药用植物品质生物学

**章 绪论 **节 药用植物品质生物学 第二节 药用植物品质 一、外部性状和显微特征 二、内在质量 第三节 药效物质形成机制 一、内在质量影响药效物质形成的因素 二、道地药材及其形成的生物学本质 三、药效物质形成的分子机制 第四节 提高药用植物品质的途径 第五节 药用植物品质生物学研究展望 参考文献 第二章 遗传因素对药用植物品质形成的影响 **节 药用植物品质性状的遗传 一、品质性状的可遗传性 二、品质性状的主效基因遗传 三、品质性状的数量遗传 第二节 药用植物品种选育进展 第三节 药用植物品质育种途径 一、药用植物种质资源的收集、引种和评价 二、药用植物品质性状的选育方法 参考文献 第三章 环境因子对药用植物品质形成的影响 **节 地理因子的作用 一、纬度 二、海拔与地势 第二节 气候因子的作用 一、光照 二、温度 三、降水 第三节 土壤因子的作用 一、土壤质地 二、土壤营养元素 三、土壤水分 四、土壤微生物多样性 第四节 生物因子的作用 一、有益微生物 二、有害微生物 参考文献 第四章 栽培技术对药用植物品质形成的影响 **节 土壤与施肥 一、土壤 二、施肥 三、微肥对中药有效成分的作用 四、稀土元素对中药材的作用 第二节 繁殖方式 第三节 种植与密度 一、播种期 二、种植密度 第四节 光照与遮阴 第五节 水分与灌溉 第六节 植株调控 参考文献 第五章 农药对药用植物品质形成的影响 **节 农药基础知识及登记情况简介 一、农药基础知识 二、农药登记情况简介 第二节 农药产品在药用植物上的使用现状 一、违规使用禁限用农药时有报道 二、农药乱用滥用现象严重 三、植物生长调节剂、除草剂等易被忽视农药品种滥用误用现象严重 第三节 农药对中药材品质的影响 一、农药对中药材生长发育的影响 二、农药对中药材有效成分的影响 三、农药对中药材成分影响机制研究浅析 四、农药残留对中药材安全性的影响 参考文献 第六章 重金属对药用植物品质形成的影响 **节 重金属的特性及植物对重金属的响应类别 一、重金属的特性 二、植物对重金属的响应类别 第二节 重金属对植物的毒害机制 一、离子毒害 二、氧化胁迫 三、遗传毒性 第三节 植物对重金属胁迫的耐性机制 一、抗氧化系统对重金属氧化胁迫的反馈调节 二、配位体对重金属的络合作用 第四节 植物吸收、转运、积累重金属的分子机制 一、根系对重金属离子的吸收 二、重金属离子在根系中的横向运输及向木质部导管的装载 三、重金属向地上部的长距离运输 四、地上部重金属离子的分配 第五节 重金属对药用植物品质的影响与调控 一、药用植物重金属污染的来源 二、重金属对药用植物品质的影响 三、重金属对药用植物次生代谢物合成的调控 参考文献 第七章 萜类活性成分及其生物合成 **节 萜类的分类及其生物活性 一、单萜和倍半萜 二、二萜 三、三萜 第二节 萜类的生物合成 一、萜类生物合成的三个阶段 二、萜类化合物生物合成中的关键酶及其编码基因 第三节 萜类合成的调控 一、基因型的决定作用 二、内部因子对萜类合成的调控 三、外部因子对萜类合成的影响 第四节 药用植物萜类活性成分研究的前景 参考文献 第八章 苯丙烷类活性成分及其生物合成 **节 苯丙烷类化合物的结构及功能 一、黄酮类 二、木质素单体及其衍生物 三、酚酸类 四、香豆素类 五、芪类 第二节 苯丙烷类化合物的生物合成途径与关键酶 一、苯丙烷代谢总途径 二、黄酮生物合成途径 三、木质素单体生物合成途径 四、酚酸类化合物的生物合成途径 五、香豆素类化合物的生物合成途径 六、芪类生物合成途径 第三节 苯丙烷类化合物研究展望 参考文献 第九章 醌类活性成分及其生物合成 **节 醌类化合物概述 一、醌类化合物的结构与分类 二、醌类化合物在植物中的分布 三、常见的天然醌类化合物 第二节 醌类化合物的生物合成 一、质体醌和泛醌概述 二、质体醌和泛醌的生物合成途径 三、质体醌和泛醌生物合成途径中的关键酶基因 第三节 醌类活性成分的代谢工程 第四节 醌类化合物的生理功能 一、参与电子传递 二、参与其他化合物的合成与代谢 三、调节细胞信号转导与基因表达 四、提高植物抗胁迫能力 五、对人类健康的作用 参考文献 第十章 皂苷类活性成分及其生物合成 **节 皂苷类化合物的结构和活性 一、人参属植物的三萜皂苷 二、柴胡皂苷 三、薯蓣皂苷 四、其他形式的皂苷 第二节 皂苷类化合物的生物合成途径 一、人参属植物皂苷的生物合成途径 二、柴胡皂苷的生物合成途径 三、薯蓣皂苷的生物合成途径 四、其他皂苷的生物合成途径 第三节 皂苷类化合物的异源合成及调控 一、基因工程合成皂苷类化合物 二、细胞工程合成皂苷类化合物 三、皂苷类化合物的生物转化与合成生物学 参考文献 第十一章 生物碱活性成分及其生物合成 **节 生物碱的分类及其生物活性 一、来源于鸟氨酸 二、来源于赖氨酸 三、来源于苯丙氨酸-酪氨酸 四、来源于色氨酸 五、来源于烟酸 六、来源于邻氨基苯甲酸 七、来源于组氨酸 八、来源于氨基化反应 九、来源于萜类 十、来源于甾体 十一、嘌呤及黄嘌呤类生物碱 第二节 生物碱的生物合成 一、萜类吲哚生物碱的生物合成 二、异喹啉类生物碱的生物合成 第三节 生物碱合成的调控 第四节 药用植物生物碱合成途径研究的前景 参考文献 第十二章 转录因子及其对药用植物品质形成的调控 **节 转录因子的结构 一、DNA结合区 二、转录调控区 三、核定位信号区 四、寡聚化位点 第二节 转录因子的研究方法 一、生物信息学分析 二、瞬时转化分析 三、突变体表型分析 四、调控网络和组学分析 第三节 转录因子的生物学功能 一、参与植物生长发育与形态建成 二、转录因子在植物对生物及非生物胁迫响应过程中的调控作用 三、转录因子在植物次生代谢产物合成中的调控作用 第四节 转录因子调控药用植物品质形成 一、转录因子调控药用植物的生长发育 二、转录因子参与药用植物的胁迫响应 三、转录因子调控药用活性成分生物合成 参考文献 第十三章 非编码RNA及其对药用植物品质形成的调控 **节 非编码RNA的种类 一、miRNA 二、siRNA 三、长非编码RNA 第二节 miRNA的发现历史和产生途径 一、miRNA的发现历史 二、miRNA的产生途径 第三节 siRNA的发现历史和产生途径 一、siRNA的发现历史 二、siRNA的产生途径 第四节 非编码RNA的生物学功能 一、植物小RNA的生物学功能 二、植物长非编码RNA的生物学功能 第五节 非编码RNA与药用植物品质形成 一、药用植物非编码RNA的鉴定 二、非编码RNA调控药用植物品质形成 三、应用非编码RNA技术提高药用植物品质 参考文献 第十四章 DNA甲基化及其对药用植物品质形成的调控 **节 植物DNA甲基化特征 第二节 DNA甲基化的调控 一、DNA甲基化的建立 二、DNA甲基化的维持 三、DNA甲基化的去除 第三节 DNA甲基化的分析技术 一、特定位点的甲基化检测技术 二、基因组范围的甲基化检测技术 第四节 DNA甲基化的生物学功能 第五节 DNA甲基化与药用植物品质形成 一、药用植物DNA甲基化的研究 二、应用DNA甲基化调控药用植物品质 参考文献 第十五章 药用活性成分分析技术及其在药用植物品质生物学研究中的应用 **节 色谱法的基本原理及其联用技术 一、色谱法的基本原理和分类 二、色谱联用技术 第二节 气相色谱法、气相色谱-质谱联用技术及其在药用植物品质生物学研究中的应用 一、气相色谱法 二、气相色谱-质谱联用技术 第三节 高效液相色谱法、液相色谱-质谱联用技术及其在药用植物品质生物学研究中的应用 一、高效液相色谱法 二、液相色谱-质谱联用技术 第四节 毛细管电泳、毛细管电泳-质谱联用技术及其在药用植物品质生物学研究中的应用 一、毛细管电泳 二、毛细管电泳-质谱联用技术 三、药用活性成分分析技术在药用植物品质生物学研究中的应用现状及发展趋势 参考文献 第十六章 基因组和转录组分析技术及其在药用植物品质生物学研究中的应用 **节 DNA测序技术的进展 一、测序技术的发展历程 二、**代测序技术 三、第二代测序技术 四、第三代测序技术 第二节 基因组de novo测序技术及其应用 一、基因组de novo测序技术 二、物种选择 三、建库与测序 四、组装与注释 第三节 转录组测序技术及其应用 一、转录组测序技术 二、样本选取 三、建库准备 四、转录组重建和差异表达分析 五、生物信息学分析及其在药用植物品质生物学研究中的应用 六、差异表达基因验证 七、基因功能验证 第四节 药用植物DNA和RNA的提取纯化 一、药用植物DNA提取纯化 二、药用植物RNA提取纯化 参考文献 第十七章 植物miRNA分析技术及其在药用植物品质生物学研究中的应用前景 **节 小RNA分离和序列测定 一、小RNA分离与纯化 二、小RNA克隆与测序 第二节 小RNA种类鉴定 第三节 miRNA表达和定位分析 一、miRNA Northern杂交技术 二、miRNA实时定量PCR技术 三、miRNA microarray和小RNA-seq技术 四、miRNA组织定位技术 第四节 miRNA靶基因预测与实验验证 一、miRNA靶基因预测 二、改进的5′RLM-RACE法验证靶基因 三、降解组高通量测序法验证靶基因 第五节 miRNA转基因研究技术 一、miRNA功能获得 二、miRNA功能丧失 第六节 植物miRNA分析技术在药用植物品质生物学研究中的应用前景 参考文献 第十八章 代谢组分析技术及其在药用植物品质生物学研究中的应用 **节 代谢组学简介 一、代谢组与代谢组学 二、药用植物代谢组学 第二节 代谢组学分析技术 一、样品前处理技术 二、色谱分离技术 三、质谱及其联用技术 四、核磁共振技术 五、化学计量学 六、代谢途径和代谢网络分析 七、代谢流组学和质谱成像组学分析技术 第三节 代谢组学分析策略 一、多种不同功能特点仪器联用 二、基于保留时间与结构关系建立的未知化合物定性策略 三、基于多级特征质谱碎片建立的未知化合物发现与定性策略 四、无对照品的多目标化合物定量策略 五、轮廓表征策略 六、代谢组学分析方法的验证和数据质量保证 第四节 代谢组学在药用植物品质生物学研究中的应用 一、应用代谢组学技术研究遗传因素对药用植物品质形成的影响 二、应用代谢组学技术研究环境条件对药用植物品质形成的影响 三、应用代谢组学技术研究栽培和采收加工对药用植物品质形成的影响 四、应用代谢组学技术研究农药对药用植物品质的影响 参考文献 第十九章 DNA条形码技术及其在药用植物品质生物学研究中的应用 **节 DNA条形码技术 第二节 DNA条形码在药用植物及中药材鉴定中的应用 一、DNA条形码在种子/种苗鉴定中的应用 二、DNA条形码在药用植物鉴定中的应用 三、DNA条形码在中药材鉴定中的应用 四、DNA条形码在粉末鉴定中的应用 五、叶绿体超级条形码 第三节 DNA条形码在中成药鉴定中的应用 一、Meta-barcode在中药材和中成药鉴定中的应用 二、分子身份证及其在中成药鉴定中的应用 第四节 基于SNP的快速检测方法在中药材和中成药鉴定中的应用 一、管盖芯片 二、纳米金法 三、试纸条法 第五节 DNA条形码溯源技术及其在中药材流通中的应用 一、溯源技术研究方法及进展 二、中药材流通过程的关键信息 三、溯源技术在中药材中的应用现状及发展趋势 第六节 DNA条形码技术在药用植物品质生物学研究中的优缺点 参考文献 第二十章 药用植物转基因技术 **节 转基因载体的构建 一、目的基因的分离 二、目的基因与载体的连接 第二节 以获得转基因植株为目标的遗传转化 一、根癌农杆菌介导法 二、基因枪转化法 第三节 以获得转基因毛状根为目标的遗传转化 第四节 定点修饰的基因编辑技术 参考文献 名词索引