借鉴,使3S（RS,GIS,GPS）技术在药用植物各研究领域发挥更大的作用,作者从3S技术在栽培药用植物、野生大量分布药用植物、稀有濒危药用植物和特殊生境药用植物中的应用等方面进行概述,分析讨论了其在药用植物领域中的应用现状及所存在的问题。3S技术已经发展了几十年,拥有了较为成熟的技术和大量成功经验,但它在药用植物领域还属新兴技术,大多数药用植物工作者对其还不够熟悉,今后还需加强3S技术相关知识在药用植物一线工作者中的宣传和普及,培养相关专业人才,才能真正做到学科交叉,使3S技术在药用植物各领域中发挥更大的作用。     

基因芯片技术在药用植物研究中的应用

基因芯片技术是近年来迅速发展起来的一项生物技术。由于其具有大规模、高通量、平行检测等优势,已在多个领域得到广泛应用。根据新近的研究资料讨论该技术在药用植物中最新的应用情况,包括分离差异表达的基因及发现新基因、功能基因组学的研究、中药的鉴定、转基因药用植物的检测、药用植物作用分子机制及病害的相关研究等内容,并简要介绍其存在的问题及未来应用的展望。     

进化生态学在药用植物种质资源评价中的应用与展望

药用植物种质资源是用于天然药物研究和开发的植物遗传资源,是我国中医药大健康产业发展的物质基础,对其进行准确评价是中药材发挥疗效以及药用植物开发利用的关键。进化生态学是生态学、遗传学、进化生物学等多学科交叉融合的产物,用于探索物种为适应所处环境的进化机制。近20年来,随着进化生态学的学科技术不断革新与发展,物种地理分布区预测、物种鉴定、遗传多样性检测、亲缘关系分析、化学生理过程对气候变化的响应、生物多样性保护与栽培育种等研究手段也相继用于药用植物的种质资源评价,并为其不断提供新思路。介绍了分子标记技术、分子谱系地理分析、景观遗传分析、生态位模型分析、性状关联分析等几种进化生态学主要的研究方法在药用植物种质资源评价中的应用案例,并概述了进化生态学在药用植物种质鉴定、种质多样性评估、资源调查与预测、道地性研究、保护与栽培育种等方面取得的研究进展。未来通过结合基因组和大数据时代的前沿技术,以期健全更加完善的药用植物种质资源评价体系,为中药物质基础的深度挖掘提供重要的理论指导。     

药用植物基因工程研究和应用展望

我国是世界上最大的药用植物贸易国和消费国。药用植物基因工程的研究和应用是提高药用植物生产效率和品质，减轻资源的压力，增强我国药用植物产业的竞争力，并使之能够可持续发展最快捷、最有前途的手段之一。虽然植物基因工程的研究和应用已经取得了长足的进展，但是目前为止，植物基因工程的研究更多还是集中于一些传统的模式植物上；尽管已有上百种植物中已经有成功转入外源基因的报道，但植物基因工程的应用也还局限于一些大宗的重要农作物品种上。对于药用植物来说，基因工程的研究近年来逐渐出现，并有增多的趋势，但总量依然很少。笔者在介绍植物基因工程应用概况的基础上，对药用植物基因工程研究和应用的现状进行了综述，提出所存在的问题，并对其发展前景进行了展望。     

分子生物技术在我国生药学领域的应用历程与发展现状分析

研究通过对《中国知网》收录相关论文的定性与定量分析,梳理并探讨了分子生物技术在我国生药研究领域中的应用历程与发展现状,结果表明:分子生物技术的引入是生药学现代发展的实际需求;分子生物技术在生药研究中已形成稳定的应用领域和研究方向,主要涵盖中药分子鉴定、药用植物分子系统学、药用资源遗传多样性及保护、次生代谢产物的生物合成与调控、道地药材的分子机制研究,以及药用植物的组织培养与育种等7个方面;知识产出具有可持续性,并取得标志性研究成果;独立的知识体系已基本形成,显示出良好的发展潜力。     

基于同源基因功能分化的药用植物活性成分变异机制研究

在中药材质量控制研究领域,药用植物活性成分变异机制研究始终是重点和热点问题。随着高通量测序技术的发展和成本的降低,大量药用植物基因序列克隆为进一步研究基因序列的遗传信息与其所执行的生物学功能奠定了基础,也为从分子生药学角度探索药材活性成分变异及其质量控制提供了有力条件。该文详细介绍了同源基因、基因重复的概念和分类,并重点展望了重复基因功能分化在药用植物活性成分变异分子机制研究中的作用,旨在为药材质量控制基础研究提供新的思路。     

中药资源空间诱变育种研究进展

我国中药资源物种储量丰富,长期以来我国的中药材以野生采收为主,目前中药野生资源已远不能满足中药现代化发展的需求。人工培育的药用植物优良品种少、种植面积小、产量低,多种常用药材处于短缺状态,亟须采用科学的育种方式,提高药用植物的产量及品质。空间诱变育种具有效率高、变异幅度大、育种周期短等特点,是获得新种质资源的有效途径。空间环境对植物的诱变效应主要表现在空间微重力、辐射以及空间环境综合因素复合效应影响植物细胞分裂、染色体结构、DNA损伤修复等,使植物产生变异。目前药用植物空间诱变机制研究主要集中在空间环境对药用植物的生长发育、生理生化、细胞结构、分子水平和有效成分含量等方面产生的影响。利用空间诱变育种技术,已经在丹参、灵芝、薏苡等药用植物上培育出多个新品种,这些新品种在产量、品质上具有较大的优势。随着航天技术的发展,利用空间特殊环境对药用植物有效成分合成和积累的促进作用,进行有效成分的生产,必将成为中药资源空间诱变育种未来发展的一个重要方向。     

CRISPR/Cas9基因组编辑技术在药用植物中的研究进展

成簇的规律间隔的短回文重复序列系统(clustered regularly interspaced short palindromicrepeats/CRISPR-associated system,CRISPR/Cas)起源于细菌和古细菌的免疫反应。目前改造的II型CRISPR/Cas9系统是一项突破性的基因组编辑技术,通过引导RNA识别靶基因序列位点实现基因组水平上的DNA序列精准修饰。该项技术已在主要农作物的抗病、抗逆和增产等方面广泛应用,在药用植物有效成分的合成和提高、抗病抗逆等研究中具有广阔的应用潜力。通过对CRISPR/Cas9系统的发现完善、结构和原理及在药用植物中的应用情况等进行综述,为该技术在药用植物研究领域中的推广应用提供参考。     

多组学策略在药用植物表皮毛次生代谢调控中的应用与展望

药用植物表皮毛是一种特殊的表皮细胞结构,在抵御虫害、减少蒸腾等方面发挥重要作用。多组学技术在药用植物表皮毛研究中未被广泛应用,却扮演着重要的角色。以黄花蒿、薄荷等药用植物为对象,对组学和多组学在表皮毛内含物成分分析、合成代谢和分子调控等方面的应用情况进行总结和展望,为今后开展其他药用植物表皮毛发育及调控机制研究提供参考。