第一章 概论 1
第一节 药用植物对人类的贡献 1
目录 1
第二节 生物技术应用的意义 3
第三节 植物细胞培养生产药用次生代谢产物 4
第四节 促进药用植物细胞培养生产次生代谢产物的措施和技术 8
一、筛选高含量的细胞系 8
二、用培养液的调整来促进目的产物的合成 9
三、优化培养环境和培养条件 11
四、诱导子的作用（elicitation） 12
五、渗透处理 13
六、产品的原地转移 13
第五节 植物器官培养生产药用次生代谢产物 14
七、β-环糊精的应用 14
第六节 毛状根培养生产药用次生代谢产物 15
第七节 药用植物固定化细胞培养生产次生代谢产物 17
第八节 生物转化法用于次生代谢物的生产 19
第九节 药用植物细胞的大规模培养 21
第十节 我国药用植物组织培养的发展与策略 22
一、我国药用植物组织培养的发展 22
二、我国药用植物组织培养的策略分析 23
主要参考文献 27
第二章 药用植物克隆培养中活性成分合成及其调控 31
第一节 国内外现状，意义 31
一、国内外现状 31
二、研究意义 32
一、药用植物克隆培养中活性成分生物合成途径的研究 33
第二节 基本理论和基本方法 33
二、参与生物合成相关酶的提取分离、纯化及性质分析 35
三、生物合成相关基因的克隆、分离及表达特性的研究 35
四、生物合成调控的研究 43
第三节 活性成分代谢与调控研究的实例 47
第四节 活性成分合成与调控研究的热点领域 56
一、活性成分的贮存 56
二、活性成分的运输 57
三、活性成分的降解 58
第五节 存在问题及展望 58
主要参考文献 59
一、基本设备 63
第三章 药用植物组织培养的基本方法 63
第一节 药用植物组织培养的基本设备及技术 63
二、基本操作技术 69
第二节 药用植物组织培养的技术与方法 82
一、药用植物组织培养的基本技术和方法 82
二、外植体的接种 91
三、影响药用植物组织培养的因素 91
四、增加药用植物组织培养物中活性成分的方法 93
主要参考文献 96
第四章 反应器在药用植物大规模培养中的应用 98
第一节 反应器应用的必要性 99
一、反应器的分类 100
第二节 反应器的理论基础 100
二、反应器的体积 101
三、植物细胞、组织或器官培养用反应器 106
四、培养介质的流变学特性 108
五、反应器内的多相流动形态及培养液性质 109
六、反应器内的质量传递 110
七、反应器内的热量传递 113
八、反应器内存在的剪切应力问题 114
九、反应器流动模型 117
十、反应器的放大 120
十一、过程参数检测与控制 126
二、反应器的设计基本要求 130
一、植物细胞培养的特点 130
第三节 反应器的种类及选择 130
三、用于植物细胞培养的反应器 131
四、各类反应器 131
五、反应器的比较与选择 144
六、植物组织培养及反应器 145
七、反应器的放大 145
主要参考文献 146
第五章 药用植物的细胞培养及工业化生产 147
第一节 药用植物的细胞培养 147
一、单细胞的分离 148
二、单细胞培养的方法 149
三、单细胞的培养条件 150
四、高产细胞系的诱导和筛选 151
第二节 药用植物愈伤组织的诱导与培养 152
一、愈伤组织的诱导以及影响因素 153
二、愈伤组织的生长 155
三、愈伤组织发生的形态学和细胞学 156
第三节 细胞悬浮培养 157
一、培养系统 157
二、悬浮细胞培养周期 159
三、细胞培养的基本程序 159
四、培养设备和装置 160
五、悬浮培养细胞的同步化 162
六、悬浮细胞培养中细胞生长的计算 163
七、影响细胞分散度的因素以及提高细胞分散度的方法 164
八、影响悬浮细胞培养的因素 165
第四节 药用植物细胞培养的工业化生产 167
一、人参细胞悬浮培养及工业化生产人参皂苷 168
二、紫草的细胞培养与工厂化生产紫草素 172
主要参考文献 174
第六章 药用植物的组织和器官培养 176
第一节 药用植物组织和器官培养的意义 176
第二节 药用植物的快速繁殖 176
第三节 药用植物的愈伤组织培养和植物再生 181
第四节 药用植物的体细胞胚胎发生和植株再生 185
第五节 药用植物的原生质体培养 189
第六节 药用植物的花药培养 195
第七节 药用植物的人工种子 197
主要参考文献 199
第七章 药用植物转基因组织和器官培养 203
第一节 药用植物转基因组织和器官培养的研究进展与发展前景 203
一、研究历史、存在的问题、发展前景 203
二、转化机理与培养特点 204
三、转基因组织和器官培养的应用 205
四、转基因组织和器官的生长与活性成分积累的调控 211
第二节 药用植物转基因组织和器官培养的主要技术环节 213
一、农杆菌菌种的保存与培养（包括菌种所含质粒的改造） 213
二、药用植物无菌培养体系的建立 214
三、转化［菌种的活化、外植体的选择、接菌方式（共培养、针刺、负压等）］ 214
六、转基因组织和器官培养体系的建立 215
五、转化的证实 215
四、除菌及筛选 215
七、转基因组织和器官的生长与活性成分积累的调控技术 216
八、摇瓶培养与反应器培养技术 216
第三节 药用植物转基因组织和器官培养的实例 217
一、毛状根培养的实例（紫草） 217
二、冠瘿组织培养的实例（丹参） 222
三、毛状根与冠瘿组织共培养的实例（Duboisia杂交种与颠茄） 229
四、双转化毛状根培养的实例（栝楼） 233
五、绿色毛状根培养的实例（长春花） 235
第四节 转基因药用植物生产疫苗等生物活性成分与基因工程育种 238
一、转基因药用植物生产抗体和疫苗 238
二、基因工程育种及安全性评价 246
主要参考文献 251
第一节 人参属药用植物组织和细胞培养的研究进展 256
一、愈伤组织的诱导与培养 256
第八章 人参不定根和毛状根的培养 256
二、试管苗的再生 257
三、细胞悬浮培养 258
四、反应器培养 260
五、毛状根和冠瘿瘤的培养 260
第二节 人参不定根和毛状根培养的材料与方法 262
一、植物材料 262
二、愈伤组织的诱导和增殖 262
三、不定根的诱导和增殖 263
四、毛状根的诱导、鉴别和增殖 263
七、培养基中无机成分的分析 264
八、培养基成分对于不定根和毛状根生长和皂苷含量影响的研究 264
五、不定根和毛状根的摇瓶培养 264
六、不定根和毛状根的生物反应器培养 264
九、物理环境对不定根和毛状根生长以及皂苷生产的影响 267
十、根重量的测定 267
十一、皂苷含量的测定 267
十二、人参多糖的测定 268
十三、可溶性糖和总糖含量的测定 268
第三节 人参不定根培养的实验结果 269
一、愈伤组织和不定根的诱导与增殖 269
二、摇瓶培养中培养基盐浓度对不定根生长和皂苷形成的影响 269
四、生物反应器实验中补充培养基对不定根培养的影响 270
三、植物生长调节剂对不定根生长和皂苷形成的影响 270
五、摇瓶培养时大量元素和金属元素对于不定根生长和皂苷形成的影响 271
六、摇瓶和反应器中N源对于不定根生长和皂苷合成的影响 271
七、摇瓶培养中碳源和渗透剂对不定根生长和皂苷合成的影响 272
八、生物反应器类型对不定根生长和皂苷合成的影响 273
九、摇瓶和生物反应器两步培养时诱导剂对不定根生长和皂苷合成的影响 273
十、碳、氮和磷饥饿在两步培养系统中对不定根生长和皂苷合成的影响 274
十一、白天和黑夜不同温度（DIF）的变化对人参不定根生长和皂苷合成的影响 275
第四节 人参毛状根培养的实验结果 275
一、摇瓶培养时毛状根生长和皂苷合成的特点 275
二、毛状根培养时培养基成分的变化 275
四、反应器培养时植物生长调节剂对毛状根生长和皂苷合成的影响 276
三、摇瓶培养时培养基的盐浓度对毛状根生长和皂苷合成的影响 276
五、摇瓶和生物反应器培养时碳源对毛状根生长和皂苷合成的影响 277
六、摇瓶培养时渗透压对毛状根生长和皂苷合成的影响 277
七、摇瓶和生物反应器培养时诱导剂对毛状根生长和皂苷合成的影响 277
八、摇瓶培养时培养基pH值对毛状根生长和皂苷合成的影响 278
九、白天和黑夜不同温度（DIF）的变化对毛状根生长和皂苷合成的影响 278
十、反应器培养时光照对毛状根生长和皂苷合成的影响 279
主要参考文献 279
第九章 药用植物组织培养物的色谱分析 282
第一节 薄层扫描法 283
一、薄层色谱的固定相 284
二、展开剂 285
三、薄层扫描法及其仪器 286
四、薄层扫描定量方法 287
五、分析实例——小蔓长春花组织培养物中长春胺的含量测定 288
第二节 气相色谱与气相-质谱联用技术 289
一、天然产物分析常用的气相色谱 289
二、仪器的基本组成 290
三、色谱柱的类型和选择 290
四、常用检测器 291
五、气相-质谱联用 292
六、在中药和天然产物挥发油分析上的应用 294
第三节 高效液相色谱法 294
一、HPLC的关键部分——色谱柱 295
二、检测器 297
三、分析实例 301
二、毛细管区带电泳（CZE） 303
第四节 高效毛细管电泳法 303
一、HPCE的基本原理 303
三、胶束电动毛细管色谱（MECC） 304
四、天然有效成分的分析应用 304
五、毛细管柱 305
六、检测方法 306
第五节 样品前处理 306
一、前处理方法的选择 307
二、样品前处理技术 308
主要参考文献 311
附录 国内外部分常用药用植物组织培养方法 312
主要参考文献 338