药用植物类毕业论文的格式范文 与生物技术在药用植物开发和保护中的应用有关论文例文

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生物技术在药用植物开发和保护中的应用

生物技术在药用植物开发和保护中的应用

杨 延

(滇西科技师范学院 云南临沧 677000)

摘 要 生物技术应用于药用植物开发及保护领域,使可以用于医疗及生物研究的药用植物越来越多,药用植物的应用性越来越高,证实生物技术对药用植物开发及保护来说是非常重要的,理应得到人们尤其是生物研究及医学研究人员的重视及广泛运用.生物技术除了能够开发和保护药用植物以外,还能够优化药用植物的品种、提高药用植物繁殖速度等,加快了药用植物生物工程研究领域发展.对此,笔者根据自己对生物技术的了解,详细分析了药用植物开发及保护中生物技术的应用,希望能够给相关人员提供一定的参考价值.

关键词 生物技术;药用植物;开发及保护;应用分析

中图分类号:S567

文献标识码:C

文章编号:2095-1205(2018)01-32-02

生物技术又可称为生物工程,整个生物工程包括很多领域,是一个大的工程体系,主要包括基因、细胞、酶、发酵、蛋白质和海洋生物六大工程,如今在生物科学发展的推动下被广泛应用于各大领域,其中基因和细胞工程的应用最为广泛且取得的应用效果也最佳,尤其是在药用植物生产中的应用,其作用越来越重要,足以见得生物技术对生物科学及药用植物生产的重要性,故将之应用于药用植物开发和保护是必要和重要的.下文先简单论述了药用植物资源的现状,然后简要分析了药用植物开发及保护中生物技术的应用现状,最后详细分析了药用植物开发及保护中生物技术的应用前景,主要包括人工种子繁殖技术、多倍体育种技术、DNA重组技术、DNA分子标记技术等在药用植物开发和保护中的应用.

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药用植物资源的现状

   

就目前来说我国不但国土面积大,与世界其他国家相比在中草药方面的资源也比较丰富,我国长期以来都是世界上使用中草药最多的国家,更是中药学的发源国家.据相关资料显示,我国目前所拥有的药用植物数量高达383 科,2 309 属,11 146 种,占全世界药用资源种类的87 %,可想而知我国药用植物资源在世界范围内的重要性.近年来,随着中医学等领域的发展与进步,使得中药材方面的研究越来越广泛和越来越有深度,进而使很多新的中药材被发现,一些稀有中药材在种植面积及产量上得到了大幅度提高,这对于我国中医发展来说非常有利,同时在很大程度上也促进了我国医疗卫生事业的发展.目前我国中药产业在市场的刺激下已经得到了快速发展,这无疑增加了对中药材的需求量.然而,一方面,大量的消耗和破坏,导致野生药材数量持续下降,有的稀有药用植物更是面临灭绝,据相关数据资料显示有将近100 种药用植物濒临灭绝,其中包括冬虫夏草、人参、天麻、杜仲、肉从蓉、黄芪、平贝母、黄连等,这些药用植物都具有很高的临床应用价值,很多疾病的治疗都离不开这些药材的应用.另一方面,茎皮、根皮或茎杆为植物的药用部位,在采收时很多都是整株植物拔起,即使不拔起也失去了重要的生命力,所以这一类型药用植物都是以死亡为代价进行使用的,这就意味着这些药用植物只会减少不会增多,最终直接灭绝,诸如杜仲、刺五加和红豆杉等,此外,很多全草类药材都需要在植物花期进行采收,这也给药用植物的繁殖造成了很大的不利影响,甚至有的直接失去了繁殖能力,而生物技术的兴起能够有效缓解这些问题.

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药用植物开发及保护中生物技术的应用现状

2.1 利用组织培养技术能够加快药用植物的繁殖速度,并促进脱毒种苗的生产

组织培养技术是当下常见的生物技术,将之应用于药用植物开发,能够对药用植物的细胞进行组织和培养,以提高药用植物的繁殖速度,并促进脱毒种苗的生产;组织培养技术还可以进行人工控制,因此使得药用植物细胞组织繁殖的可控性得到了提高,与传统的繁殖技术相比,其繁殖速度更快、繁殖系数更大,更有利于药用植物的繁殖及生产.就目前来说已经有超过100 种药用植物应用组织培养技术得到了繁殖,并通过离体培养获得试管植株,同时还基于现有的药用植物快繁技术及无毒苗研究成果,相继研发出了人参快繁技术、西洋参快繁技术、贝母快繁技术、元胡快繁技术和枸杞快繁技术等.

2.2 利用生物技术能够促进药用植物次生代谢,提高生产效率

传统药用植物的有效成分多数都是次生代谢产物,然而,药用植物中天然存在的次生代谢产物含量通常都较低.想要人为提高药用植物中的次生代谢产物含量的有效方法之一就是利用生物技术,主要是转基因技术,将药用植物中与次生代谢产物合成密切相关的关键酶基因转移到药用植物或异源表达系统中,从而使该关键酶编码基因得到过表达,最终使次生代谢得到有效促进,并产生大量的次级代谢产物.例如,可以利用生物技术将天仙子胺62-B-22羟化酶基因转移到富含天仙子胺的莨菪毛状根中,以增加莨菪胺含量,据相关实验结果显示其含量增加到了原来的5 倍.

2.3 利用生物技术能够优化药用植物的品质

药用植物品质改良主要包括抗性提高和品质改善,药用植物的抗性涉及范围较广,如抗旱、抗涝、抗盐、抗病等,目前,利用生物技术,主要是转基因技术培育出了很多具有多重抗性的转基因药用植物.

2.4 利用生物技术能够实现对药用植物资源的超低温保存

利用植物组织细胞离体系统(生物技术)超低温(-196 ℃)保存药用植物种质资源获得成功的已达40 多种,如浙贝母、银杏、杜仲等,包括体细胞胚、花粉胚、悬浮培养细胞和愈伤组织的超低温保存.该技术能长期保存无性繁殖植物的优良品种,并解决组织细胞继代变异等问题.

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药用植物开发和保护中生物技术的应用前景

3.1 天然微量活性及有效成分的生产

运用生物技术如组织培养技术等可生产一些重要的尤其是濒临灭绝的药用植物,从而缓解部分药用植物资源枯竭的现象.此外,生物技术的应用还能提高药用植物中的活性成分,使药用植物的活性增强.

3.2 DNA分子标记技术

DNA作为生物遗传信息的载体,同一个体中的全部细胞均含有相同的DNA,这种相同性不会随着环境的影响或者个体的差异而有所改变,因此,DNA分子标记技术可以为已遭破坏的药用植物提供新的技术手段.例如,可将中药材的DNA用限制性内切酶处理后对其进行进一步的限制性片段长度的多态性分析,通过此分析可基本确定品种之间、种属之间的DNA变异,进而从本质上来揭示物种的遗传变异的规律,最终建立药用植物基因库,这是及其珍贵和有意义的.

3.3 鉴定技术

药用植物鉴定技术是生物技术在药用植物开发应用的必然结果,其目的是为了更好的区分出不同种类药用植物的形态、种类、药性及化学成分等,尤其是具有一定相似度的药用植物,很大程度上减少了药用植物使用错误的发生.同时还可以应用于药用植物道地性鉴别,利用该技术能够绘制出不同药用植物的AFLP指纹图谱,从而很好的区分出药用植物,进而区分道地药材,药用植物鉴定技术不仅包括了PCR技术和APD技术,还包括了RAPD、AFLP等技术.

3.4 药用植物资源保护

自生物技术得以研发和应用以来,药用植物资源的开发及保护都离不开生物技术.众所周知,我国是世界上药用植物资源最多的国家,但随着经济及医疗事业的发展很多药用植物资源都被大量消耗,这使得药用植物资源保护成为我国医疗领域发展的重要任务,所以作为药用植物资源重要保护手段的生物技术,必须不断进行完善和创新,以促进药用植物的繁殖以及开发和保护药用植物.

3.5 生物反应器

生物反应器是生物技术在药用植物开发及保护应用的关键,药用植物的细胞繁殖及组织都需要在生物反应器的帮助下得到繁殖效率的提高,但生物反应器对药用植物细胞及组织产业化的推进还比较有限,一定程度影响了药用植物的开发,主要原因有以下几点:第一,具有信息化特点的在线综合细胞调控技术还不够完善,其应用效果还有待提高;第二,聚集现象问题、细胞多相性问题等,还没有得到有效解决;第三,在保存细胞株优良形状时还存在产物丢失等不良现象;第四,针对性药用植物培养及相应的数学模式建立难度高;第五,染菌问题还有没有合适的方法来解决.

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小结

   

生物技术是在科学技术进步的推动下得以发展,它的研发及应用最终都要服务于人类社会,特别是生物研究领域,而药用植物开发及保护则是生物研究领域的重要内容,因此将生物技术应用于药用植物开发及保护是必然的.生物技术不仅能够开发出新的药用植物以供生物研究,还能够扩宽药用植物的研究领域,并促进生物技术与其他学科的交叉融合,进而推动药用植物的发展和创新,未来必将在更宽广的领域得到广泛运用.

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