藥用植物品質(zhì)生物學

目錄
章 緒論 1
節(jié) 藥用植物品質(zhì)生物學 1
第二節(jié) 藥用植物品質(zhì) 1
一、外部性狀和顯微特征 2
二、內(nèi)在質(zhì)量 3
第三節(jié) 藥效物質(zhì)形成機制 5
一、內(nèi)在質(zhì)量影響藥效物質(zhì)形成的因素 5
二、道地藥材及其形成的生物學本質(zhì) 6
三、藥效物質(zhì)形成的分子機制 6
第四節(jié) 提高藥用植物品質(zhì)的途徑 8
第五節(jié) 藥用植物品質(zhì)生物學研究展望 9
參考文獻 9
第二章 遺傳因素對藥用植物品質(zhì)形成的影響 13
節(jié) 藥用植物品質(zhì)性狀的遺傳 13
一、品質(zhì)性狀的可遺傳性 13
二、品質(zhì)性狀的主效基因遺傳 14
三、品質(zhì)性狀的數(shù)量遺傳 14
第二節(jié) 藥用植物品種選育進展 16
第三節(jié) 藥用植物品質(zhì)育種途徑 17
一、藥用植物種質(zhì)資源的收集、引種和評價 18
二、藥用植物品質(zhì)性狀的選育方法 19
參考文獻 23
第三章 環(huán)境因子對藥用植物品質(zhì)形成的影響 26
節(jié) 地理因子的作用 26
一、緯度 26
二、海拔與地勢 27
第二節(jié) 氣候因子的作用 27
一、光照 28
二、溫度 29
三、降水 30
第三節(jié) 土壤因子的作用 30
一、土壤質(zhì)地 31
二、土壤營養(yǎng)元素 31
三、土壤水分 33
四、土壤微生物多樣性 33
第四節(jié) 生物因子的作用 34
一、有益微生物 34
二、有害微生物 35
參考文獻 38
第四章 栽培技術(shù)對藥用植物品質(zhì)形成的影響 42
節(jié) 土壤與施肥 42
一、土壤 42
二、施肥 44
三、微肥對中藥有效成分的作用 47
四、稀土元素對中藥材的作用 47
第二節(jié) 繁殖方式 48
第三節(jié) 種植與密度 48
一、播種期 48
二、種植密度 49
第四節(jié) 光照與遮陰 50
第五節(jié) 水分與灌溉 51
第六節(jié) 植株調(diào)控 53
參考文獻 53
第五章 農(nóng)藥對藥用植物品質(zhì)形成的影響 57
節(jié) 農(nóng)藥基礎(chǔ)知識及登記情況簡介 57
一、農(nóng)藥基礎(chǔ)知識 57
二、農(nóng)藥登記情況簡介 60
第二節(jié) 農(nóng)藥產(chǎn)品在藥用植物上的使用現(xiàn)狀 61
一、違規(guī)使用禁限用農(nóng)藥時有報道 61
二、農(nóng)藥亂用濫用現(xiàn)象嚴重 62
三、植物生長調(diào)節(jié)劑、除草劑等易被忽視農(nóng)藥品種濫用誤用現(xiàn)象嚴重 62
第三節(jié) 農(nóng)藥對中藥材品質(zhì)的影響 63
一、農(nóng)藥對中藥材生長發(fā)育的影響 63
二、農(nóng)藥對中藥材有效成分的影響 65
三、農(nóng)藥對中藥材成分影響機制研究淺析 67
四、農(nóng)藥殘留對中藥材安全性的影響 68
參考文獻 70
第六章 重金屬對藥用植物品質(zhì)形成的影響 73
節(jié) 重金屬的特性及植物對重金屬的響應類別 73
一、重金屬的特性 73
二、植物對重金屬的響應類別 74
第二節(jié) 重金屬對植物的毒害機制 75
一、離子毒害 75
二、氧化脅迫 76
三、遺傳毒性 77
第三節(jié) 植物對重金屬脅迫的耐性機制 78
一、抗氧化系統(tǒng)對重金屬氧化脅迫的反饋調(diào)節(jié) 79
二、配位體對重金屬的絡(luò)合作用 83
第四節(jié) 植物吸收、轉(zhuǎn)運、積累重金屬的分子機制 87
一、根系對重金屬離子的吸收 87
二、重金屬離子在根系中的橫向運輸及向木質(zhì)部導管的裝載 87
三、重金屬向地上部的長距離運輸 88
四、地上部重金屬離子的分配 88
第五節(jié) 重金屬對藥用植物品質(zhì)的影響與調(diào)控 89
一、藥用植物重金屬污染的來源 89
二、重金屬對藥用植物品質(zhì)的影響 91
三、重金屬對藥用植物次生代謝物合成的調(diào)控 92
參考文獻 93
第七章 萜類活性成分及其生物合成 97
節(jié) 萜類的分類及其生物活性 97
一、單萜和倍半萜 97
二、二萜 99
三、三萜 104
第二節(jié) 萜類的生物合成 106
一、萜類生物合成的三個階段 106
二、萜類化合物生物合成中的關(guān)鍵酶及其編碼基因 109
第三節(jié) 萜類合成的調(diào)控 112
一、基因型的決定作用 112
二、內(nèi)部因子對萜類合成的調(diào)控 112
三、外部因子對萜類合成的影響 114
第四節(jié) 藥用植物萜類活性成分研究的前景 115
參考文獻 116
第八章 苯丙烷類活性成分及其生物合成 122
節(jié) 苯丙烷類化合物的結(jié)構(gòu)及功能 125
一、黃酮類 125
二、木質(zhì)素單體及其衍生物 130
三、酚酸類 131
四、香豆素類 133
五、芪類 135
第二節(jié) 苯丙烷類化合物的生物合成途徑與關(guān)鍵酶 136
一、苯丙烷代謝總途徑 137
二、黃酮生物合成途徑 138
三、木質(zhì)素單體生物合成途徑 142
四、酚酸類化合物的生物合成途徑 143
五、香豆素類化合物的生物合成途徑 146
六、芪類生物合成途徑 146
第三節(jié) 苯丙烷類化合物研究展望 147
參考文獻 147
第九章 醌類活性成分及其生物合成 156
節(jié) 醌類化合物概述 156
一、醌類化合物的結(jié)構(gòu)與分類 156
二、醌類化合物在植物中的分布 159
三、常見的天然醌類化合物 160
第二節(jié) 醌類化合物的生物合成 162
一、質(zhì)體醌和泛醌概述 162
二、質(zhì)體醌和泛醌的生物合成途徑 162
三、質(zhì)體醌和泛醌生物合成途徑中的關(guān)鍵酶基因 165
第三節(jié) 醌類活性成分的代謝工程 169
第四節(jié) 醌類化合物的生理功能 171
一、參與電子傳遞 171
二、參與其他化合物的合成與代謝 172
三、調(diào)節(jié)細胞信號轉(zhuǎn)導與基因表達 172
四、提高植物抗脅迫能力 173
五、對人類健康的作用 174
參考文獻 174
第十章 皂苷類活性成分及其生物合成 184
節(jié) 皂苷類化合物的結(jié)構(gòu)和活性 184
一、人參屬植物的三萜皂苷 184
二、柴胡皂苷 186
三、薯蕷皂苷 187
四、其他形式的皂苷 187
第二節(jié) 皂苷類化合物的生物合成途徑 188
一、人參屬植物皂苷的生物合成途徑 190
二、柴胡皂苷的生物合成途徑 194
三、薯蕷皂苷的生物合成途徑 194
四、其他皂苷的生物合成途徑 195
第三節(jié) 皂苷類化合物的異源合成及調(diào)控 196
一、基因工程合成皂苷類化合物 196
二、細胞工程合成皂苷類化合物 198
三、皂苷類化合物的生物轉(zhuǎn)化與合成生物學 198
參考文獻 200
第十一章 生物堿活性成分及其生物合成 206
節(jié) 生物堿的分類及其生物活性 206
一、來源于鳥氨酸 206
二、來源于賴氨酸 208
三、來源于苯丙氨酸-酪氨酸 209
四、來源于色氨酸 211
五、來源于煙酸 213
六、來源于鄰氨基苯甲酸 213
七、來源于組氨酸 214
八、來源于氨基化反應 214
九、來源于萜類 215
十、來源于甾體 216
十一、嘌呤及黃嘌呤類生物堿 217
第二節(jié) 生物堿的生物合成 217
一、萜類吲哚生物堿的生物合成 217
二、異喹啉類生物堿的生物合成 222
第三節(jié) 生物堿合成的調(diào)控 223
第四節(jié) 藥用植物生物堿合成途徑研究的前景 224
參考文獻 225
第十二章 轉(zhuǎn)錄因子及其對藥用植物品質(zhì)形成的調(diào)控 227
節(jié) 轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu) 227
一、DNA結(jié)合區(qū) 227
二、轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū) 228
三、核定位信號區(qū) 229
四、寡聚化位點 229
第二節(jié) 轉(zhuǎn)錄因子的研究方法 230
一、生物信息學分析 230
二、瞬時轉(zhuǎn)化分析 232
三、突變體表型分析 233
四、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和組學分析 234
第三節(jié) 轉(zhuǎn)錄因子的生物學功能 235
一、參與植物生長發(fā)育與形態(tài)建成 235
二、轉(zhuǎn)錄因子在植物對生物及非生物脅迫響應過程中的調(diào)控作用 237
三、轉(zhuǎn)錄因子在植物次生代謝產(chǎn)物合成中的調(diào)控作用 237
第四節(jié) 轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控藥用植物品質(zhì)形成 239
一、轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控藥用植物的生長發(fā)育 239
二、轉(zhuǎn)錄因子參與藥用植物的脅迫響應 239
三、轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控藥用活性成分生物合成 239
參考文獻 242
第十三章 非編碼RNA及其對藥用植物品質(zhì)形成的調(diào)控 248
節(jié) 非編碼RNA的種類 249
一、miRNA 249
二、siRNA 250
三、長非編碼RNA 251
第二節(jié) miRNA的發(fā)現(xiàn)歷史和產(chǎn)生途徑 251
一、miRNA的發(fā)現(xiàn)歷史 251
二、miRNA的產(chǎn)生途徑 252
第三節(jié) siRNA的發(fā)現(xiàn)歷史和產(chǎn)生途徑 253
一、siRNA的發(fā)現(xiàn)歷史 253
二、siRNA的產(chǎn)生途徑 254
第四節(jié) 非編碼RNA的生物學功能 256
一、植物小RNA的生物學功能 256
二、植物長非編碼RNA的生物學功能 257
第五節(jié) 非編碼RNA與藥用植物品質(zhì)形成 258
一、藥用植物非編碼RNA的鑒定 258
二、非編碼RNA調(diào)控藥用植物品質(zhì)形成 260
三、應用非編碼RNA技術(shù)提高藥用植物品質(zhì) 261
參考文獻 262
第十四章 DNA甲基化及其對藥用植物品質(zhì)形成的調(diào)控 270
節(jié) 植物DNA甲基化特征 270
第二節(jié) DNA甲基化的調(diào)控 271
一、DNA甲基化的建立 271
二、DNA甲基化的維持 272
三、DNA甲基化的去除 273
第三節(jié) DNA甲基化的分析技術(shù) 275
一、特定位點的甲基化檢測技術(shù) 275
二、基因組范圍的甲基化檢測技術(shù) 275
第四節(jié) DNA甲基化的生物學功能 277
第五節(jié) DNA甲基化與藥用植物品質(zhì)形成 278
一、藥用植物DNA甲基化的研究 278
二、應用DNA甲基化調(diào)控藥用植物品質(zhì) 279
參考文獻 279
第十五章 藥用活性成分分析技術(shù)及其在藥用植物品質(zhì)生物學研究中的應用 284
節(jié) 色譜法的基本原理及其聯(lián)用技術(shù) 284
一、色譜法的基本原理和分類 284
二、色譜聯(lián)用技術(shù) 285
第二節(jié) 氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)及其在藥用植物品質(zhì)生物學研究中的應用 286
一、氣相色譜法 286
二、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù) 289
第三節(jié) 高效液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)及其在藥用植物品質(zhì)生物學研究中的應用 292
一、高效液相色譜法 292
二、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù) 296
第四節(jié) 毛細管電泳、毛細管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)及其在藥用植物品質(zhì)生物學研究中的應用 299
一、毛細管電泳 299
二、毛細管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù) 301
三、藥用活性成分分析技術(shù)在藥用植物品質(zhì)生物學研究中的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 303
參考文獻 303
第十六章 基因組和轉(zhuǎn)錄組分析技術(shù)及其在藥用植物品質(zhì)生物學研究中的應用 306
節(jié) DNA測序技術(shù)的進展 306
一、測序技術(shù)的發(fā)展歷程 306
二、代測序技術(shù) 308
三、第二代測序技術(shù) 308
四、第三代測序技術(shù)