首 页 关于我们 硕士期刊 职称期刊 期刊指南 合作期刊 客户须知 发表流程 指导流程 信用说明 支付方式 联系我们
医学硕士论文 当前位置:硕士论文网——全国十佳教育行业网站 >> 医学硕士论文 >> 浏览文章

 

第一章 文献综述
药用植物组织培养研究进展
1.1 植物组织培养的研究概况
植物组织培养(plants tissue culture)技术是20世纪发展起来的一门新技术,是指在无菌条件下,将离体的植物器官(根、茎、叶、花、果实等)、组织(形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(体细胞和生殖细胞)以及原生质体等,培养在人工控制的条件下,使其长成完整的植株的过程(曹孜义,2001;程家胜,2003)。由于培养对象是脱离植物的母体,且在试管等器皿内进行培养,所以也叫离体培养(in vitro culture)。
植物组织培养的理论依据是植物细胞的全能性,即任何具有完整细胞核的植物细胞,都拥有形成一个完整植株所必需的全部遗传信息,在特定的离体培养的条件下具有发育成完整植株的潜在能力(溪元龄,1992;李俊明,2002)。1902年,德国植物学家Haberlandt根据细胞学说,预言植物细胞具有全能性(陈正华,1995;刘庆昌等,2003),1958年,Stward等人从胡萝卜的韧皮部取下的组织经过液体培养成功获得了完整的植株,使得Haberlandt提出的细胞全能性理论得到了科学的证实(朱至清等,2003)。
植物组织培养始于19世纪后半叶,至今已有百余年的发展历史。经过科学家的不断努力,植物组织培养技术取得了很大的成绩,已成为生物学科中的重要研究技术和手段之一,建立了一套完整的理论体系和较完善的实验程序(李浚明等,1992White, 1934;田宇红,2003Skoog et al,1957。植物组织培养技术已渗透到与之相关的农业、医药、园艺、林业等生物学领域的许多分支学科,为这些学科的发展提供了理论依据和方法手段,同时与其它技术相结合创造了巨大的社会效益和经济效益(盛玉婷,2008;王文静等,2000)。尤其进入20世纪60年代后植物组织培养开始走向大规模的应用阶段组织和器官培养技术日趋成熟和完善越来越多的植物物种通过离体培养获得了再生植株Pierk, 1987Krikoran, 1982)。同时原生质体培养、花药培养、细胞悬浮培养、体细胞杂交、突变体筛选、人工种子技术等也随之发展,使组织培养的研究更加深入、扎实并得到应用(林耀林等,1985吴桂容,2007)。20世纪80年代发展至今,植物细胞工程已向商业化应用迈进了一大步,利用植物组织和细胞培养技术工业化生产各种生物制品陆续投放市场 (安利佳等,1988;盛长忠等,2000) 。同时,植物基因工程开始成为植物细胞组织培养中研究的热点和重点(Shanks et al, 1999Giri et al, 2000
植物组织培养技术具有研究材料单一,繁殖速度快、效率高,遗传背景一致,不受自然条件限制可终年生产,节省空间、减少劳动力等特点,被广泛的应用于药用植物的生产,在中药现代化与中药产业发展上有着重要意义(冉懋雄,2004;刘庆昌等,2002)。
1.2 药用植物组织培养研究进展
药用植物组织培养作为一种重要的生物技术,与常见的无性繁殖方法及大田栽培相比有许多优点,如可以周年不断地缩短植物形态和个体发育的周期;四季均可生产,不受地区、季节及有害物质的影响;药材(或有效成分)的生产可以在人为控制条件下进行,通过操作培养条件和培养方式极大地提高生产率(万学峰,2009);利用组织培养过程中出现的芽变或人工诱变,培育新品种,提高药用植物品质(杭玲等,1999;金顺福等,2004)等,所以对药用植物组织培养进行研究不但丰富组织培养理论,而且保证药源的供应,有重要的现实意义。
1.2.1  我国药用植物资源研究现状
中国野生药用植物资源非常丰富,目前已知我国药用植物种类有11146种,然而,传统的中草药原料的获取是以采集和消耗大量的野生植物资源为代价的,当采集和消耗量超过自然资源的再生能力时,必然会导致许多药用植物资源严重匮乏,尤其是那些生长缓慢、产量较低的贵重药用植物更是供不应求(韩碧文等,1993;何道一,1992;刘 岭,2002若不采取有效的保护措施,部分野生药用植物资源将面临枯竭,药用植物资源也将面临可持续利用的危机。在已出版的《中国珍稀濒危保护植物名录》一书中,收载濒危植物398种,包括药用植物168种(薛 准等,2002),形势不容乐观。因此需要用发展的眼光来看待资源问题,对资源的社会再生产要进行生态成本核算,形成资源开发利用的补偿机制和良性循环机制,确保资源流转的动态平衡与可持续发展。为了解决药用植物资源目前存在的问题,引进植物组织培养技术,应用该技术生产药用植物,具有繁殖系数高、不受地区、季节与气候限制,便于工厂化生产等优势Satish et al,  2003Suk et al,  2005因此利用植物组织培养手段快速繁殖药用植物种苗或者直接生产药物已发展成为植物组织培养在生产应用方面的主流之一,显示出它的重要经济意义(薛建平等,2006;于文明等,1998)。
1.2.2 药用植物组织培养的应用
药用植物组织培养技术的兴起为开展中药生产和研究提供了良好的机会和方法,应用组织培养技术可以保存和繁殖珍稀濒危的野生资源,大量生产高产量的常用药材,扩增临床上急需数量稀微而又有价值的新结构,故加强药用植物组织培养这一常规生物技术的研究和应用,将对我国的中药现代化事业带来巨大的影响。
利用组织培养技术是快速繁殖最重要的方法,特别是对那些繁殖系数低、或者很难用种子繁殖的药用植物实用意义更大,利于工厂化操作(崔德才等,2003),如贝母繁殖率非常低,而用组织培养分化出的三个月左右的鳞茎,其大小就相当于用种子繁殖二年生的鳞茎(陈敏等,1995);另外可以通过愈伤组织或悬浮细胞的大量培养直接提取药物,或通过生物转化,酶促反应生产药物。如从毛地黄愈伤组织生产毛地黄甙(刘永宏等,1993),从栀子愈伤组织生产栀子黄色素(钟青萍等,1994),从新疆紫草细胞中提取的紫草宁衍生物(肖洁等,2004);利用组织培养技术可以保存种质资源,节约人力、物力和土地,同时也便于种质交换和转移,防止有害病虫的人为传播;运用组织培养技术还可以缩短育种和野生变家种的驯化周期,是创造新品种,培育新品种的有效途径,如谷祝平等(1983)利用百合花丝、花药培养获得新品种,用未受精的百合离体子房培养,获得了单倍体植株。薛光荣等(1983)利用西瓜试验首次经由花药离体培养而获得西瓜纯系材料,王锦绣等(1998)利用愈伤组织诱导了枸杞同源四倍体。
1.2.3 药用植物组织培养的研究现状
利用植物组织培养技术研究生产价值高的药用植物已有多年历史。Brown1986年统计进行快速繁殖研究的植物超过1000种(罗士韦,1978;罗士韦,1988),经离体培养获得试管苗植株的药用植物已有140种(曹孜义等,2002),生产的天然药物包括药品、香料、色素、化妆品等500多种(常钰等,2001)。同时,许多科学家在药用植物工业化培养方面进行了不懈的努力。1980年,Ibaraki成功进行了人参细胞的工业化发酵培养,反应器的规模达到20吨,1985年,Tabata在紫草(Lithosperm erythrorhizon)细胞工业化培养生产紫草素上的成功。近几年,韩国科学家在高丽参不定根和毛状根的发酵培养方面取得了突破性进展,成功进行了产业化,反应器规模已经达到10吨(高文远等,2004)。而且红豆杉、黄连、毛地黄、烟草等实现工业化;牙签草、三分三、红花等20多种植物正在向商品化过渡(许凤芹等,2005)。
我国的药用植物组织培养研究起源于20世纪60年代。罗士韦教授于1964年首先进行了人参愈伤组织的培养,并取得了成功(刘贤旺等,1993)。1986年,由我国科学工作者编写的有关专著《药用植物组织培养》问世(杨念等,2006),自此之后,我国的科技工作者在药用植物组织培养方面取得了巨大的成绩(郭胜娟等,2004),近40年来我国经离体培养获得试管植株的药用植物至少有200种(徐忠东等,2001)。组织培养技术水平也不断提高,如培养方法已从固体、液体、悬浮培养,深层大罐发酵发展到液体连续培养,且培养规模逐渐扩大;培养材料日益丰富,从药用植物的根、茎、叶、花、胚、果实、种子等组织或器官,诱导出愈伤组织或冠瘿组织或细胞(张荫麟等,1997;高文远等,2005Cartwrifht et al, 1967;从培养物中分离的有效成分日益丰富,目前从研究过的200种药用植物的组织培养物中已分离到超过500种以上的有效成分,其中药用成分含量超过原植物体的就有40余种(黄璐琳等,2006)包括人参、西洋参、三七、紫草等,从九连小檗(Berberis julianae)的组织培养中得到的药根碱(jatrorhizine)的产率已超过原植物产率的10倍(王蜀秀等,1995)。我国以组织培养技术为基础的毛状根的培养和增殖技术也在迅速发展,目前已在甘草、丹参、黄芪等多种植物建立了农杆菌转化器官培养系统。在3510 L容器中培养黄芪毛状根,经21 d培养产量就可达10 g·干重/L,且黄芪毛状根中皂甙、黄酮、多糖、氨基酸等含量类似于药用黄芪;人参细胞培养已进入商业化生产。紫草细胞的发酵培养其有效成分紫草素的含量可达细胞干重的10%以上(包英华,2001)。另外,以组织培养技术为基础的基因工程的研究,如黄芪毛状根基因工程的研究,也取得了很大进展。
1.2.4 药用植物组织培养未来发展趋势
中药主要来源于自然界,我国是世界天然药物资源最丰富的国家之一。随着医药事业的发展,中草药日益增加的需求跟资源有限的矛盾会更加突出。为了适应国内外对中草药质量及数量要求、保护药用植物生物多样性及生药资源的可持续利用、保持生态平衡等,今后研究重点应该集中在植物组织培养技术与分子标记结合计算机手段,建立重要药用植物基因库,研究在自然或人工控制下个体更新速度和规律,实现药用植物资源研究与保护的科学化、现代化、促进资源的可持续利用;更多引进植物基因工程技术,实现从分子水平上修饰植物的遗传物质,定向改造植物的遗传性状,提高药用植物育种的目的性和精确性,打破生物界和物种间的隔离;选择生长迅速、次生代谢产物含量高的细胞系,建立最佳培养条件和程序,使得植物细胞培养生产天然药物实现工业化;建立在现代遗传学以及细胞染色体工程技术基础之上的药用植物多倍体育种将步入实用化程度;超低温保存等方面,伴随着生物技术研究的不断深入和对植物代谢途径的深入研究,必将加快中药现代化的发展(薛准等,2007;谢静,2007Han et al, 2007)。
 
联系我们  
联系电话:400-850-4642
张老师7951062
程老师89059077
张老师
程老师
       工作时间: 08:00-24:00
发表流程  

A、客户填写表单:姓名、通讯地址、邮编、电话、手机、邮箱、QQ、见刊时间、文章题目、学科、刊类要求、投稿需求 (评职称、非职称)、其他备注、文章上传。
B、和客服人员确定刊物、时间、费用
C、客户投稿淘宝拍下,交由我们审稿通过即可进行下一步。
D、通过(如未通过,则再投再审)
E、审稿通过,通知客户
F、发给客户用稿通知,客户查稿。
G、客户淘宝确认收货版面费用
H、刊物发行给作者,并邮寄刊物
I、文章发布,服务结束
附注: 安全保证

[点击更多]
关于我们 博士论文发表 职称论文发表  MBA论文  合作期刊  客户须知  论文指南  发表流程 指导流程 信用说明  联系我们

CopyRight © 2014 硕博论文网 All Rights Reserved.
部分资料源于网上的共享资源及期刊共享,请特别注意勿做其他非法用途如有侵犯您的版权或其他有损您利益的行为,请联系指出,论文网会立即进行改正或删除有关内 容