高等教育学考试
毕业设计〔文〕说明书
生物技术 〔科〕
市 信 阳
准考证号
姓 名 张玉琼
河南科技学高等教育学考试办公室
高等教育学考试
毕业设计〔文〕务书
题目： 生物技术保护利中药资源方面应开展
二环节2021年4月25日起2021年 3月28日
三进行点： 河南科技学
四容求： 综述简练完整见解立正确述充分结严谨合理实验正确分析处理科学文字通 技术语准确符号统编号齐全书写工整标准图表完备整洁正确文结果应价值
指导教师： 成泽艳 职称 讲师
批准日期： 2021年 5 月 20 日
摘 ：探讨中药生物技术保护利国濒危中药材资源中作着重阐述中药生物技术传统中药创新性应植物细胞工程中药产业化中开展
关键词：生物技术 保护 利 中药资源
Abstract：The Application and Development of Biotechnology on the Preservation and Utility of Rare Traditional Chinese Medicine Resources
Key words Biotechnology Preservation Utility Traditional Chinese medicine resources
目 录
1 中药生物技术传统中创新性应…………………………1
11 工业化手段生产某重药植物 ……………………1
12 中药生物技术中药鉴定 …………………………………1
13 中药新品种培育 ………………………………………… 2
2细胞工程技术解决中药开展途径…………………………3
21植物细胞工程中药资源保护中重意义………………4
22 植物细胞工程开展现状……………………………………5
3结语………………………………………………………………5
4参考文献…………………………………………………………6
生物技术保护利中药资源方面应开展
中医药学中华民族瑰宝 数千年中华民族繁衍兴盛世界民族医药学开展作出重奉献［1］年着中药材GAP工作开展中药材品种种植面积产量较幅度变化着中药产业开展市场刺激中药材资源破坏拟严重野生药材数量普遍降100余种药植物列珍稀濒危植物中包括：冬虫夏草参甘草等外药部位茎皮根皮茎杆全部木植物采收药材根整株植物死亡代价造成野生资源急剧减少杜仲刺五加红豆杉等许全草类药材采收期正植物花期直接影响植物性繁殖生物技术兴起解决系列问题提供效途径十年生物技术许领域取巨进展传统中药材研究开发中取相成果［2］生物技术目前已渗透中药研究领域中药资源开发优良中药品种培育生产濒危珍稀中药资源保护利中应愈愈广泛
1 中药生物技术传统中药创新性应
11 工业化手段生产某重药植物
中药天然微量活性成分效成分生产药植物中提取活性成分疾病防治方面起相重作药植物度采挖已出现资源枯竭现象通工业化手段生产某重药植物活性成分受重视手段：〔1〕试苗规模培养该方法具繁殖量速度快减少病毒优点药材质量产量非常益目前止已100种药植物离体培养获试植株〔2〕利组织细胞培养获次生代谢物中药材中活性强含量低化学方法法合成天然次生产物采技术增殖效率高产量稳定制约数中药通该技术商品化瓶颈〔3〕中药化学成分生物转化系统利定生物转化技术天然药物中高含量成分转化成微量高活性成分提高微量成分含量达产业化求熊果苷目前高档化装品中常美白成分赵明强等利参毛状根成功实现羟基苯醌生物合成天然熊果苷［3］〔4〕组合化学快速活性筛选系统该技术指具生物活性复杂天然化合物微生物酶作转化产生新组合型天然化合物群通药理筛选手段结合寻找新高活性低毒性天然活性先导化合物通活性组分中成分结构变化活性强度消长关系分析发现关键活性成分［4］
12 中药生物技术中药鉴定
DNA分子标记DNA分子作生物遗传信息直接载体种药植物体细胞均包含相遗传信息具相遗传物质DNA会环境影响体差异改变DNA分子标记技术已遭破坏药材提供新技术途径药材DNA通PCR扩增药材DNA片段限制性切酶消化进行限制性片段长度态性〔RFLPPCRRFLP〕分析态性酶切位点分析确定品种间种属间DNA变异揭示品种间亲缘关系鉴药材马军等［5］参研究说明RAPD反响产物进行限制性切进行RFLP分析效提高DNA指纹效率RAPD技术较RFLP技术廉价方便易行灵敏度高常贵重药材鉴定张铭等RAPD技术石斛属26种金石斛属种进行基组DNA 态性分析构建聚类树状图根筛选DNA 片段序列Sangonl8引物3＇端延长20 bp特异性引物设计成特异性引物方便快捷鉴出铁皮石斛［6］郭兰萍等［7］应RAPD技术南北苍术间差异进行分析认苍术道性遗传生态两素长期复杂作形成遗传化学成分稳定差异居群李晶等［8］RAPD技术华中农业学薯蓣资源圃中收集11盾叶薯蓣居群4薯蓣属植物居群混合样品进行遗传样性检测UPGMA聚类分析结果揭示居群间亲缘关系道药材非道药材形态生药性状化学成分等特征具高度相似性传统鉴方法道药材鉴易郝明干等首次扩增片段长度态性技术〔AFLP〕应中药材道性鉴中绘制产中药材AFLP指纹图谱遗传样性确定道性产区药材特异性差异带区分道药材根底AFLP标记转换成简单实SCAR〔特征性片段扩增区域〕标记SCAR标记片段进行胶回收PCR克隆测序然根序列特点设计特异性引物通简单PCR鉴道性产中药材［9］
DNA测序技术中药材基片断进行精确DNA序列测定分析鉴定缘易混淆生品种道药材曹晖等采PC8直接测序技术测定三七4种伪品〔竹节参蓬莪术温莪术桂莪术〕18S rRNA基matK基核苷酸序列作序列变异分析根排序拟三七4种伪品间DNA序列存差异通序列差异拟分析DNA测序技术成三七正品基原鉴定准确效手段［10］丁余等名贵中药材铁皮石斛rDNA IST序列分析说明铁皮石斛r DNA IST序列生活型性状特征居群类型三者间存着定相关性［11］顾华等发现11连翘方栽培品系间DNA分子样性差异连翘指标成分连翘甙含量存相关性［12］
13 中药新品种培育
中药生物技术中药品质改进中药新品种培育目前研究焦点集中离体快繁技术中药突变体筛选转基药材宋君等［13］土茯苓根状茎侧芽生长锥外植体MS32MSB5改进H等培养基根培养基附加浓度植物生长调节剂进行离体培养研究成功获试苗移栽成活率达95％利重组DNA技术某优良性状基导入具备性状植物体达改进植物品种目抗病毒抗虫害基导入获抗性植株控制植物次生代谢产物合成酶合成基导入获效成分含量高植株等天仙子胺6β2羟化酶基转移富含天仙子胺莨菪毛状根中组拟莨菪胺含量增加5倍长春花种编码色氨酸脱羧酶基导入烟草色氨酸产生生物碱原色胺转基植物中酶活增加260倍结果1 g 鲜重植物材料产生1 mg色胺［14］中药倍体育种技术常改进中药品质倍体原植物拟优点：〔1〕抗性增强倍体植株般较矮茎杆粗壮较抗倒伏具抗旱抗涝抗病抗寒等抗性〔2〕通常具较高活性成分含量实践中发现数倍体中次生代谢产物含量增加染色体倍性增加化学成分含量变化呈正关系例毛蔓陀罗三倍体生物碱含量较二倍体四倍体均高〔3〕会产生新性状新化学成分中筛选具药理活性前导化合物〔4〕倍体植株农艺性状通常明显变化突出表现根茎叶等器官具巨型性幅度提高相应部位入药药材产量［15］外毒中药采现代工艺进行加工修饰配伍仅作靶器官靶目标甚靶分子减轻毒性药效增强国外技术报道文献估计数处实验室摸索阶段
2 植物细胞工程技术解决中药开展切实行途径
21 植物细胞工程中药资源保护中重意义
植物细胞工程中药资源保护中重意义植物细胞工程细胞水生产植物产品天然代谢产物技术该技术尤适资源短缺采集困难种植求高床价值名贵中药研究开发成解决国濒危珍稀中药资源保护重效手段［16］国世界生物样性丰富国家世界生物样性受威胁破坏严重国家中药植物受破坏程度已开始制约国现中药开展植物细胞工程作中药资源保护重手段然资源限生长环境特异天然生长缓慢工栽培困难中药资源濒危珍稀野生中药资源保护开发发挥越越重作
22 植物细胞工程开展现状
植物细胞工程开展现状运植物细胞工程生产次生代谢物设计适合药植物细胞培养新型生物反响器十分重目前植物细胞培养生物反响器包括种类型气升式反响器光合反响器半浸没式反响器雾化反响器层塔板式反响器［17］开展药植物生物反响器培养方面研究国已十年历史中国科学院生物工程研究方面做量工作已培养成功雪莲藏红花等10余种药植物代谢产物微型薯青蒿发根转化苗反响器培养方面获成功植物组织培养细胞株建立控制代谢方面工程建立系列反响器规模培养细胞组织器官细胞系放培养中研究种条件生长代谢凋亡原理条件提高效成分含量传代性稳定性取良进展生物反响器植物细胞培养技术走工业化前提条件目前国外利生物反响器培养药植物细胞组织产业化推进较缓慢原：① 线综合细胞调控技术提高② 聚集现象细胞相性问题没效解决方法③ 细胞株优良形状保存培养程中产物丧失等现象普遍存④ 建立针特定培养材料目标产物数学模型难度⑤ 培养程染菌问题没解决等［17］快实现中药现代化国科研工作者工作做
3 结语
出生物技术已深入药植物研究领域然局部研究成熟影响越越凸现出巨潜日益重视综述中药生物技术仅效保护国天然中药资源受破坏中药更满足需标志着种新中药原料药材生产方式正形成带动国药植物提取物行业开展中草药快速走出国门
4 参考文献：
［1］ 张 芳张永清 晓生物技术中药资源研究中应前景［J］现代中药研究实践2004 18 （1）：59
［2］ 杨青雅劳 英生物技术中药鉴优良品种培育生产中应［J］中国中西医结合杂志2005 25 （7）：669
［3］ 赵明强丁家宜刘 峻等参毛状根合成熊果苷研究［J］中国中药杂志200112：819
［4］ 余伯阳中药天然药物生物技术研究进展展［J］中国药科学学报200233（5）：359
［5］ 马军汪全野山参栽培参rDNA转录间隔区（ITS）序列拟［J］中国中药杂志200025（4）：206
［6］ 张 铭黄华荣廖素梅等．石斛属RAPD分析鉴定铁皮石斛特异性引物设计［J］中国中药杂志200126（7）：442
［7］ 郭兰萍黄璐琦王 敏等南北苍术RAPD分析划分初步探讨［J］中国中药杂志200128（3）：156
［8］ 李 晶秦天盾叶薯蓣居群亲缘关系RAPD分析［J］湖北农业科学20054：20
［9］ 郝明干刘忠权AFLP结合SCAR技术中药材道性鉴中应［J］中华现代中医学杂志20051（1）：1
［10］ 曹 晖刘玉萍伏见裕利等三七伪品DNA测序鉴［J］中药材 2001 24（ 6）： 398
［11］ 丁余王峥涛徐珞珊等F型H型居群铁皮石斛rDNA ITS区序列差异SNP现象研究［J］中国中药杂志200227（2）：85
［12］ 顾 华盖 玲周铜水等中药材连翘道性分子生物学探讨［J］复旦学报（然科学版）200241（6）：664
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高等教育学考试
毕业设计〔文〕说明书
生物技术 〔科〕
市 信 阳
准考证号
姓 名 张玉琼
河南科技学高等教育学考试办公室
高等教育学考试
毕业设计〔文〕务书
题目： 生物技术保护利中药资源方面应开展
二环节2021年4月25日起2021年 3月28日
三进行点： 河南科技学
四容求： 综述简练完整见解立正确述充分结严谨合理实验正确分析处理科学文字通 技术语准确符号统编号齐全书写工整标准图表完备整洁正确文结果应价值
指导教师： 成泽艳 职称 讲师
批准日期： 2021年 5 月 20 日
摘 ：探讨中药生物技术保护利国濒危中药材资源中作着重阐述中药生物技术传统中药创新性应植物细胞工程中药产业化中开展
关键词：生物技术 保护 利 中药资源
Abstract：The Application and Development of Biotechnology on the Preservation and Utility of Rare Traditional Chinese Medicine Resources
Key words Biotechnology Preservation Utility Traditional Chinese medicine resources
目 录
1 中药生物技术传统中创新性应…………………………1
11 工业化手段生产某重药植物 ……………………1
12 中药生物技术中药鉴定 …………………………………1
13 中药新品种培育 ………………………………………… 2
2细胞工程技术解决中药开展途径…………………………3
21植物细胞工程中药资源保护中重意义………………4
22 植物细胞工程开展现状……………………………………5
3结语………………………………………………………………5
4参考文献…………………………………………………………6
生物技术保护利中药资源方面应开展
中医药学中华民族瑰宝 数千年中华民族繁衍兴盛世界民族医药学开展作出重奉献［1］年着中药材GAP工作开展中药材品种种植面积产量较幅度变化着中药产业开展市场刺激中药材资源破坏拟严重野生药材数量普遍降100余种药植物列珍稀濒危植物中包括：冬虫夏草参甘草等外药部位茎皮根皮茎杆全部木植物采收药材根整株植物死亡代价造成野生资源急剧减少杜仲刺五加红豆杉等许全草类药材采收期正植物花期直接影响植物性繁殖生物技术兴起解决系列问题提供效途径十年生物技术许领域取巨进展传统中药材研究开发中取相成果［2］生物技术目前已渗透中药研究领域中药资源开发优良中药品种培育生产濒危珍稀中药资源保护利中应愈愈广泛
1 中药生物技术传统中药创新性应
11 工业化手段生产某重药植物
中药天然微量活性成分效成分生产药植物中提取活性成分疾病防治方面起相重作药植物度采挖已出现资源枯竭现象通工业化手段生产某重药植物活性成分受重视手段：〔1〕试苗规模培养该方法具繁殖量速度快减少病毒优点药材质量产量非常益目前止已100种药植物离体培养获试植株〔2〕利组织细胞培养获次生代谢物中药材中活性强含量低化学方法法合成天然次生产物采技术增殖效率高产量稳定制约数中药通该技术商品化瓶颈〔3〕中药化学成分生物转化系统利定生物转化技术天然药物中高含量成分转化成微量高活性成分提高微量成分含量达产业化求熊果苷目前高档化装品中常美白成分赵明强等利参毛状根成功实现羟基苯醌生物合成天然熊果苷［3］〔4〕组合化学快速活性筛选系统该技术指具生物活性复杂天然化合物微生物酶作转化产生新组合型天然化合物群通药理筛选手段结合寻找新高活性低毒性天然活性先导化合物通活性组分中成分结构变化活性强度消长关系分析发现关键活性成分［4］
12 中药生物技术中药鉴定
DNA分子标记DNA分子作生物遗传信息直接载体种药植物体细胞均包含相遗传信息具相遗传物质DNA会环境影响体差异改变DNA分子标记技术已遭破坏药材提供新技术途径药材DNA通PCR扩增药材DNA片段限制性切酶消化进行限制性片段长度态性〔RFLPPCRRFLP〕分析态性酶切位点分析确定品种间种属间DNA变异揭示品种间亲缘关系鉴药材马军等［5］参研究说明RAPD反响产物进行限制性切进行RFLP分析效提高DNA指纹效率RAPD技术较RFLP技术廉价方便易行灵敏度高常贵重药材鉴定张铭等RAPD技术石斛属26种金石斛属种进行基组DNA 态性分析构建聚类树状图根筛选DNA 片段序列Sangonl8引物3＇端延长20 bp特异性引物设计成特异性引物方便快捷鉴出铁皮石斛［6］郭兰萍等［7］应RAPD技术南北苍术间差异进行分析认苍术道性遗传生态两素长期复杂作形成遗传化学成分稳定差异居群李晶等［8］RAPD技术华中农业学薯蓣资源圃中收集11盾叶薯蓣居群4薯蓣属植物居群混合样品进行遗传样性检测UPGMA聚类分析结果揭示居群间亲缘关系道药材非道药材形态生药性状化学成分等特征具高度相似性传统鉴方法道药材鉴易郝明干等首次扩增片段长度态性技术〔AFLP〕应中药材道性鉴中绘制产中药材AFLP指纹图谱遗传样性确定道性产区药材特异性差异带区分道药材根底AFLP标记转换成简单实SCAR〔特征性片段扩增区域〕标记SCAR标记片段进行胶回收PCR克隆测序然根序列特点设计特异性引物通简单PCR鉴道性产中药材［9］
DNA测序技术中药材基片断进行精确DNA序列测定分析鉴定缘易混淆生品种道药材曹晖等采PC8直接测序技术测定三七4种伪品〔竹节参蓬莪术温莪术桂莪术〕18S rRNA基matK基核苷酸序列作序列变异分析根排序拟三七4种伪品间DNA序列存差异通序列差异拟分析DNA测序技术成三七正品基原鉴定准确效手段［10］丁余等名贵中药材铁皮石斛rDNA IST序列分析说明铁皮石斛r DNA IST序列生活型性状特征居群类型三者间存着定相关性［11］顾华等发现11连翘方栽培品系间DNA分子样性差异连翘指标成分连翘甙含量存相关性［12］
13 中药新品种培育
中药生物技术中药品质改进中药新品种培育目前研究焦点集中离体快繁技术中药突变体筛选转基药材宋君等［13］土茯苓根状茎侧芽生长锥外植体MS32MSB5改进H等培养基根培养基附加浓度植物生长调节剂进行离体培养研究成功获试苗移栽成活率达95％利重组DNA技术某优良性状基导入具备性状植物体达改进植物品种目抗病毒抗虫害基导入获抗性植株控制植物次生代谢产物合成酶合成基导入获效成分含量高植株等天仙子胺6β2羟化酶基转移富含天仙子胺莨菪毛状根中组拟莨菪胺含量增加5倍长春花种编码色氨酸脱羧酶基导入烟草色氨酸产生生物碱原色胺转基植物中酶活增加260倍结果1 g 鲜重植物材料产生1 mg色胺［14］中药倍体育种技术常改进中药品质倍体原植物拟优点：〔1〕抗性增强倍体植株般较矮茎杆粗壮较抗倒伏具抗旱抗涝抗病抗寒等抗性〔2〕通常具较高活性成分含量实践中发现数倍体中次生代谢产物含量增加染色体倍性增加化学成分含量变化呈正关系例毛蔓陀罗三倍体生物碱含量较二倍体四倍体均高〔3〕会产生新性状新化学成分中筛选具药理活性前导化合物〔4〕倍体植株农艺性状通常明显变化突出表现根茎叶等器官具巨型性幅度提高相应部位入药药材产量［15］外毒中药采现代工艺进行加工修饰配伍仅作靶器官靶目标甚靶分子减轻毒性药效增强国外技术报道文献估计数处实验室摸索阶段
2 植物细胞工程技术解决中药开展切实行途径
21 植物细胞工程中药资源保护中重意义
植物细胞工程中药资源保护中重意义植物细胞工程细胞水生产植物产品天然代谢产物技术该技术尤适资源短缺采集困难种植求高床价值名贵中药研究开发成解决国濒危珍稀中药资源保护重效手段［16］国世界生物样性丰富国家世界生物样性受威胁破坏严重国家中药植物受破坏程度已开始制约国现中药开展植物细胞工程作中药资源保护重手段然资源限生长环境特异天然生长缓慢工栽培困难中药资源濒危珍稀野生中药资源保护开发发挥越越重作
22 植物细胞工程开展现状
植物细胞工程开展现状运植物细胞工程生产次生代谢物设计适合药植物细胞培养新型生物反响器十分重目前植物细胞培养生物反响器包括种类型气升式反响器光合反响器半浸没式反响器雾化反响器层塔板式反响器［17］开展药植物生物反响器培养方面研究国已十年历史中国科学院生物工程研究方面做量工作已培养成功雪莲藏红花等10余种药植物代谢产物微型薯青蒿发根转化苗反响器培养方面获成功植物组织培养细胞株建立控制代谢方面工程建立系列反响器规模培养细胞组织器官细胞系放培养中研究种条件生长代谢凋亡原理条件提高效成分含量传代性稳定性取良进展生物反响器植物细胞培养技术走工业化前提条件目前国外利生物反响器培养药植物细胞组织产业化推进较缓慢原：① 线综合细胞调控技术提高② 聚集现象细胞相性问题没效解决方法③ 细胞株优良形状保存培养程中产物丧失等现象普遍存④ 建立针特定培养材料目标产物数学模型难度⑤ 培养程染菌问题没解决等［17］快实现中药现代化国科研工作者工作做
3 结语
出生物技术已深入药植物研究领域然局部研究成熟影响越越凸现出巨潜日益重视综述中药生物技术仅效保护国天然中药资源受破坏中药更满足需标志着种新中药原料药材生产方式正形成带动国药植物提取物行业开展中草药快速走出国门
4 参考文献：
［1］ 张 芳张永清 晓生物技术中药资源研究中应前景［J］现代中药研究实践2004 18 （1）：59
［2］ 杨青雅劳 英生物技术中药鉴优良品种培育生产中应［J］中国中西医结合杂志2005 25 （7）：669
［3］ 赵明强丁家宜刘 峻等参毛状根合成熊果苷研究［J］中国中药杂志200112：819
［4］ 余伯阳中药天然药物生物技术研究进展展［J］中国药科学学报200233（5）：359
［5］ 马军汪全野山参栽培参rDNA转录间隔区（ITS）序列拟［J］中国中药杂志200025（4）：206
［6］ 张 铭黄华荣廖素梅等．石斛属RAPD分析鉴定铁皮石斛特异性引物设计［J］中国中药杂志200126（7）：442
［7］ 郭兰萍黄璐琦王 敏等南北苍术RAPD分析划分初步探讨［J］中国中药杂志200128（3）：156
［8］ 李 晶秦天盾叶薯蓣居群亲缘关系RAPD分析［J］湖北农业科学20054：20
［9］ 郝明干刘忠权AFLP结合SCAR技术中药材道性鉴中应［J］中华现代中医学杂志20051（1）：1
［10］ 曹 晖刘玉萍伏见裕利等三七伪品DNA测序鉴［J］中药材 2001 24（ 6）： 398
［11］ 丁余王峥涛徐珞珊等F型H型居群铁皮石斛rDNA ITS区序列差异SNP现象研究［J］中国中药杂志200227（2）：85
［12］ 顾 华盖 玲周铜水等中药材连翘道性分子生物学探讨［J］复旦学报（然科学版）200241（6）：664
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