现代农业技术助推《药用植物栽培学》发展

无公害栽培技术（环境、施肥病虫害防治）

现代设施栽培技术（保护地、无土）

现代生物技术的应用

       ——组培脱毒、快繁、保存和纯化（基因库）

       ——育种（单多倍体、突变、转基因、原生质体融合进行细胞杂交 ）

DNA分子标记在药用植物分类和药材鉴定上的应用

应用生物技术加快次生代谢物的生产

药用活性成分的工厂化生产

植物类：含有效成分的细胞；毛状根。

微生物类：冬虫夏草真菌、内生菌

次生代谢产物生物合成途径的研究

方式：发酵培养。

可进行苷类、蛋白质、脂肪、糖类、生物碱及其它具有活性的化合物。

优点：

（1）不受气候、病虫害、地理和季节等环境因素的限制，实行工厂化生产，可以根据市场的供销变化，随时生产，大量供应；

（2）生产系统规范化，可加以周密的控制，产品质量更加稳定；

（3）可以选择生产多种药用植物，减少土地占用面积，保护生态环境和中药资源，实行可持续发展。

紫杉醇：二萜类化合物

最早由太平洋红豆杉Taxus brevifolia的树皮中分离，广泛用于治疗卵巢癌、乳腺癌、非小细胞肺癌等十几种癌症。

目前主要来源于红豆杉属植物。

NCINational Cancer Institute (美国)国立癌症研究所称其为过去15年中开发的最好的抗癌药物

20世纪90年代抗肿瘤药的三大成就之一

汤姆森科技桂冠奖

抗癌一线用药

销售额年增长率5亿美元。 

理论需求量2g/人, 500万人/年，1000kg/年。

实际销量350kg/年。

                    紫杉醇供需相差十分悬殊

红豆杉

主要原料植物

国家一级保护野生植物，全球十大濒危物种之一

生长缓慢 分布有限 Taxol含量低(www.xing528.com)

树皮中Taxol含量:0.00001-0.069%

3000棵树=10吨树皮=1kg Taxol=500病人

人工栽培

采用种子繁殖、扦插等无性繁殖方法快速、大面积人工繁育红豆杉幼苗。

（优点： 简便、直接）

寻找红豆衫的替代物

从红豆杉非树皮部位提取产紫杉醇的非红豆杉植物

（缺点：1.紫杉醇含量低、生长缓慢；2.提取工艺复杂）

①生物碱

许多生物碱已经用作医学上的药物。如吗啡等生物碱通常从鸦片中提取，用作神经麻醉剂，利用罂粟种子的愈伤组织培养，可提取吗啡碱及其它生物碱。

②苷类物质

利用人参愈伤组织培养生产皂苷已进入工厂化生产。

③醌类物质

利用紫草、决明等愈伤组织培养，生产具有抗细菌活性的醌类物质。

④蛋白质

酶制剂

菜豆悬浮细胞培养液中，检查到有过氧化酶等多种酶类物质，且活性较高。

胰岛素

商品胰岛素多数从动物的胰脏提取，但价格昂贵。从苦瓜离体培养物种可提取胰岛素。

氨基酸

从聚合草愈伤组织中可提取L-谷氨酰胺，而且含量比植株叶子高260倍。

⑤食品添加剂

色素

单冠毛菊的愈伤组织，可提取红色的花色素；葡萄细胞培养，可获得花色素和苷色素；甜菜和菠菜培养，可获得甜菜苷。 

芳香油、香精

芳香油一般是在植物的特殊结构中合成的。据研究，黄菊、鸡冠紫苏等植物的培养细胞能合成芳香油，并可从愈伤组织中提取之。并且鸡冠紫苏的培养细胞能合成香精。 

调味剂

甜菊的愈伤组织中可提取甜味剂；长春花的培养细胞能生产磷酸二酯。

⑥农药

从除虫菊的愈伤组织中可提取除虫菊酯，除虫菊是一种特别有效的杀虫剂。虽然人工可以合成拟除虫菊酯，但昆虫会逐渐产生抗性，且污染环境。