目錄
第一章緒論1
第一節(jié)藥用植物生物技術(shù)的概念／1
第二節(jié)藥用植物生物技術(shù)的研究?jī)?nèi)容與主要任務(wù)／2
一、植物組織培養(yǎng)／2
二、生命密碼解析與多組學(xué)研究／2
三、基因工程技術(shù)／4
四、藥用植物生物技術(shù)育種應(yīng)用／5
第三節(jié)藥用植物生物技術(shù)的發(fā)展與展望／5
思考題／6
第二章藥用植物組織培養(yǎng)技術(shù)7
第一節(jié)愈傷組織誘導(dǎo)與分化再生／7
一、愈傷組織培養(yǎng)的基本過程／7
二、愈傷組織誘導(dǎo)生長(zhǎng)與分化／8
三、愈傷組織培養(yǎng)的影響因素／9
第二節(jié)植物體細(xì)胞培養(yǎng)與分化再生／10
一、植物單細(xì)胞培養(yǎng)／11
二、懸浮培養(yǎng)／13
第三節(jié)莖尖脫毒技術(shù)與應(yīng)用／16
一、莖尖脫毒原理／16
二、莖尖脫毒的流程與影響因素／17
第四節(jié)原生質(zhì)體誘導(dǎo)與應(yīng)用／18
一、原生質(zhì)體的分離／18
二、原生質(zhì)體的培養(yǎng)／19
三、原生質(zhì)體的融合／21
四、應(yīng)用／22
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／22
思考題／27
第三章藥用植物毛狀根和懸浮細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)28
第一節(jié)毛狀根的誘導(dǎo)與篩選／28
一、毛狀根的發(fā)根機(jī)制／28
二、毛狀根的特點(diǎn)／28
三、藥用植物毛狀根的誘導(dǎo)／29
四、影響毛狀根誘導(dǎo)的因素／30
五、影響毛狀根合成次生代謝產(chǎn)物的因素／31
六、藥用植物毛狀根的鑒定／34
第二節(jié)毛狀根的繼代與擴(kuò)大培養(yǎng)／34
一、毛狀根的繼代培養(yǎng)／34
二、毛狀根的擴(kuò)大培養(yǎng)／35
第三節(jié)懸浮細(xì)胞培養(yǎng)的方法與類型／36
一、懸浮細(xì)胞培養(yǎng)方法／36
二、懸浮細(xì)胞培養(yǎng)的類型／38
三、懸浮培養(yǎng)細(xì)胞的同步化／40
四、影響細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的因素／40
第四節(jié)懸浮細(xì)胞的放大培養(yǎng)／42
一、懸浮細(xì)胞放大培養(yǎng)技術(shù)／43
二、生物反應(yīng)器類型及改造／43
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／45
一、藥用植物毛狀根研究熱點(diǎn)與展望／45
二、藥用植物細(xì)胞懸浮研究熱點(diǎn)與展望／45
思考題／49
第四章藥用植物現(xiàn)代組學(xué)技術(shù)50
第一節(jié)基因組學(xué)／50
一、基因組學(xué)技術(shù)／50
二、表觀基因組學(xué)／55
第二節(jié)轉(zhuǎn)錄組學(xué)／57
一、轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)／57
二、單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序／59
第三節(jié)蛋白質(zhì)組學(xué)／62
一、定義與起源／63
二、研究?jī)?nèi)容／63
三、技術(shù)與方法／65
第四節(jié)代謝組學(xué)／67
一、代謝組學(xué)分類／68
二、技術(shù)與方法／68
三、代謝組學(xué)在藥用植物研究中的應(yīng)用／69
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／70
思考題／75
第五章藥用植物微生物組與宏基因組學(xué)76
第一節(jié)藥用植物根際微生物組／76
一、藥用植物根際微生物的主要研究方法／76
二、藥用植物對(duì)根際微生物的影響／77
三、根際微生物對(duì)藥用植物的影響／77
四、藥用植物與根際微生物互作機(jī)制分析／78
第二節(jié)藥用植物土壤微生物組／81
一、植物對(duì)土壤微生物的影響／81
二、土壤微生物對(duì)植被調(diào)節(jié)的響應(yīng)和反饋／82
三、植物與微生物相互作用關(guān)系的研究方法／83
四、植物土壤微生物相互作用的影響因素／84
第三節(jié)藥用植物根際微生物宏基因組／84
一、宏基因組的概念與應(yīng)用／84
二、宏基因組技術(shù)／84
三、根際微生物對(duì)道地藥材形成的影響／85
四、利用根系微生物宏基因組研究道地藥材形成機(jī)制／85
五、利用根系微生物宏基因組學(xué)解決藥用植物連作障礙／86
第四節(jié)藥用植物內(nèi)生菌宏基因組／86
一、藥用植物內(nèi)生菌菌群結(jié)構(gòu)差異／87
二、藥用植物內(nèi)生菌次生代謝產(chǎn)物／87
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／87
思考題／92
第六章藥用植物基因工程技術(shù)93
第一節(jié)目的基因克隆技術(shù)／93
一、基因組文庫(kù)分離法／93
二、PCR擴(kuò)增法／94
三、cDNA法／97
第二節(jié)載體改造和重組子構(gòu)建／98
一、DNA重組的載體／98
二、DNA的體外重組／99
三、重組子的轉(zhuǎn)化／101
第三節(jié)高效遺傳轉(zhuǎn)化與鑒定技術(shù)／102
一、藥用植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)／102
二、根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的藥用植物轉(zhuǎn)基因／102
三、轉(zhuǎn)基因植物的篩選和鑒定／106
第四節(jié)CRISPR基因編輯技術(shù)／106
一、CRISPR/Cas9系統(tǒng)的工作原理和過程／107
二、CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)操作流程／108
三、CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)在藥用植物中的應(yīng)用／108
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／108
思考題／110
第七章藥用植物次生代謝調(diào)控112
第一節(jié)DNA水平的調(diào)控／112
一、基因丟失／112
二、基因擴(kuò)增／112
三、基因重排／112
第二節(jié)轉(zhuǎn)錄水平和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控／113
一、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控／113
二、轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控／118
第三節(jié)翻譯水平和翻譯后水平調(diào)控／119
一、翻譯水平的調(diào)控／119
二、翻譯后水平調(diào)控／121
第四節(jié)表觀遺傳修飾調(diào)控／123
一、DNA甲基化／123
二、組蛋白修飾／124
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／126
思考題／133
第八章藥用植物活性天然產(chǎn)物生物合成134
第一節(jié)藥用植物活性天然產(chǎn)物生物合成途徑概述／134
一、萜類天然產(chǎn)物生物合成途徑／135
二、酚類天然產(chǎn)物生物合成途徑／136
三、生物堿類天然產(chǎn)物生物合成途徑／138
第二節(jié)藥用植物天然產(chǎn)物生物合成酶概述／140
一、氧化還原酶／140
二、萜類合酶／141
三、植物Ⅲ型聚酮合酶／141
四、轉(zhuǎn)移酶／141
第三節(jié)藥用植物活性天然產(chǎn)物生物合成途徑解析技術(shù)／143
一、藥用植物活性天然產(chǎn)物生物合成途徑的推導(dǎo)／144
二、藥用植物活性天然產(chǎn)物生物合成酶的挖掘／144
三、藥用植物活性天然產(chǎn)物生物合成酶的功能鑒定／145
第四節(jié)藥用植物活性天然產(chǎn)物生物合成應(yīng)用研究／147
一、底盤細(xì)胞／148
二、元件改造與優(yōu)化／148
三、生物合成途徑設(shè)計(jì)和構(gòu)建／150
四、代謝工程優(yōu)化／152
五、發(fā)酵工程技術(shù)／153
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／154
思考題／158
第九章藥用植物分子鑒定技術(shù)159
第一節(jié)傳統(tǒng)DNA條形碼概述、開發(fā)流程與方法／159
一、DNA條形碼概述／159
二、DNA條形碼開發(fā)流程與方法／160
第二節(jié)傳統(tǒng)DNA條形碼與物種鑒定技術(shù)／162
一、藥用植物常用DNA條形碼候選片段／162
二、DNA條形碼在藥用植物鑒定上的應(yīng)用前景與挑戰(zhàn)／162
第三節(jié)超級(jí)條形碼開發(fā)與物種鑒定技術(shù)／163
一、概述／163
二、方法與技術(shù)／164
第四節(jié)其他常用的分子鑒定技術(shù)／165
一、DNA指紋圖譜技術(shù)／165
二、特異性PCR技術(shù)／167
三、DNA芯片技術(shù)／167
四、等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)／168
五、宏條形碼技術(shù)／168
六、迷你條形碼技術(shù)／168
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／169
思考題／177
第十章藥用植物分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)178
第一節(jié)分子標(biāo)記類型與開發(fā)／178
一、分子標(biāo)記技術(shù)類型及原理／179
二、分子標(biāo)記的發(fā)展趨勢(shì)／182
第二節(jié)質(zhì)量性狀基因的定位／182
一、近等基因系分析法／183
二、分離基團(tuán)混合分析法／183
三、高通量測(cè)序技術(shù)輔助質(zhì)量性狀定位／184
第三節(jié)數(shù)量性狀基因定位／184
一、數(shù)量性狀的特點(diǎn)／184
二、數(shù)量性狀基因定位的方法／185
第四節(jié)分子標(biāo)記輔助選擇育種技術(shù)應(yīng)用／189
一、分子標(biāo)記輔助選擇育種的意義及通用方法／190
二、MAS技術(shù)在藥用植物中的發(fā)展趨勢(shì)／191
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／192
思考題／196
第十一章藥用植物倍性育種技術(shù)197
第一節(jié)單倍體類型與誘導(dǎo)／197
一、單倍體的類型及特點(diǎn)／197
二、誘導(dǎo)產(chǎn)生單倍體的方法／198
三、單倍體的鑒別／199
第二節(jié)單倍體育種應(yīng)用／199
一、單倍體育種在葫蘆科植物的應(yīng)用／200
二、單倍體育種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)／201
第三節(jié)多倍體類型與誘導(dǎo)／202
一、多倍體的概念／202
二、多倍體的種類／202
三、多倍體的由來與進(jìn)化／203
四、多倍體誘導(dǎo)的方法／203
五、藥用植物多倍體育種的優(yōu)勢(shì)／203
六、藥用植物多倍體育種的不足／203
第四節(jié)多倍體創(chuàng)制與育種應(yīng)用／204
一、材料的選擇／204
二、多倍體誘導(dǎo)方式的選擇／205
三、多倍體的鑒定／207
四、多倍體材料的加工和選育利用／207
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／210
思考題／215
第十二章藥用植物品種遺傳改良技術(shù)216
第一節(jié)體細(xì)胞無性系變異創(chuàng)制與品種改良／216
一、染色體數(shù)目變異／216
二、染色體結(jié)構(gòu)變異／216
三、基因突變／216
四、轉(zhuǎn)座子激活／217
五、DNA甲基化／217
六、細(xì)胞質(zhì)基因組的改變／218
七、后生變異／218
第二節(jié)誘變技術(shù)在藥用植物育種上的應(yīng)用／219
一、化學(xué)誘變育種／219
二、輻射誘變育種／219
三、空間誘變育種／221
第三節(jié)雜交育種技術(shù)在藥用植物品種改良上的應(yīng)用／223
一、雜交育種概述／223
二、雜交育種在藥用植物上的應(yīng)用／223
三、雜交育種的安全性／225
第四節(jié)基因工程技術(shù)在藥用植物品種改良上的應(yīng)用／225
一、植物基因工程技術(shù)／225
二、基因工程技術(shù)在藥用植物育種上的應(yīng)用／226
三、轉(zhuǎn)基因藥用植物的安全性評(píng)價(jià)／227
第五節(jié)研究熱點(diǎn)與展望／227
思考題／233
參考文獻(xiàn)234