內容簡介
該書系統地論述了中草藥生物技術的概念、技術構成、研究內容、發展現狀和開發利用前景；全書觀點新穎，內容全面、深刻、實用，表述通俗易懂；可供中草藥愛好者、廣大科技人員以及相關專業的大學生、研究生、教師等閱讀參考和使用。
目錄
第一章 中草藥生物技術概論 1
第一節 中草藥生物技術的範疇 1
一、中草藥概念的辨析 1
二、中草藥生物技術的概念 3
1.生物技術的概念及其發展 3
2.中草藥生物技術的概念 4
三、中草藥生物技術的構成 5
1.細胞工程 5
2.發酵工程 5
3.酶工程 6
4.基因工程 6
5.分子標記技術 6
第二節 中草藥生物技術的研究內容 7
一、細胞工程的研究內容 7
二、發酵工程的研究內容 8
三、酶工程的研究內容 8
四、基因工程的研究內容 9
五、分子標記技術的研究內容 10
第三節 中草藥生物技術的研究進展 11
一、我國藥用植物資源的研究現狀 11
二、我國藥用植物資源開發利用的研究進展 12
1.通過植物次生代謝工程開發藥物 13
2.藥用植物組織細胞培養取得進展 13
3.藥用植物的發酵工程產品投入市場 15
三、藥用植物酶和蛋白質工程的研究亟待加強 16
四、中草藥基因工程研究的熱點和發展趨勢 16
1.轉基因藥用植物 16
2.次生代謝途徑關鍵基因的克隆及代謝工程 16
3.藥用植物分子標記育種 17
第四節 中草藥生物技術的產業化與發展前景 17
一、中草藥生物技術的產業化研究概述 17
1.藥用植物生物技術的產業化初具雛形 17
2.醫藥生物技術產業化進展迅速 18 3.我國醫藥生物技術及其產業發展面臨的問題 19
二、中草藥生物技術的發展前景 21
1.套用生物技術開展藥用植物資源研究及品種選育 21
2.利用植物細胞培養及轉基因技術生產次生代謝產物 21
3.分子標記技術在藥用植物研究上的套用前景 22
第二章 中草藥組織培養的基本技術 27
第一節 藥用植物組織培養技術 27
一、藥用植物組織培養的基本原理 27
1.植物細胞的全能性 27
2.植物細胞全能性的實現 28
二、藥用植物組織培養的基本技術 29
1.植物組織培養的基本設施 29
2.常用工具和器皿的準備、清洗和滅菌 32
3.培養基及其配製 33
4.外植體的製備 38
5.接種與培養 40
6.定期檢查和細胞學觀察 44
7.生根與移栽 44
第二節 藥用植物組織培養中存在的問題與對策 47
一、污染的原因及對策 47
1.真菌性污染及對策 47
2.細菌性污染及對策 48
3.常見污染方面的問題及對策 49
二、褐變現象產生的機制及對策 50
1.褐變現象產生的影響因素 50
2.褐變的主要機制 51
3.克服褐變現象的對策 52
三、玻璃化的原因及對策 53
1.玻璃苗發生的影響因素 53
2.玻璃化主要機制 55
3.克服玻璃化現象的對策 56
第三章 中草藥原生質體培養與細胞雜交 60
第一節 原生質體培養 60
一、材料的選擇與預處理 61
1.材料的選擇 61
2.材料的預處理 62
二、原生質體分離與純化 62
1.原生質體分離的基本技術 62
2.原生質體純化 65
三、原生質體鑑定與活力測定 66
1.原生質體鑑定 66
2.活力測定 66
3.活力計算 67
四、原生質體培養與植株再生 67
1.原生質體的培養基 67
2.原生質體培養條件 69
3.原生質體培養方法 69
4.原生質體發育與植株再生程式 71
五、提高原生質體培養質量的技術要點 72
1.選擇適當的起始材料 72
2.材料預質壁分離 72
3.培養基的組成 72
4.選擇適宜的培養方法 72
5.原生質體植板密度 73
6.防止褐變 73
六、藥用植物原生質體培養 73
1.藥用植物原生質體培養現狀 74
2.幾種重要藥用植物的原生質體培養 76
第二節 細胞雜交 80
一、誘導原生質體融合 80
1.原生質體融合方法 80
2.對稱性融合與非對稱性融合 86
二、融合體的檢測與篩選 87
三、雜種植株的鑑定 89
1.形態學鑑定 89
2.細胞學鑑定 89
3.同工酶譜分析 89
4.分子生物學方法 89
5.其他方法 90
第三節 雜種植株的遺傳與育種套用 90
一、植物體細胞雜交與遺傳育種 90
二、藥用植物體細胞雜交在品種改良中的套用 91
三、藥用植物體細胞雜交遺傳育種套用舉例 92
1.原生質體對稱性電融合實例 93
2.“供體/受體”系統原生質體融合實例 94
3.“配子體/體細胞”系統原生質體融合實例 96
第四章 藥用植物的細胞培養與發酵工程技術 102
第一節 藥用植物細胞培養的基本技術 102
一、藥用植物細胞培養的主要材料和條件 102
1.外植體和細胞培養材料的選擇 102
2.培養基 103
3.培養條件 104
二、藥用植物細胞懸浮培養系的建立和高產細胞株的篩選方法 105
1.愈傷組織誘導和繼代培養 106
2.液體懸浮培養的建立 106
3.用振盪法或酶法游離出單個細胞或小細胞團進行繼代培養 107
4.高產細胞株的篩選 107
三、藥用植物懸浮細胞的繼代培養 108
1.批量培養 108
2.連續培養 109
四、藥用植物懸浮細胞的同步培養 109
1.體積選擇法 110
2.冷處理方法 110
3.營養飢餓法 110
4.生長素飢餓法 110
5.抑制和抑制解除法 111
6.有絲分裂阻抑法 111
五、藥用植物細胞懸浮培養過程中各種參數的測定 111
1.細胞大小測定 111
2.細胞重量測定 112
3.細胞體積測定 112
4.有絲分裂指數測定 112
5.細胞起始密度測定 113
6.活細胞率測定 114
第二節 藥用植物細胞的大量培養 114
一、藥用植物細胞大規模培養工藝與技術最佳化 116
1.藥用植物細胞大規模培養工藝 116
2.藥用植物細胞大規模培養過程的最佳化 121
3.藥用植物細胞大規模培養過程中的幾個問題 124
二、藥用植物細胞大規模培養套用實例 125
1.紅豆杉細胞培養生產紫杉醇 125
2.人參細胞培養生產人參皂苷 126
3.長春花細胞培養生產生物鹼 127
4.紫草細胞培養生產紫草寧及其衍生物 128
5.丹參細胞培養生產二萜醌類和酚酸類化合物 129
第三節 藥用真菌發酵工程的技術與套用 131
一、藥用真菌的基本生產技術 132
1.一般生產技術 132
2.發酵工程生產技術 133
二、藥用真菌發酵工程技術的套用 135
1.靈芝液體深層發酵技術 135
2.雲芝液體深層發酵技術 136
3.冬蟲夏草菌液體深層發酵 137
4.猴頭菌的液體發酵技術 138
第五章 藥用植物組織培養技術的套用 145
第一節 藥用植物莖培養的技術 145
一、離體莖培養的基本過程 145
1.主要材料 145
2.莖培養的具體過程 148
3.離體莖的培養結果 148
二、影響莖培養的因素 149
1.植物生長激素 149
2.莖段的褐變 149
3.植株的年齡及生理狀態 149
4.芽的部位 149
5.莖尖的大小 149
第二節 藥用植物莖尖培養的套用技術 150
一、藥用植物的快速繁殖 150
1.快速繁殖體系的建立 151
2.影響快速繁殖的主要因素與解決方法 155
二、藥用植物的脫毒培養 156
1.植物組織培養脫毒技術的現狀 157
2.莖尖培養脫毒的理論基礎 158
3.莖尖培養育成脫毒苗的方法 159
4.通過莖尖培養提高植株脫毒率的有效措施 165
5.莖尖培養脫毒的注意事項 167
第三節 藥用植物莖尖培養的套用實例 167
一、藥用植物脫毒培養的套用實例 167
1.地黃病毒病及脫毒培養 167
2.甘薯病毒病及脫毒培養 169
二、藥用植物快速繁殖的套用實例 173
1.蘆薈的快速繁殖 173
2.枸杞的快速繁殖 174
3.貝母的快速繁殖 175
第四節 藥用植物種質資源的超低溫保存與人工種子 178
一、藥用植物種質資源的超低溫保存 179
1.種質資源保存概述 179
2.種質資源超低溫保存的原理 179
3.種質資源超低溫保存的程式和影響因素 180
4.藥用植物種質資源超低溫保存套用實例 183
二、植物體細胞胚胎髮生與人工種子 184
1.植物體細胞胚 184
2.人工種子的概念、結構和原理 185
3.人工種子製作的基本過程 186
4.人工種子實用化的關鍵技術 188
5.藥用植物人工種子製作套用實例 190
6.人工種子的意義與發展前景 191
第六章 藥用植物育種技術及套用 197
第一節 藥用植物的單倍體育種 197
一、單倍體與單倍體育種 197
二、單倍體在藥用植物育種中的作用 198
三、套用組織培養技術進行單倍體育種 199
1.套用花葯（或花粉）培養技術培育單倍體 199
2.套用子房培養技術培育單倍體 206
四、中草藥單倍體育種的套用實例 208
1.花葯培養技術培育單倍體的套用實例 208
2.子房培養技術培育單倍體的套用實例 209
第二節 藥用植物的多倍體育種 210
一、多倍體與多倍體育種 210
二、多倍體在藥用植物育種中的作用 211
三、套用組織培養技術進行多倍體育種 212
1.套用胚乳培養技術培育三倍體 212
2.套用組織培養技術培育多倍體 215
四、藥用植物的多倍體育種的套用實例 219
1.胚乳培養技術培育多倍體的套用實例 219
2.組織培養技術培育多倍體的套用實例 220
第三節 藥用植物的細胞突變體育種 222
一、突變與細胞突變體育種 223
二、利用細胞變異篩選突變體的優缺點 223
三、利用植物組織細胞培養技術進行突變體育種的途徑 224
1.套用單細胞培養技術培育突變體 224
2.套用體細胞無性系變異培育突變體 231
四、中草藥的突變體育種的套用實例 236
1.單細胞培養技術培育突變體的套用實例 236
2.體細胞無性系變異產生突變體的套用實例 236
第七章 酶工程技術及套用 241
第一節 酶工程的基本技術 241
一、酶 242
1.酶的發現歷史及其化學本質 242
2.酶作為催化劑的特點 242
二、酶工程簡介 244
1.酶的合成 244
2.酶的分離純化 244
3.酶的固定化 245
4.細胞的固定化 250
5.固定化酶反應器概述 250
6.固定化酶反應器的選擇 256
7.固定化酶反應器操作 257
第二節 酶工程技術在製藥工業中的套用 257
一、青黴素醯化酶在新型抗生素生產中的套用 257
二、酶套用於生物大分子 258
三、固定化酶在生物感測方面的套用 259
第三節 酶工程技術研究及套用進展 260
一、紫杉醇及其藥源問題 260
二、紫杉醇生物合成途徑及其相關酶克隆研究現狀 261
三、從10ˉDAB開始酶法半合成紫杉醇的可行性與其優勢 263
四、與紫杉醇相關的酶催化研究現狀 264
1.紫杉醇及其類似物的酶催化修飾 264
2.紫杉醇骨架前體紫杉萜的酶催化合成 265
3.紫杉醇全合成過程中外消旋同分異構體混合物的酶法拆分 266
五、酶法半合成紫杉醇需要解決的主要問題與研究方向 267
第八章 藥用植物基因工程技術 270
第一節 目的基因的克隆 270
一、根據基因編碼產物的功能克隆基因的方法 270
二、根據已知核苷酸或蛋白序列克隆基因的方法 271
1.同源克隆 271
2.電子克隆 272
三、利用各種遺傳標記技術克隆基因的方法 273
四、通過創造突變體克隆基因的方法 274
1.轉座子標籤法 274
2.TˉDNA標籤法 275
五、根據基因的差異表達克隆基因的方法 276
1.差減雜交 276
2.mRNA差異顯示 276
3.代表性差示分析 277
4.抑制性差減雜交 277
5.DNA微陣列 277
第二節 植物基因轉化載體系統的構建 278
一、根癌農桿菌Ti質粒基因轉化載體構建 278
1.Ti質粒的改造及卸甲載體構建 278
2.中間載體的構建 279
3.中間載體上的啟動子元件 280
4.中間載體對植物的轉化 281
二、髮根農桿菌Ri質粒基因轉化載體構建 282
1.髮根農桿菌的分類 282
2.Ri質粒的結構特徵和髮根農桿菌對植物的轉化機制 283
3.Ri質粒載體的構建 286
第三節 目的基因的遺傳轉化系統 286
一、載體型植物遺傳轉化系統 286
1.轉化受體系統的建立 286
2.根癌農桿菌Ti質粒介導的遺傳轉化法 287
3.髮根農桿菌Ri質粒介導的遺傳轉化法 289
二、DNA直接轉化系統 293
三、種質轉化系統 295
四、各種轉化系統的比較 296
第四節 轉基因植物的檢測 297
一、報告基因的檢測 297
1.新黴素磷酸轉移酶基因的檢測 298
2.潮黴素磷酸轉移酶基因的檢測 298
3.慶大黴素抗性基因的檢測 298
4.氯黴素乙醯轉移酶基因的檢測 298
5.βˉ葡萄糖苷酸酶基因的檢測 298
6.螢光素酶基因的檢測 299
7.冠癭鹼合成酶基因的檢測 300
8.綠色螢光蛋白基因的檢測 300
二、外源基因整合水平上的鑑定 300
1.PCR檢測轉化植株 301
2.Southern雜交檢測轉化植株 301
三、外源基因轉錄水平上的檢測 302
1.Northern雜交檢測 302
2.反轉錄PCR檢測 303
四、外源基因翻譯水平上的檢測 304
1.Western雜交檢測 304
2.免疫技術檢測 305
五、基因工程在中草藥遺傳改良中的套用前景和問題 306
第九章 藥用植物基因工程技術的套用 311
第一節 藥用植物抗性基因工程 311
一、藥用植物抗蟲基因工程 311
1.蘇雲金芽孢桿菌殺蟲晶體蛋白基因 311
2.蛋白酶抑制劑基因 315
3.αˉ澱粉酶抑制劑基因 316
4.植物凝集素基因 316
二、藥用植物抗病及其他抗性基因工程 318
1.病毒外殼蛋白基因及其套用 318
2.核糖體失活蛋白基因及其套用 319
3.幾丁質酶基因及其套用 320
4.βˉ1，3ˉ葡聚糖酶基因及其套用 321
5.抗菌肽基因及其套用 321
6.病毒衛星RNA的利用 322
7.病毒複製酶基因及其套用 323
8.溶菌酶基因及其套用 323
9.硫堇 323
10.植物防衛素 323
11.其他抗性基因 324
第二節 藥用植物的代謝工程 327
一、黃酮類化合物及其代謝工程 327
1.黃酮類化合物的生物功能 328
2.黃酮類化合物的生物合成途徑 328
3.黃酮類化合物合成的代謝工程 329
二、萜類物質及其代謝工程 331
1.青蒿素的代謝工程 332
2.紫杉醇的代謝工程 334
3.其他萜類物質及其代謝工程 337
三、生物鹼及其代謝工程 338
1.萜類吲哚生物鹼及其代謝工程 338
2.莨菪烷生物鹼及其代謝工程 341
3.其他生物鹼及其代謝工程 344
四、其他植物次生代謝物及其代謝工程 344
第三節 毛狀根培養技術的套用 345
一、毛狀根培養在次生代謝產物生產中的套用 345
1.利用毛狀根培養生產次生代謝物的優點 346
2.影響毛狀根生長和次生代謝產物合成的因素 347
二、毛狀根的大規模培養 348
1.生物反應器套用於植物組織、細胞培養的發展概況 348
2.適用於毛狀根大規模培養的生物反應器 348
3.毛狀根大規模培養的新技術 350
4.毛狀根大規模培養的新型反應器設計原則 351
三、菘藍毛狀根的誘導 351
四、人參毛狀根的誘導 353
五、甘草毛狀根的誘導 354
六、其他藥用植物毛狀根的誘導 355
第四節 轉基因植物作為生物反應器生產藥物 355
一、疫苗的生產 358
二、抗體的生產 358
三、其他蛋白質藥物及細胞因子的生產 359
四、利用轉基因植物生產糖類物質 359
第五節 藥用植物基因工程可能涉及的安全性 360
一、藥用植物基因工程的環境安全性 360
二、藥用植物基因工程的食品安全性 362
三、基因工程技術的發展對藥用植物轉基因安全性的影響 363
第十章 分子標記技術在藥用植物中的套用 373
第一節 分子標記的種類與基本技術 373
一、分子標記的種類 373
二、常用分子標記的基本原理與技術 375
1.RFLP標記技術 375
2.VNTR標記技術 378
3.SSR標記技術 379
4.ISSR標記技術 380
5.RAPD標記及其衍生的分子標記 381
6.SCAR標記和STS標記 384
7.AFLP標記技術 384
三、分子標記在分子生物學研究中的套用 388
第二節 分子標記技術在藥用植物中的套用 390
一、種質資源鑑定 391
1.分子標記在藥用植物分類上的套用 391
2.植物藥材的真偽鑑別 392
3.中草藥的道地性分析 393
4.中藥材基原植物的鑑定 394
5.複方製劑、粉劑中藥材的成分分析 394
二、分子標記輔助藥用植物育種 395
三、分子標記技術在藥用植物研究上的套用前景 396
第十一章 中藥現代化與生物技術 402
第一節 中藥現代化的內容 402
一、中藥現代化的背景 402
1.中藥產業發展的良好機遇 402
2.中藥產業發展面臨的挑戰 403
二、我國中藥現代化的戰略目標與內容 405
1.中藥現代化的戰略目標 405
2.中藥現代化的內容 406
三、中藥現代化行動計畫的實施與進展 409
第二節 生物技術在中藥現代化中的作用 410
一、生物技術在中藥現代化研究中的作用 410
二、利用生物技術保護和開發中藥材資源 412
1.利用生物技術保護中藥資源 413
2.利用生物技術研究中藥資源生物多樣性及可持續利用 413
三、生物技術在中藥材GAP基地建設中的作用 414
四、現代中藥基礎理論研究與生物技術套用 417
1.國外對現代中藥基礎理論的研究現狀 417
2.我國在現代中藥基礎理論研究上的成就與進展 419
五、其他生物高新技術在中藥研究中的套用 420
1.基因晶片技術在中藥研究中的套用 420
2.指紋圖譜技術在中藥材質量控制中的意義與作用 425
附錄 434
1.植物組織細胞培養常用培養基配方 434
2.部分中草藥植物組織培養種類名錄 438
3.藥用植物主要栽培品種病害名錄 442
4.利用Ri質粒轉化成功的植物及其毛狀根中含有的重要次生代謝產物名錄 448
5.醫藥標準和規範 453
5.1中藥材生產質量管理規範（GAP） 453
5.2藥品生產質量管理規範（GMP）（1998年修訂） 458
5.3藥品經營質量管理規範（GSP）認證管理辦法（試行） 465
5.4藥品臨床試驗管理規範（GCP） 468
5.5藥品非臨床研究質量管理規範（GLP） 475
