藥用植物大規(guī)模組織培養(yǎng)

第一章 概論1 第一節(jié) 藥用植物對(duì)人類的貢獻(xiàn)1 第二節(jié) 生物技術(shù)應(yīng)用的意義3 第三節(jié) 植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)藥用次生代謝產(chǎn)物4 第四節(jié) 促進(jìn)藥用植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物的措施和技術(shù)8
一、篩選高含量的細(xì)胞系8
二、用培養(yǎng)液的調(diào)整來(lái)促進(jìn)目的產(chǎn)物的合成9
三、優(yōu)化培養(yǎng)環(huán)境和培養(yǎng)條件11
四、誘導(dǎo)子的作用（elicitation) 12
五、滲透處理13
六、產(chǎn)品的原地轉(zhuǎn)移13
七、β-環(huán)糊精的應(yīng)用14 第五節(jié) 植物器官培養(yǎng)生產(chǎn)藥用次生代謝產(chǎn)物14 第六節(jié) 毛狀根培養(yǎng)生產(chǎn)藥用次生代謝產(chǎn)物15 第七節(jié) 藥用植物固定化細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物17 第八節(jié) 生物轉(zhuǎn)化法用于次生代謝物的生產(chǎn)19 第九節(jié) 藥用植物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)21 第十節(jié) 我國(guó)藥用植物組織培養(yǎng)的發(fā)展與策略22
一、我國(guó)藥用植物組織培養(yǎng)的發(fā)展22
二、我國(guó)藥用植物組織培養(yǎng)的策略分析23 主要參考文獻(xiàn)27第二章 藥用植物克隆培養(yǎng)中活性成分合成及其調(diào)控31 第一節(jié) 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，意義31
一、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀31
二、研究意義32 第二節(jié) 基本理論和基本方法33
一、藥用植物克隆培養(yǎng)中活性成分生物合成途徑的研究33
二、參與生物合成相關(guān)酶的提取分離、純化及性質(zhì)分析35
三、生物合成相關(guān)基因的克隆、分離及表達(dá)特性的研究35
四、生物合成調(diào)控的研究43 第三節(jié) 活性成分代謝與調(diào)控研究的實(shí)例47 第四節(jié) 活性成分合成與調(diào)控研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域56
一、活性成分的貯存56
二、活性成分的運(yùn)輸57
三、活性成分的降解58 第五節(jié) 存在問(wèn)題及展望58 主要參考文獻(xiàn)59第三章 藥用植物組織培養(yǎng)的基本方法63 第一節(jié) 藥用植物組織培養(yǎng)的基本設(shè)備及技術(shù)63
一、基本設(shè)備63
二、基本操作技術(shù)69 第二節(jié) 藥用植物組織培養(yǎng)的技術(shù)與方法82
一、藥用植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù)和方法82
二、外植體的接種91
三、影響藥用植物組織培養(yǎng)的因素91
四、增加藥用植物組織培養(yǎng)物中活性成分的方法93 主要參考文獻(xiàn)96第四章 反應(yīng)器在藥用植物大規(guī)模培養(yǎng)中的應(yīng)用98 第一節(jié) 反應(yīng)器應(yīng)用的必要性99 第二節(jié) 反應(yīng)器的理論基礎(chǔ)100
一、反應(yīng)器的分類100
二、反應(yīng)器的體積101
三、植物細(xì)胞、組織或器官培養(yǎng)用反應(yīng)器106
四、培養(yǎng)介質(zhì)的流變學(xué)特性108
五、反應(yīng)器內(nèi)的多相流動(dòng)形態(tài)及培養(yǎng)液性質(zhì)109
六、反應(yīng)器內(nèi)的質(zhì)量傳遞110
七、反應(yīng)器內(nèi)的熱量傳遞113
八、反應(yīng)器內(nèi)存在的剪切應(yīng)力問(wèn)題114
九、反應(yīng)器流動(dòng)模型117
十、反應(yīng)器的放大120
十一、過(guò)程參數(shù)檢測(cè)與控制126 第三節(jié) 反應(yīng)器的種類及選擇130
一、植物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)130
二、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)基本要求130
三、用于植物細(xì)胞培養(yǎng)的反應(yīng)器131
四、各類反應(yīng)器131
五、反應(yīng)器的比較與選擇144
六、植物組織培養(yǎng)及反應(yīng)器145
七、反應(yīng)器的放大145 主要參考文獻(xiàn)146第五章 藥用植物的細(xì)胞培養(yǎng)及工業(yè)化生產(chǎn)147 第一節(jié) 藥用植物的細(xì)胞培養(yǎng)147
一、單細(xì)胞的分離148
二、單細(xì)胞培養(yǎng)的方法149
三、單細(xì)胞的培養(yǎng)條件150
四、高產(chǎn)細(xì)胞系的誘導(dǎo)和篩選151 第二節(jié) 藥用植物愈傷組織的誘導(dǎo)與培養(yǎng)152
一、愈傷組織的誘導(dǎo)以及影響因素153
二、愈傷組織的生長(zhǎng)155
三、愈傷組織發(fā)生的形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)156 第三節(jié) 細(xì)胞懸浮培養(yǎng)157
一、培養(yǎng)系統(tǒng)157
二、懸浮細(xì)胞培養(yǎng)周期159
三、細(xì)胞培養(yǎng)的基本程序159
四、培養(yǎng)設(shè)備和裝置160
五、懸浮培養(yǎng)細(xì)胞的同步化162
六、懸浮細(xì)胞培養(yǎng)中細(xì)胞生長(zhǎng)的計(jì)算163
七、影響細(xì)胞分散度的因素以及提高細(xì)胞分散度的方法164
八、影響懸浮細(xì)胞培養(yǎng)的因素165 第四節(jié) 藥用植物細(xì)胞培養(yǎng)的工業(yè)化生產(chǎn)167
一、人參細(xì)胞懸浮培養(yǎng)及工業(yè)化生產(chǎn)人參皂苷168
二、紫草的細(xì)胞培養(yǎng)與工廠化生產(chǎn)紫草素172 主要參考文獻(xiàn)174第六章 藥用植物的組織和器官培養(yǎng)176 第一節(jié) 藥用植物組織和器官培養(yǎng)的意義176 第二節(jié) 藥用植物的快速繁殖176 第三節(jié) 藥用植物的愈傷組織培養(yǎng)和植物再生181 第四節(jié) 藥用植物的體細(xì)胞胚胎發(fā)生和植株再生185 第五節(jié) 藥用植物的原生質(zhì)體培養(yǎng)189 第六節(jié) 藥用植物的花藥培養(yǎng)195 第七節(jié) 藥用植物的人工種子197 主要參考文獻(xiàn)199第七章 藥用植物轉(zhuǎn)基因組織和器官培養(yǎng)203 第一節(jié) 藥用植物轉(zhuǎn)基因組織和器官培養(yǎng)的研究進(jìn)展與發(fā)展前景203
一、研究歷史、存在的問(wèn)題、發(fā)展前景203
二、轉(zhuǎn)化機(jī)理與培養(yǎng)特點(diǎn)204
三、轉(zhuǎn)基因組織和器官培養(yǎng)的應(yīng)用205
四、轉(zhuǎn)基因組織和器官的生長(zhǎng)與活性成分積累的調(diào)控211 第二節(jié) 藥用植物轉(zhuǎn)基因組織和器官培養(yǎng)的主要技術(shù)環(huán)節(jié)213
一、農(nóng)桿菌菌種的保存與培養(yǎng)（包括菌種所含質(zhì)粒的改造）213
二、藥用植物無(wú)菌培養(yǎng)體系的建立214
三、轉(zhuǎn)化［菌種的活化、外植體的選擇、接菌方式（共培養(yǎng)、針刺、負(fù)壓等）］214
四、除菌及篩選215
五、轉(zhuǎn)化的證實(shí)215
六、轉(zhuǎn)基因組織和器官培養(yǎng)體系的建立215
七、轉(zhuǎn)基因組織和器官的生長(zhǎng)與活性成分積累的調(diào)控技術(shù)216
八、搖瓶培養(yǎng)與反應(yīng)器培養(yǎng)技術(shù)216 第三節(jié) 藥用植物轉(zhuǎn)基因組織和器官培養(yǎng)的實(shí)例217
一、毛狀根培養(yǎng)的實(shí)例（紫草）217
二、冠癭組織培養(yǎng)的實(shí)例（丹參）222
三、毛狀根與冠癭組織共培養(yǎng)的實(shí)例（Duboisia雜交種與顛茄）229
四、雙轉(zhuǎn)化毛狀根培養(yǎng)的實(shí)例（栝樓）233
五、綠色毛狀根培養(yǎng)的實(shí)例（長(zhǎng)春花）235 第四節(jié) 轉(zhuǎn)基因藥用植物生產(chǎn)疫苗等生物活性成分與基因工程育種238
一、轉(zhuǎn)基因藥用植物生產(chǎn)抗體和疫苗238
二、基因工程育種及安全性評(píng)價(jià)246 主要參考文獻(xiàn)251第八章 人參不定根和毛狀根的培養(yǎng)256 第一節(jié) 人參屬藥用植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)的研究進(jìn)展256
一、愈傷組織的誘導(dǎo)與培養(yǎng)256
二、試管苗的再生257
三、細(xì)胞懸浮培養(yǎng)258
四、反應(yīng)器培養(yǎng)260
五、毛狀根和冠癭瘤的培養(yǎng)260 第二節(jié) 人參不定根和毛狀根培養(yǎng)的材料與方法262
一、植物材料262
二、愈傷組織的誘導(dǎo)和增殖262
三、不定根的誘導(dǎo)和增殖263
四、毛狀根的誘導(dǎo)、鑒別和增殖263
五、不定根和毛狀根的搖瓶培養(yǎng)264
六、不定根和毛狀根的生物反應(yīng)器培養(yǎng)264
七、培養(yǎng)基中無(wú)機(jī)成分的分析264
八、培養(yǎng)基成分對(duì)于不定根和毛狀根生長(zhǎng)和皂苷含量影響的研究264
九、物理環(huán)境對(duì)不定根和毛狀根生長(zhǎng)以及皂苷生產(chǎn)的影響267
十、根重量的測(cè)定267
十一、皂苷含量的測(cè)定267
十二、人參多糖的測(cè)定268
十三、可溶性糖和總糖含量的測(cè)定268 第三節(jié) 人參不定根培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果269
一、愈傷組織和不定根的誘導(dǎo)與增殖269
二、搖瓶培養(yǎng)中培養(yǎng)基鹽濃度對(duì)不定根生長(zhǎng)和皂苷形成的影響269
三、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不定根生長(zhǎng)和皂苷形成的影響270
四、生物反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充培養(yǎng)基對(duì)不定根培養(yǎng)的影響270
五、搖瓶培養(yǎng)時(shí)大量元素和金屬元素對(duì)于不定根生長(zhǎng)和皂苷形成的影響271
六、搖瓶和反應(yīng)器中N源對(duì)于不定根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響271
七、搖瓶培養(yǎng)中碳源和滲透劑對(duì)不定根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響272
八、生物反應(yīng)器類型對(duì)不定根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響273
九、搖瓶和生物反應(yīng)器兩步培養(yǎng)時(shí)誘導(dǎo)劑對(duì)不定根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響273
十、碳、氮和磷饑餓在兩步培養(yǎng)系統(tǒng)中對(duì)不定根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響274
十一、白天和黑夜不同溫度（DIF）的變化對(duì)人參不定根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響275 第四節(jié) 人參毛狀根培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果275
一、搖瓶培養(yǎng)時(shí)毛狀根生長(zhǎng)和皂苷合成的特點(diǎn)275
二、毛狀根培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)基成分的變化275
三、搖瓶培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)基的鹽濃度對(duì)毛狀根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響276
四、反應(yīng)器培養(yǎng)時(shí)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)毛狀根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響276
五、搖瓶和生物反應(yīng)器培養(yǎng)時(shí)碳源對(duì)毛狀根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響277
六、搖瓶培養(yǎng)時(shí)滲透壓對(duì)毛狀根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響277
七、搖瓶和生物反應(yīng)器培養(yǎng)時(shí)誘導(dǎo)劑對(duì)毛狀根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響277
八、搖瓶培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)基pH值對(duì)毛狀根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響278
九、白天和黑夜不同溫度（DIF）的變化對(duì)毛狀根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響278
十、反應(yīng)器培養(yǎng)時(shí)光照對(duì)毛狀根生長(zhǎng)和皂苷合成的影響279 主要參考文獻(xiàn)279第九章 藥用植物組織培養(yǎng)物的色譜分析282 第一節(jié) 薄層掃描法283
一、薄層色譜的固定相284
二、展開劑285
三、薄層掃描法及其儀器286
四、薄層掃描定量方法287
五、分析實(shí)例--小蔓長(zhǎng)春花組織培養(yǎng)物中長(zhǎng)春胺的含量測(cè)定288 第二節(jié) 氣相色譜與氣相-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)289
一、天然產(chǎn)物分析常用的氣相色譜289
二、儀器的基本組成290
三、色譜柱的類型和選擇290
四、常用檢測(cè)器291
五、氣相-質(zhì)譜聯(lián)用292
六、在中藥和天然產(chǎn)物揮發(fā)油分析上的應(yīng)用294 第三節(jié) 高效液相色譜法294
一、HPLC的關(guān)鍵部分--色譜柱295
二、檢測(cè)器297
三、分析實(shí)例301 第四節(jié) 高效毛細(xì)管電泳法303
一、HPCE的基本原理303
二、毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CZE)303
三、膠束電動(dòng)毛細(xì)管色譜（MECC) 304
四、天然有效成分的分析應(yīng)用304
五、毛細(xì)管柱305
六、檢測(cè)方法306 第五節(jié) 樣品前處理306
一、前處理方法的選擇307
二、樣品前處理技術(shù)308 主要參考文獻(xiàn)311附錄 國(guó)內(nèi)外部分常用藥用植物組織培養(yǎng)方法312 主要參考文獻(xiàn)338