菊花 ( Chrysanthemum ×morifolium Ramat.)是世界著名的观赏植物,具有千姿百态的花型。实际上,菊花的花是指由外围的 舌状花 和盘心的 管状花 共同构成的头状花序。 其花型由头状花序上舌状花和管状花的形态和相对数量决定 。解析同一头状花序上舌状花和管状花分化的分子调控机制不仅可以为阐明菊花复杂的头状花序形态奠定基础,也将为菊科植物头状花序发育提供新见解。但目前关于菊花花型的研究受到其复杂遗传背景的限制,导致无法充分利用菊花丰富的基因资源进行花型定向育种。因此,获得高质量的菊花及其近缘种的基因组信息并在此基础上研究头状花序发育的分子调控机制显得尤为必要。
近日, Horticulture Research 在线发表了北京林业大学戴思兰团队题为 The Chrysanthemum lavandulifolium genome and the molecular mechanism underlying diverse capitulum types 的研究论文。 该论文完成了菊花近缘野生种之一甘菊( C. lavandulifolium )的全基因测序工作,获得了染色体水平上的高质量甘菊参考基因组, 结合3种不同类型菊科植物头状花序的转录组数据初步解析了头状花序发育的分子调控机制,为实现人工调控菊花花型奠定了坚实的分子理论基础。
甘菊为菊属植物中的二倍体物种,采用 Illumina + Pacbio + Hi-C 测序技术对其进行全基因测序,获得了 2.60 Gb 的染色体水平的参考基因组。其中94.46%的序列锚定到 9 条染色体上。甘菊基因组中重复序列占基因组的67.69%, Cypsy 和 Copia 的占比分别为37.92%和29.06%,插入时间在1.25百万年前。
与其他10个物种建立进化树, showed that C. lavandulifolium diverged from C. nankingense at approximately 7.2 Mya 。比较了11个物种之间基因家族的扩张和收缩,以研究基因家族的进化。结果表明,C. lavandulifolium 有1305个和453个基因家族扩增和收缩 (图1b)。扩增的基因家族在花发育相关和细胞合成相关的GO中富集(补充表)。
比较基因组分析结果表明,甘菊经历了 两次 全基因组复制(WGD)事件,其中 最近 的一次是所有菊科植物共有的,而 较早 的一次是核心双子叶植物共有的γ事件, 甘菊自身没有发生WGD,其基因组演化的动力来源主要是串联重复事件 。
基于 甘菊头状花序发育的6个重要时期 和 其他菊科植物 不同类型头状花序发育关键时期的转录组有参分析发现, MADS-box、TCP、NAC 和 LOB基因家族 可能参与 管状花 和 舌状花 的分化。值得注意的是, NAM 和 LOB30 高表达于舌管兼备型的头状花序中,而在全舌型和全管型的头状花序中表达量相对较低,这表明其可能是参与两类小花分化的关键基因。
结合关键基因在 全舌型、全管型 以及 舌管兼备型 的头状花序中的表达模式和蛋白互作模式,初步推测并构建了不同类型头状花序发育可能的调控机制。
总之, NAM 和 LOB 不仅可以与花序分生组织相关基因如 LFY 等互作,也可以与两类小花身份决定基因如 CYC2- LIKE 等基因互作,这表明 NAM 和 LOB30 在头状花序上舌状花和管状花原基分化调控中的关键角色**。
高质量甘菊参考基因组的获得不仅可以为栽培菊花基因组的破译提供有效的参考,更为解析菊花乃至菊科植物多样的生物学性状提供丰富的基因资源。
北京林业大学 戴思兰教授课题组 一直致力于 菊花研究,基于植物系统学研究方法对菊属植物种间亲缘关系和菊花品种起源进行探索,在种质资源评价,花色、花型、开花期和抗逆性等观赏性状形成的分子机理,菊花优异种质创制以及产业化栽培技术等开展了全面研究,取得了一系列重要突破性进展和研究成果。 本研究得到了国家自然科学基金重点项目(31530064)和国家重点研发专项(2018YFD1000403)的资助。
甘菊 : Chrysanthemum lavandulifolium
Among these plants , the most important families are as follows , Ranunculaceae, Berberidaceae, Menispermaceae, Papaveraceae, Rutaceae, Fabaceae, Apocynaceae, Solanaceae, Asteraceae and so on. 其中主要的科为:毛莨科 、 小檗科、防己科 、 芸香科 、 罂粟科 、 豆科 、 夹竹桃科 、 茄科 、 菊科等.
菊科里有两个亚科,一为管状花亚科,一为舌状花亚科。
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近日,洛阳师范学院植物多样性保护课题组联合菲沙基因在国际主流期刊 Molecular Ecology Resources (IF=7.09,中科院一区)上发表了题为“ The chromosome-scale genome assembly,annotation and evolution of Rhododendron henanense subsp. lingbaoense ”的研究论文。该研究通过PacBio+Hi-C技术首次构建了我国特有杜鹃种-灵宝杜鹃的高质量参考基因组,随后基于比较基因组分析揭示了灵宝杜鹃与其它杜鹃间的共线性,同时也初步揭示了灵宝杜鹃逆境适应性的分子机制,从而为灵宝杜鹃的种质资源保护与进化研究提供了新见解。
杜鹃花具有较高的观赏、园艺与药用价值,近期也有大量关于杜鹃花属的基因组与转录组研究报道,这些报道对于杜鹃花属基因家族的进化和广泛的表型可塑性研究具有重要意义。但到目前为止,我国特有杜鹃种-灵宝杜鹃的基因组尚未有报道,这限制了对其遗传资源、环境适应性及分子进化的研究,因此构建灵宝杜鹃基因组具有重要理论意义。
材料 :灵宝杜鹃( Rhododendron henanense subsp. lingbaoense) 测序策略 :PacBio(220×)+Hi-C(100×)+Illumina(90×)
通过Survey分析,预估灵宝杜鹃基因组大小为654.12Mb,杂合为0.72%。随后研究者利用高深度的PacBio测序和Hi-C辅助组装,构建了高质量的染色体水平灵宝杜鹃基因组,其基因组大小为 622.72Mb,Contig N50=2.54Mb,Scaffold N50=50.18Mb 。接着,研究者通过多种方法证实了基因组组装的完整性与准确性,三代数据的比对率为97.85%,BUSCO评估基因组完整性为97%,二代数据检测基因组单碱基错误率仅为0.0003%;且与已发表的其它杜鹃属物种相比,本研究组装的基因组完整性和准确性都是最好的。
结合从头注释、同源注释和全长转录组注释,研究者在灵宝杜鹃种鉴定到 31098 个蛋白编码基因,平均每个基因的长度为 6393.37 bp ,其中88.77%的基因都可以得到功能注释。灵宝杜鹃基因组中65.76%的序列都是重复序列,其中LTR的含量最高。此外,研究者在灵宝杜鹃中还鉴定到 2251个rRNAs、448个tRNAs、488个snRNAs 以及94个miRNAs。
研究者选取14个近缘物种用于灵宝杜鹃的比较基因组分析,共鉴定到15483个基因家族,其中168个是灵宝杜鹃特有的基因家族。系统进化树分析表明, 杜鹃属内的亲缘关系较为密切 ,其分化时间大致在12.3 ~ 19.9百万年前,而猕猴桃、山茶属与杜鹃属的分化时间大致在64.6~73.8百万年前。
共线性分析表明,马缨杜鹃( Rhododendron delavayi )、圆叶杜鹃( Rhododendron williamsianum )、杜鹃( Rhododendron simsii )与灵宝杜鹃间的共线性非常好,且以单染色体与单染色体间的共线性为主,但不同杜鹃的基因组间也存在染色体重排事件。通过WGD分析,检测到杜鹃属和山茶属有一个相似的WGD峰(Ks值在0.637到0.715),结合分子时钟,研究者确定了杜鹃属植物先发生一次WGD事件(79.2百万年前),而后与近缘种山茶属产生了分化。基因扩增收缩分析表明,灵宝杜鹃中有2257个基因家族发生了扩张, 扩张基因显著富集在与对水杨酸的响应、细胞对酸化学的响应、防御反应的调节、应激反应的调节相关的通路中,这证实了灵宝杜鹃对逆境有着极强的抗性;收缩的基因则显著富集在与萜合酶活性、碳氧裂解酶活性和ADP结合相关的通路中。
之前研究表明, MYB的同源基因调控植物发育、花朵颜色和胁迫反应中发挥重要作用 ,研究者随后鉴定了灵宝杜鹃中MYB基因家族的变化。结果表明,灵宝杜鹃中存在110个MYB的同源基因,在13条染色体上都有分布,其MYB基因的数目要小于棉花、油菜等物种,且灵宝杜鹃中部分MYB基因存在串联重复事件。此外,基于MYB基因构建的系统进化树表明,灵宝杜鹃的MYB基因与拟南芥中的MYB基因属于不同的分类。这些结果将有助于后续MYB基因的功能验证工作。
总 结
本研究通过PacBio和Hi-C技术构建了染色体水平的灵宝杜鹃基因组,在此基础上通过与其它杜鹃植物及近缘植物进行比较分析,阐述了灵宝杜鹃的基因组进化、WGD事件、与逆境适应性相关基因的扩张与分类,从而为灵宝杜鹃种质资源保护、新品种选育及遗传进化研究提供了新见解。
2022年1月19日,广西农科院经济作物所严华兵团队联合菲沙基因在园艺领域权威期刊 Horticulture Research (IF=6.79)上发表了题为“ 《Chromosomal-level genome and multi-omics dataset of Pueraria lobata var. thomsonii provide new insights into legume family and the isoflavone and puerarin biosynthesis pathways》 ”的研究论文,该研究通过PacBio和Hi-C测序 构建了粉葛高质量的染色体水平基因组,解析了粉葛的基因组特征,随后利用包括基因组、转录组、代谢组在内的多组学技术深入解析了粉葛重要次生代谢物的生物合成机制 ,从而为粉葛的资源利用、遗传育种等研究提供了新见解。
鉴于粉葛杂合度较高,研究者选用了PacBio和Hi-C测序,构建的粉葛基因组大小为 1.38Gb , Contig N50=598 kb ,并将99.3%的序列锚定到 11 条染色体上,BUSCO评估基因组完整性为 92.9% 。通过注释,共获得了 45,270 个蛋白编码基因,其中94.4%的基因可以得到功能注释,基因组中重复序列占比为 62.7% 。
将粉葛与16个近缘物种(包含5个豆科植物)进行比较基因组分析,结果表明:
通过对高葛根素ZG-19和低葛根素ZG-39进行转录组和代谢组分析,研究者检测到了614种225种 差异代谢物(DMs) ,1814个 差异表达基因(DEG) ,DMs和DEG的丰富功能类别重叠,这说明 它们都是与类黄酮、异黄酮和ABC转运相关的基因或代谢物 。
进一步分析 代谢物与基因表达的相关系数 ,结果表明代谢物和基因对在样本中高度相关,60%的显著相关性涉及上调的代谢物和下调或不变的基因,在15%的显著相关性中, 代谢物和基因表达的变化方向相同 。
此外,研究者在异黄酮生物合成途径中发现了大量的DMs和DEG。这充分解析了粉葛中异黄酮的生物合成途径。
通过 同源基因搜索 ,研究者发现编码葛根素合成途径中关键酶的9个基因家族在粉葛中都有所 扩张 ;通过分析糖基转移酶家族中催化糖基化修饰的基因,共鉴定出104个GT基因,有13个基因与8-C-葡萄糖基转移酶(8-C-GT)同源,其中6个与先前研究的催化大豆苷元C-糖基化为葛根素的PIUGT43基因同源。
编码大豆异黄酮合酶(IFS)的基因(CHR11G3854.1)催化着葛根素合成的中间代谢物大豆苷元的合成, 被鉴定为与葛根素的合成途径高度相关 。总之,上述分析初步解析了粉葛中葛根素的生物合成途径。
综上,该研究通过构建高质量的粉葛基因组解析了粉葛基因组的进化特征;通过多组学分析深入解析了粉葛中重要次生代谢物异黄酮、葛根素等生物合成途径,从而为粉葛的资源利用、遗传育种等研究提供了新见解。
广西农业科学院经济作物研究所严华兵研究员团队近些年与华中农业大学、菲沙基因、上海大学、广西中医药大学、广西医科大学等单位持续开展联合攻关,在全球葛根资源收集与鉴定评价、葛属资源分类、葛根基因组与分子生物学、粉葛和野葛品种选育、健康种苗生产、高产高效栽培等方面取得了一系列的成果。团队到目前为止,已广泛收集全球葛属种质资源419份,包括野葛、粉葛、葛麻姆、大花葛、泰葛、苦葛、红葛、须弥葛、食用葛等;通过开发葛SSR分子标记,构建了广西葛核心种质库;通过广泛靶向代谢组解析葛属葛种野葛、粉葛和葛麻姆等3个变种块根中影响食用品质和药用品质的代谢差异;结合表型鉴定通过叶绿体基因组研究,揭示了葛及其近缘种之间的系统发育关系;挖掘了调控葛根素合成代谢相关的结构基因和转录因子,并正在开展相关基因功能验证工作;选育出适合开发葛花茶、高葛根素粉葛、无渣粉葛、药用野葛等系列葛根新品种,并逐步建立配套种苗繁育和高效栽培技术。以上研究相关成果先后发表在Horticulture Research、Frontier in Plant Science、Molecules、植物遗传资源学报、植物生理学报等期刊,相关研究先后得到了国家自然科学基金委、广西科技厅等部门项目的资助。粉葛基因组文章的发表将进一步推动全世界葛属植物的进化与分类研究,促进我国葛根产业的科技进步,发挥基础研究源头供给作用以进一步推动广西地方特色优势粉葛产业的高质量发展。
说到葛根大家一定不陌生,野葛在美国开始被用作生态治理后来泛滥成灾被列为入侵生物,泰国葛根产业及其健康功效风靡全球。最早关于葛的文献记载出现在周代,《神农本草经》记载“(葛根)主消渴,身大热,呕吐,诸痹,起阴气,解诸毒”。葛根具有解肌退热,生津止渴,透疹,升阳止泻,通经活络,解酒毒等。现代药理研究表明,葛根在改善心血管系统、抗氧化、降血糖、解热、抗炎、解酒护肝、神经保护、抗骨质疏松和雌激素样作用等方面具有较好的药理活性。
粉葛为豆科葛属植物,为药食同源两用植物,素有“亚洲人参”、“南葛北参”的美誉,广泛种植在广西、广东、江西、湖南、湖北等地,其中广西是粉葛主要种植产区,种植面积全国第一!其中梧州藤县和平镇是中国著名的“葛根之乡”,藤县葛色天香和平粉葛产业(核心)示范区被评为广西现代特色农业(核心)四星级示范区。当前广西粉葛产业发展仍然面临很多亟待解决的问题,粉葛基因组的解析将为粉葛产业高质量发展提供科技支撑。
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我先前也是对论文的写作非常非常头大,还好后来找闻闻论文网的老师帮忙才搞定。论文里面的核心部分,分析和数据处理是最难的,包括我身边的一些同学写到一半写不下去了,我都介绍的闻闻论文网给他们,非常专业,有的甚至把整篇都找帮忙的。
生姜(Zingiber officinale)是一种极具价值的食药两用园艺作物, 既为传统中药的重要成分,又是重要的调味料 ,在我国有悠久的栽培历史。中国生姜栽培面积、产量和出口量均居全球第一位。长江中上游生姜总面积226万亩,占全国49.7%,是推动乡村振兴的优选产业。姜具有多年生宿根,根茎肉质、肥厚,内含多种营养成分,它除了含有蛋白质、碳水化合物、多种维生素和矿物质外,还含有姜辣素、姜油、姜醇等生物活性物质,具有调味、抗癌、抗真菌、抗炎症、抗氧化和抗血小板聚集等用途,是香料家族和药用植物家族的重要成员。姜辣素是生姜特有的呈味物质,也是生姜多种功能活性的主要功能因子,在调味品、化妆品和医疗保健等领域具有广阔的应用前景。尽管姜在世界范围内有显著的经济价值,但由于其有性繁殖困难,基因组庞大、杂合度高,相关的分子生物学和遗传选育工作一直停滞不前。此外,长久以来生姜基因组信息的缺乏,限制了我们对 合成调控机理的理解,导致生姜分子育种发展缓慢。
近日,Horticulture Research背靠背在线发表了两个不同品种生姜基因组数据,分别是平顶山学院植物遗传育种研究组与北京林业大学等单位合作的题为 《Haplotype-resolved genome assembly and allelespecific gene expression of cultivated ginger》 的研究论文,以及重庆文理学院与西南大学等单位合作的题为 《Haplotype-resolved genome of diploid ginger (Zingiberofficinale) and its unique gingerol biosynthetic pathway》 的研究论文。
☆☆☆ 平顶山学院植物遗传育种研究组等单位的研究解析了我国重要的传统生姜品种单倍型基因组序列,揭示了单倍型基因组间差异,推断了姜高度不育的基因组基础,初步澄清了姜酚(姜辣素)生物合成通路,为后续的功能研究和分子设计育种奠定了重要基础。
该研究以全国首个国家农产品地理标志登记保护的生姜品种 张良姜 为研究对象。据记载,自汉代起“张良姜”已有2000多年的种植历史,现保存在河南省平顶山市鲁山县张良镇。此品种有“姜中之王”美称,具有色泽深黄、辛辣芳香、气浓味长、质实丝多、百煮不烂、久贮不腐等优良特性。
该研究利用先进的长读长测序技术, 解析了“张良姜”单倍型基因组序列;检测了两个单倍型基因组间的遗传差异,以此推断出与姜高度配子败育率相关的结构变异区;揭示出两套基因组间等位基因表达差异可能与基因顺式调控区、编码区序列差异、转座子的临近效应以及选择压有关;利用基因共表达网络分析,初步解析了姜酚(姜辣素)生物合成相关的基因调控机制。
☆☆☆ 重庆文理学院等单位的研究破解了西南地区主栽品种 竹根姜 的基因组,利用短读长(369.51 Gb),长读长PacBio(285.81 Gb)及Hi-C(563.16 Gb)策略组装出竹根姜 两套单倍型高质量基因组 ,单倍型的基因组大小分别为1.53 Gb (contig N50: 4.68 M)和1.51 Gb (contig N50:5.28 M),98.11%的序列锚定到22条染色体(图1)。PacBio 读长在2个单倍型的overlap分别为 97.95%和98.1%,显示了分型的准确性。 两套单倍型的Ka/Ks分析揭示生姜驯化历史过程中经历了相似的选择压力。通过等位基因分析,总共55,635个基因(占所有基因的72%)在两个单倍型中具有同源性。生姜17,226对等位基因中,11.9%在转录水平表现出染色体偏好性(图2)。该研究发现生姜基因组杂合度3.6%,是目前已报道杂合度最高的植物基因组。重复序列高,其中长末端片段重复(long terminal repeats,LTRs)占61.06%,可能是导致其基因组大、杂合度高的主要原因,同时也是生姜基因组进化的主要驱动力。生姜等位基因在两套单倍型中没有展现出表达差异,17,226对等位基因中有2055对(11.9%)在转录水平表现出染色体偏好性。
通过整合基因组、转录组和代谢组数据进行整合分析,该研究构建了生姜特有成分姜辣素的合成通路,筛选出12个参与姜辣素合成的关键酶家族(PAL, C4H, 4CL, CST, C3′H, C3OMT, CCOMT, CSE, PKS,AOR, DHN, 和DHT),鉴定出38个可能调控姜辣素合成的重要转录因子家族,并绘制出姜辣素合成的分子调控网络(图3)。
作者简介
Haplotype-resolved genome assembly and allelespecific gene expression of cultivated ginger
平顶山学院程世平副教授、北京林业大学博士生贾凯华(现山东省农业科学院工作)、博士生刘辉和张仁纲博士(源宜(山东)基因科技股份有限公司)为共同第一作者。通讯作者是北京林业大学毛建丰副教授和比利时根特大学教授、比利时皇家科学院院士Yves Van de Peer。平顶山市农业科学院马爱锄博士、于从文研究员也参与了该项研究。该工作还包含来自瑞典于默奥大学、加拿大拉瓦尔大学、不列颠哥伦比亚大学、根特大学、比勒陀利亚大学和南京农业大学等单位的合作者。该研究得到河南省科技攻关以及平顶山学院高层次人才启动基金等项目的资助。
Haplotype-resolvedgenome of diploid ginger (ingeiber officinale) and its unique gingerolbiosynthetic pathway
该工作由重庆文理学院牵头,联合长江大学、西南大学和华大基因共同完成。李洪雷教授、吴林副教授、董照明副教授、姜玉松教授和姜三杰博士为论文的共同第一作者,刘奕清教授、夏庆友教授、简建波博士和邹勇副教授为论文的共同通讯作者。济南市第二农科院李承勇研究员、李庆芝高级工程师等参与了该研究。该研究得到了重庆文理学院生姜基因组重大专项、重庆市自然科学基金等项目的支持。
文章链接: Haplotype-resolved genome assembly and allelespecific gene expression of cultivated ginger
Haplotype-resolved genome of diploid ginger (Zingiberofficinale) and its unique gingerol biosynthetic pathway
在医学领域中,药学专业学生需要学习基础医学相关知识,成为社会需要的创新型药学人才。下文是我为大家整理的药学的论文范文的内容,欢迎大家阅读参考! 药学的论文范文篇1 试谈生物制药新技术发展分析 [摘 要]生物技术药物***biotech drugs***是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因***功能抗原学、生物资讯学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。文章分析了通过生物制药新技术的创立,可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。 [关键词]生物 制药 新技术 探析 生物技术药物***biotechdrugs***或称生物药物***biopharmaceutics***是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因***功能抗原学、生物资讯学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。 一 生物制药技术 目前生物制药主要集中在以下几个方向: 1、肿瘤。 在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤***如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤***。基质金属蛋白酶抑制剂***TNMPs***可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。 2、神经退化性疾病。 老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子***NGF***和BDNF***脑源神经营养因子***用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶***Activase重组tPA***用于中风患者治疗,可以消除症状30%。 3、自身免疫性疾病。 许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风溼性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风溼性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。 4、冠心病。 美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志著一种新型冠心病治疗药物的延生。 基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。 二 生物制药发展分析 未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、影象处理、感测器和资讯科技等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。 除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的***,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法***贸易问题具有重大影响。 各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子影象处理技术***例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜***相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局***FDA***在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统***例如大脑***的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。 药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程式和工程程式以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。 三 结语 总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。 参考文献 [1] 邱芳菊,谈对制药新技术的探析,论文网,2009,08. 药学的论文范文篇2 浅谈我国生物制药产业现状分析及发展战略 【摘要】 本文对我国生物制药产业现状及发展战略进行了研究。指出了我国生物制药产业突出的问题,比如创新研发不足,融资的渠道不畅,混乱的产业格局。针对出现的问题,提出了相应的解决方法,有仿制、创新并举,拓宽融资的渠道,进行标准化的管理。全文结构紧凑,希望可以促进相关问题的研究。 【关键词】 生物制药;发展;创新 近20年来,以酶工程、细胞工程、发酵工程、基因工程为代表现代的生物技术得到了迅猛的发展,并日益改变和影响着人们的生活和生产方式。自上世纪的90年代以来,随着基因组等重大技术突破使生物技术产业化的程序明显的加快。当前,有三分之二的生物技术成果被应用于医药行业,用以对传统医药学进行改良或开发特色新药,由此引起医药工业重大的变革。 1 我国的生物制药业现状 1.1 总体概述 我国的生物制药业起步比较晚,经过20多年的发展,基因工程药物作为核心研制、开发与产业化己具备了一定的规模。当前我国注册生物技术类公司有400多家,已经取得基因工程类药物试产或者生产批文企业占到四分之一,主要分布于一些经济发达省、市及地区,比如北京、上海、浙江、广东、山东、江苏等地。近十几年来,我国开发了一大批新特效类药物,大大解决过去使用常规方法不能够生产或生产成本非常昂贵药品生产技术的问题,这些药品可分别用来防治诸如遗传性、心脑肺血竹、免疫性、肿瘤、内分泌之类严重威胁到人类健康疑难病症,并且在避免毒副等作用明显要优于传统类药品。 1.2 突出的问题 1.2.1 创新研发不足 在加入世界贸易组织以后,中国必须要遵守《同贸易有关智慧财产权协议》,于专利期内如果仿制某类新药,开发一方有权索要4- 10亿美金赔款。国际的大型生物制药类企业,研发的费用可占到销售收入20%以上,在这个方面我国的生物制药行业长期处在弱势的情况。 引发国内生物的制药业缺乏创新原因就在生物制药类企业于研发思想意识上比较落后,新药的研发过程沿用了学术工作方式,先从文献索引开始,在实际上仍然是走一条模仿的道路,缺少原创性。在一方面,科技研究所研究成果,多数还沉淀于实验室或保险柜;另一方面,比较于产品的创新,企业更加注重于现有产品改革及提高。这样的结果就是,创新的成果市场的转化率很低,离产业化、规模化的需求仍有非常大的距离。 1.2.2 融资的渠道不畅 作为高新技术类行业,生物制药的产业特点决定它需要前期资本的投入很大,因此除了企业的自身盈利积累及 *** 的资助以外,资本融通问题就变得至关重要。风险投资机构在生物制药投资方面发挥着重要的作用,但是因为投资的收益不理想,最近几年来投资大幅减少,由全面投资转变为重点投资。因为风险投资的明显导向作用,引起其他方面投资纷纷的缩水,这都严重阻碍我国的生物制药业发展。 1.2.3 混乱的产业格局 我国的生物制药业未形成一定的格局,产品生产进入了壁垒期。国内企业于市场风险的估计不足,对于一些国外畅销类产品,生产能力严重过剩,引发整个市场低水平的恶性竞争。除最初几个产品先上市企业得到盈利以外,大多企业难以获得大的毛利率,在些甚至处在亏损的边缘。 2 我国生物制药产业发展战略 2.1 仿制、创新并举 制药行业里能销售真正有价值产品只有一种:就是患者使用药物。创新不仅仅是个学术过程,更是个商业过程,企业创新首先应当从需求开始,进而寻找满足此种需求功能,由功能来确认技术构思,由技术构思来考虑技术方案,这样就可降低产品研发技术上的风险。在制药业方面,产业链分成上游创新的阶段、中游物质的分离阶段、产品的加工阶段、下游的营销策划阶段及渠道分销等。而生物药品研究开发的方式应该趋向一体化,从研究试验到生产到市场整个的过程要实行一体化,建立企业、研究机构一体化联合体,于技术、资金、市场、人才与管理互动式发展,相互渗透。 2.2 拓宽融资的渠道 公开的资本市场里融资可为产品处于成熟的阶段生物制药类企业提供资本的渠道,但对大部分处于初创期或种子期的企业由于缺少稳定的现金、现实商品化的产品、可靠偿债的能力,难以从间接的资本市场来获得支援***比如银行类金融机构提供债权性的资本***,并且高额的负债所产生沉重利息负担会极大制约企业后继的发展。 国外风险基金在逐渐地进入中国,包含大型生物制药公司和技术公司在内跨国企业使用联盟等方式对我国的生物制药类企业进行投资,及我国自身的私募基金、风险基金等发展,还有呼之欲出创业板,于我国生物制药类产业发展将会起到强大推动作用。我国的生物制药类企业只有增强专案的运作能力,才会有效地融合金融和生物制药技术,形成围绕企业成长的全面的发展链,进而构成专案运作良好的回圈。 2.3 进行标准化的管理 国际贸易中,欧美发达国家凭借自身的经济、技术优势,制定苛刻的技术法规、技术标准和技术认证的制度,于发展中国家出 *** 易产生极大限制作用。医药的贸易也成为欧美国家使用技术壁垒里最频繁领域之一。国内的制药企业环境安全上的意识还很薄弱,实行国际认证企业的数目也极少,这都会在以后的我国医药产品出口上形成“技术壁垒”。为此,国内的生物制药类企业需清醒地认识到: 进行标准化的管理是国内生物制药类企业突破技术的壁垒,提高商品出口根本的途径。积极引进、培养熟悉国际规则又有制药的实践经验专家型的人才,进而使企业达到国际的先进水平。 参考文献 [1]董文政,张仕:生物制药业何时是艳阳天.中证网.2010***7***.10―14 [2]中国统计年鉴.北京:中国统计出版社.2009***4***.20―40。 [3]朱少杰,蔡茂森:论技术贸易壁垒的抑制效应和我国出口行业的对策.国际贸易问题.2008***7***.8―11。 [4]令狐谱,黄速建:并购后整合:企业并购成败的关键因素.经济管理.2009***3***.3―5 药学的论文范文篇3 浅谈药品不良反应与安全用药 摘要:近年来关于药物不良反应的报道和讨论比较多,已引起了各方面的注意。临床上对药品的要求不仅仅局限于对疾 病的治疗作用,同时也要求在治疗疾病的同时,所使用的药品应当尽可能少地出现药物不良反应***ADR***。根据WHO报告,全球死亡人数中有近1/7的患者是 死于不合理用药。在我国,据有关部门统计,药物不良反应在住院患者中的发生率约为20%,1/4是抗生素所致。 每年由于滥用抗生素引起的耐药菌感染造成的 经济损失就达百亿元以上。药品不良反应[1],是指合格药品在正常用法、规定剂量下出现的有害的和与用药目的无关的反应。随着医药科学的发展,临床上对药 品的要求不仅仅局限于防治作用,更注重使用过程中可能出现的不良反应,如何做好安全、有效的用药,已成为当务之急。合理用药始终与合理治疗伴行,是一个既 古老又新颖的课题,也是医院药学工作者永恒的话题。医院药学工作的宗旨是以服务患者为中心、临床药学为基础,促进临床科学用药,其核心是保障临床治疗中的 安全用药。目前公认的合理用药的基本要素:以当代药物和疾病的系统知识和理论为基础,安全、有效、经济及适当的使用药物。 【关键词】 合理的用药 引言: 随着社会的发展,如何安全、有效、合理的用药已成为社会关注的热点。近年来关于药物不良反应***adverse drug reaction,adr***的报道和讨论比较多,已引起了各方面的注意。临床上对药品的要求不仅仅局限于对疾病的治疗作用,同时也要求在治疗疾病的同时,所使用的药品应当尽可能少地出现adr。根据who报告,全球死亡人数中有近1/7的患者是死于不合理用药[1]。在我国,据有关部门统计,药物不良反应在住院患者中的发生率约为20%,1/4是抗生素所致。每年由于滥用抗生素引起的耐药菌感染造成的经济损失就达百亿元以上[2]。 合理用药始终与合理治疗伴行,是一个既古老又新颖的课题,也是医院药学工作者永恒的话题。医院药学工作的宗旨是以服务患者为中心、临床药学为基础,促进临床科学用药,其核心是保障临床治疗中的安全用药。目前公认的合理用药的基本要素:以当代药物和疾病的系统知识和理论为基础,安全、有效、经济及适当的使用药物[2]。 下面结合临床工作实践,并结合文献,浅谈一下临床常见的药品不良反应与安全用药问题。 一、抗生素滥用,导致药物的不合理应用 现如今医疗纠纷频发、医源性或药源性事件居高不下、医疗以及用药成本过高等,已成为多数国家、地区面临的问题,我国在这些方面也有许多相似之处。合理用药的实践步履艰难,进展迟缓,远未引起人们的足够重视。实际上,药物不良反应已成为危及人类健康的主要杀手,而抗生素的滥用现象在我国临床中已非常普遍。有资料表明,我国三级医院住院患者抗生素使用率约为70%,二级医院为80%,一级医院为90%[3]。抗生素的滥用,不仅使药物使用率过高、导致医药费用的急剧上涨,同时也给临床治疗上带来了严重的后果。现在,很少有医生对抗生素进行过系统、全面的了解,使用的盲目性很大,在选择抗生素时不加思考,不重视病原学检查,迷恋于“洋、新、贵”,盲目的大剂量使用广谱抗生素,或几种抗菌药同时应用,致使大量耐药菌产生,使难治性感染越来越多,医疗费用也越来越高。临床上很多严重感染者死亡,多是因为耐药感染使用抗生素无效引起的。adr以抗生素位居首位。 比如说上呼吸道感染,有90%以上是由病毒引起的,但临床上使用抗生素的却不在少数。滥用的后果是在巨集观上造成细菌的抗药性增强,抗生素的效力降低 甚至丧失,最终导致人类无药可用;在微观上会对患者的身体造成药源性损害。由于人体内部有许多菌群,正常情况下他们相互制约,形成一种平衡,抗生素的滥用就可能对某些有益菌群造成破坏,使一些有害菌或病毒乘虚而入导致二重感染甚至死亡。另外,临床分科过细,医师缺乏正确的抗菌药物知识;正确的药品资讯获取困难;医师缺乏全面的药学知识等,也是导致用药错误的重要原因。长时期以来,人们已经习惯把抗生素当作家庭的常备药,稍微有些头痛脑热就服用;而有一些患者主动要求用好药、贵药,就更造成了资源浪费和细菌耐药的发生。 由此看出,合理用药不仅仅是医学问题,也不仅仅是临床医师需要注意的问题。要真正做到合理用药,医生、患者、药师、药品管理部门需要互相协作才能得以实现。 二、提高自我保护意识,防止药品不良反应的发生 导致adr的原因十分复杂,而且难以预测。主要包括药品因素、患者自身的因素和其他方面的因素。 2.1 药品因素 ***1***药物本身的作用:如果一种药有两种以上作用时,其中一种作用可能成为副作用。如:麻黄碱兼有平喘和兴奋作用,当用于防治支气管哮喘时可引起失眠。***2***不良药理作用:有些药物本身对人体某些组织器官有伤害,如长期大量使用糖皮质激素能使毛细血管变性出血,以致面板、黏膜出现瘀点、瘀斑。***3***药物的质量:生产过程中混入杂质或保管不当使药物污染,均可引起药物的不良反应。***4***药物的剂量:用药量过大,可发生中毒反应,甚至死亡。***5***剂型的影响:同一药物的剂型不同,其在体内的吸收也不同,即生物利用度不同,如不掌握剂量也会引起不良反应。 2.2 患者自身的原因 ***1***性别:药物性皮炎男性比女性多,其比率约为3∶2;粒细胞减少症则女性比男性多。 ***2***年龄:老年人、儿童对药物反应与成年人不同,因老年人和儿童对药物的代谢、排泄较慢,易发生不良反应;婴幼儿的机体尚未成熟,对某些药较敏感也易发生不良反应。调查发现,现60岁以下的人,不良反应的发生率为5.9%***52/887***,而60岁以上的老年人则为15.85%***113/713***[4]。 ***3***个体差异:不同人种对同一药物的敏感性不同,而同一人种的不同个体对同一药物的反应也不同。***4***疾病因素:肝、肾功能减退时,可增强和延长药物作用,易引起不良反应。 2.3 其他因素 ***1***不合理用药:误用、滥用、处方配伍不当等,均可发生不良反应。 ***2***长期用药:极易发生不良反应,甚至发生蓄积作用而中毒。 ***3***合并用药:两种以上药物合用,不良反应的发生率为3.5%,6种以上药物合用,不良反应发生率为10%,15种以上药物合用,不良反应发生率为80%[5]。 ***4***减药或停药:减药或停药也可引起不良反应。例如治疗严重皮疹,当停用糖皮质激素或减药过速时,会产生反跳现象。 各种药品都可能存在不良反应,中药也不例外,只是程度不同,或是在不同人身上发生的机率不同。出现药品不良反应时也不必过于惊慌,患者用药时,一定要仔细阅读说明书,如果出现了较严重或说明书上没有标明的不良反应,要及时向医生报告。 三、怎样做到安全用药 ***1***不能轻信药品广告。有些药品广告夸张药品的有效性,而对药品的不良反应却只字不提,容易造成误导。 ***2***不要盲目迷信新药、贵药、进口药。有些患者认为,凡是新药、贵药、进口药一定是好药,到医院里点名开药或在不清楚自己病情的情况下就到药店里自己买药,都是不恰当的。 ***3***严格按照规定的用法、用量服用药物。用药前应认真阅读说明书,不能自行增加剂量,特别对于传统药,许多人认为多吃少吃没关系,剂量越大越好,这是不合理用药普遍存在的一个重要原因。 ***4***药品消费者应提高自我保护意识,用药后如出现异常的感觉或症状,应停药就诊,由临床医生诊断治疗。这里需要告诫药品消费者的是,有些人服用药品后出现可疑的不良反应,不要轻易地下结论,要由有经验的专业技术人员认真地进行因果关系的分析评价。 随着人们对健康和生活质量问题的日益关注,药品不良反应的危害已经越来越引起全社会的重视。国家正在建立、健全药品不良反应监测报告制度,尽量避免和减少药品不良反应给人们造成的各种危害。因此,人们应抱着无病不随便用药,有病要合理用药,正确对待药品的不良反应的态度,正确的服用药物和保管药物,不断提高用药水平,从而达到真正的安全、有效、经济、适当地合理用药。 参考文献 1 徐年卉,林国生,付洁,等.合理应用抗菌药物管理工作的经验探讨.中华医院感染学杂志,2014,12***2***:143-144. 2 唐镜波.合理用药的评价与实践要点.全军临床合理用药研讨班论文摘要汇编,1990,64. 3 刘振声,金大鹏,陈增辉.医院感染管理学.北京:军事医学科学出版社,2014,314. 4 孙定人.药物不良反应,第2版.北京:人民卫生出版社,1998,103.
摘要:现代生物技术制药工业始于1971年,现已创造出35个重要治疗药物,全球大约有2500多家公司,主要产品有重组蛋白质药品、重组疫苗和诊断、治疗用的单克隆机体三大类。我国自80年代开始进行现代生物技术药品的研究和开发,到1998年7月底,我国已有近200多个现代生物技术制药企业,已有14种现代生物技术药品和疫苗投产,已经批准进入临床的有近10种药,正在进行临床前研究的有10多种。在采用现代生物技术改造传统生物技术制药产业方面已取得初步成果。但我国生物技术诊断试剂、酶工程、动植物细胞工程医药产品、现代生物技术支撑技术、后处理技术和制剂技术等方面与国外还存在差距。其中不重视中试放大过程是影响我国生物技术产业化发展的一个很重要的原因。 关键词:生物技术制药 生物技术的应用 生物技术发展 生物药物研究进展 生物技术药物(biotech drugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在,世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用,生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。有些学者认为,20世纪的科学技术是以物理学和化学的成就占主导地位,而21世纪的科学技术是以生物学的成就占主导地位。无论这种说法是否得到普遍的认同,生物技术是当今高技术中发展最快的领域似乎是不争的事实。 科学家预测,生命科学到2015年会取得革命性进展。这些进展可以帮助人类解决很多目前无法医治的疾病的治疗问题,彻底消除营养不良,改善食品的生产方式,消除各种污染,延长人类寿命,提高生命质量,为社会安全和刑侦提供新的手段。有些成果还可以帮助人类加速植物和动物的人工进化以及改善生态环境对人类的影响等。产生新的有机生命的研究也会取得进展。 1.生物制药现状 目前生物制药主要集中在以下几个方向: 1 肿瘤 在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。2 神经退化性疾病 老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。 美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。 3 自身免疫性疾病 许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。如 Genentech公司研究一种人源化单克隆抗体免疫球蛋白E用于治疗哮喘,已进入Ⅱ期临床;Cetor′s公司研制一种TNF-α抗体用于治疗风湿性关节炎,有效率达80%。Chiron公司的β-干扰素用于治疗多发性硬化病。还有的公司在应用基因疗法治疗糖尿病,如将胰岛素基因导入患者的皮肤细胞,再将细胞注入人体,使工程细胞产生全程胰岛素供应。 4 冠心病 美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1 170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′s Reopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。 2.生物制药展望 今后10年生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。目前热门的药物生物技术如下:表1 热门药物生物技术技 术 新颖性 技 术 新颖性 组合化学 成熟领域 前导物综合鉴定技术 新生技术 药学基因组科学 发展领域 核糖酶 新生技术 蛋白质工程 发展领域 抗体酶 新生技术 基因治疗 发展领域 药物设计与人工智能 新生技术 糖类治疗剂 发展领域 功能抗原 新生技术 表2 正在研究开发的生物技术药物类型领 域 开发药物品种 领 域 开发药物品种 单克隆体 78 人生长激素 5 疫苗 62 组织纤溶酶原激活剂 4 基因治疗 28 凝血因子 3 白介素 11 集落细胞刺激因子 3 干扰素 10 促红细胞生成素 2 生长因子 10 SOD 1 重组可溶性受体 6 其他 56 反义药物 6 总数 284 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法毒品贸易问题具有重大影响。 各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用Dennis Noble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。 到下世纪初生物技术药物的种类数目尚不会超过一般药物的总数,但生物技术制药公司总数将超过前10年的6倍。目前主要生物技术公司多分布在美国,如Amgen,Genetics institute,Genzyme,Genentech和Chiron,还有Biogen也发展较快。1987年尚没有一种重组DNA药物进入世界药品销售额排名前列表,但到1996年已有多种生物工程药物榜上有名。经上市的生物技术药物主要含3大类,即重组治疗蛋白质、重组疫苗和诊断或治疗用的单克隆抗体。 药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。 值得注意的是,制药工业的知识产权保护在世界各地是不平衡的。某些地区(例如亚洲)会继续以生产专利过期药物为主,有些地区(如美国和欧洲)除了继续生产低利润的药物外会不断开发新的药物。 总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。
动物细胞和植物细胞工程制药探讨论文
在日复一日的学习、工作生活中,大家都跟论文打过交道吧,借助论文可以有效训练我们运用理论和技能解决实际问题的的能力。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?下面是我为大家整理的动物细胞和植物细胞工程制药探讨论文,欢迎阅读与收藏。
摘要:
细胞工程是生物制药工业中的关键技术,其在医药领域的应用使得生物制药行业得到了极大的发展,细胞工程制药前景广阔。通过对相关文献和数据的整理和分析,概述了细胞工程制药领域相关技术及其在生物制药工业中应用的意义与展望。
关键词:
细胞工程;生物制药;动物细胞工程;植物细胞工程;转基因;反应器;
1、生物制药及细胞工程概述
生物制药是生物技术的综合利用,从生物体、生物组织、细胞和体液中分离出有效成分,制备用于预防、治疗和诊断的产品[1]。天然的生物材料赋予了生物制药安全性高、副作用小、营养价值较高的特点,这些显着的优势使生物药物越来越受人们的青睐,这也是生物药物市场不断扩大的重要原因之一。
细胞工程是以细胞为研究对象,按照需求利用细胞和分子生物学的理论设计和操作,使细胞在遗传学上的特性发生变化,达到改良或创造新品种的目的,在大规模地培养和繁殖后,最终提取出对人类有利的产品。在工业上,主要包括上游工程(包括细胞培养、遗传操作和保存)和下游工程(包括转化细胞在生物制品生产中的应用)[2]。如今,细胞工程在生物制药工业发挥着不可替代的作用。
2、动物细胞工程制药
2.1、动物细胞工程制药的概述及早期发展
动物细胞工程制药最早能够追溯到20世纪50年代,用动物细胞生产病毒,也就是在生物反应器中培养动物细胞,进行大规模培养后,再接种减毒或灭活的病毒来生产疫苗[3]。常见的动物细胞培养技术流程,一般是先将动物组织分散成单个细胞、细胞群(团)后,接种于培养基中进行原代培养,再经过10~50代的传代培养,就初步得到了需要的细胞系。然而,由于自然界的细胞普遍表达水平低,通过这种方法生产的产品不仅产量低,而且成本高,因此,早期动物细胞培养并没有得到充分的重视。
2.2、杂交瘤技术
杂交瘤技术在20世纪70年代的创建,是动物细胞技术发展新的里程碑。随着杂交瘤技术在工业领域的应用,各种新产物相继出现,在生产用于疾病诊断和治疗的生物制品中具有重要意义[3]。1984年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了创立抗原选择抗体学说以及发明单克隆抗体技术的3位科学家。他们提出将能够分泌特异性抗体的B淋巴细胞与能够无限增殖的骨髓瘤细胞融合筛选,形成能产生特定抗体的杂交瘤细胞。这种方法得到的融合细胞可以稳定生产特异性强、效价高的单克隆抗体。
2.3、动物细胞大规模生产技术
动物细胞大规模生产指在人工条件下,在细胞生物反应器内大量培养有用的动物细胞,是生产药品的技术,也是制药业的关键技术。由于动物细胞对外界环境变化高度敏感,细胞培养放大工艺需要从实验室规模逐级放大到生产规模,各个反应器中工艺的差别成为目前放大过程的一大技术挑战[4]。通过动物细胞生产生物制品已成为全球生物产业的主要支柱,目前通过动物细胞培养获得较多的生物制剂是蛋白和抗体。
2.4、动物生物反应器
动物生物反应器可以从转基因动物体内源源不断地获得人类需要的某种蛋白,并进行工业化生产蛋白质。依据产生蛋白部位的不同,可分为多种类型的生物反应器,如血液生物反应器、唾液腺生物反应器等。科学家发现,由于雌性动物的乳腺能够高效表达重组蛋白并进行一定的修饰,乳腺生物反应器成为最被看好的生物反应器发展方向。随着技术的发展,乳腺生物反应器的产物已经扩大到了抗凝血酶、凝血因子、人蛋白,还有各种溶菌酶、超氧化物歧化酶、干扰素等许多具有极高医用价值的酶或细胞因子。作为一种全新的生物生产模式,由于其在生产天然产物时的高产量、低成本的优势[5],乳腺生物反应器在生物医药行业将得到更广泛的应用。
2.5、动物细胞核移植
动物细胞核移植在细胞工程中同样具有良好的前景。将动物的供体细胞核取出,注入另一个去核并且处于减数分裂中期的卵母细胞,改变细胞的遗传特性,以产生新产品,再将其进行体外培养、繁殖、纯化、提取,最终用于疾病治疗。我国对鱼类的核移植研究最早,“中国克隆之父”童第周在20世纪60年代就完成了世界上第一例鱼类细胞核移植。后来,我国学者又尝试在其他多种品系鱼类之间进行核质融合实验,并利用模式动物斑马鱼,揭示鱼类核移植后再程序化的分子机制,取得了巨大的研究成果,推动了鱼类核移植技术及其他相关领域的快速发展[6]。如今,动物细胞工程在生物制药领域意义重大。由于动物细胞结构的复杂性和分工的明确[7],动物细胞工程具有巨大的优势。
3、植物细胞工程制药
3.1、植物细胞工程制药的概述及早期发展
将植物直接入药或者从植物体中提取有效成分是一种生产药物的传统方法。随着技术的成熟,处理和提取过程越来越简便,目前多种中药都是这样生产的。但是,这样的方法只适合容易栽培、繁殖速度快的植物,对于那些生长周期长、提取难度大的植物并不适合,所以受到了诸多限制。比如拥有抗癌成分的红豆杉曾因为人们的大规模砍伐,遭受了毁灭性的破坏[8]。
植物细胞工程制药,是将植物细胞作为基本研究单位,对植物细胞进行一系列操作,改变植物细胞生物特性,最终达到改良或培育新品种的目的[9]。应用植物细胞及组织培养,具有杂质少、提取简单、有效成分含量高和培养周期短的优势。植物细胞工程制药目前主要体现在组织及细胞培养、遗传特性改造以及转基因植物等方面。
3.2、植物细胞工程大规模培养
最早提出应用植物大规模提取天然药物的是20世纪50年代美国的科学家,他们从多升发酵罐中得到了大量药用成分呋喃色酮。我国作为植物药用历史最悠久的国家之一,应用细胞培养技术能够帮助我国传统中药材发挥更大的价值。
丹参是具有活血化瘀、通经止痛功效的一味中药,其中的'主要成分——酚酸类和二萜类,药理作用主要表现在对心血管系统疾病的治疗。目前,由于丹参有效成分含量低、生长缓慢,野生丹参资源遭到大规模破坏,加上各地培育出的品种质量良莠不齐等原因,其在数量以及质量上都难以满足市场的供给需求[10]。经过实验研究发现,用一种10L规模的特殊植物组织反应器培养丹参发根,仅用50天,鲜重增殖倍数高达240倍,各种有效成分含量也得到大幅度提升。这是一种非常适合丹参发根生长及产物积累的方法,而且避免了农药等物质的污染。
3.3、植物转基因技术
转基因植物与转基因动物相比有独特的优势,一方面植物细胞具有全能性,细胞培养条件简单且易于成活;另一方面进入植物体的外源基因,可以在与其他植物杂交的过程中积累有益基因优化表达。利用转基因植物也能生产疫苗,以植物作为生物反应器,将携带抗原基因的载体导入受体细胞,在植物体内表达和修饰这类特定抗原,成为具有免疫活性的蛋白质。香蕉、胡萝卜、土豆等都可以作为受体植物。一些转化编码基因的植物疫苗,如HBsAg、LTB、诺沃克病毒等,已被用于预防和治疗乙型肝炎及细菌性腹泻。在生物和临床试验中,均展示了良好的免疫应答,相较于传统疫苗,具有生产成本低、成功率高、易形成规模化生产等优势。尽管植物转基因疫苗的研究还处于起步阶段,但我国报道的转基因植物生物试验已经取得了一些成果[11],成为我国制药业的重要进步。
3.4、植物生物反应器
植物生物反应器,又名“植物基因药厂”。这种技术拓宽了药用蛋白及疫苗的来源,在降低成本的同时,扩大了生物制药产业规模,并产生了巨大的商业价值。植物生物反应器的研发,对于在全球范围内抢占生物经济制高点有着重要的意义,许多发达国家都已把植物生物反应器的研发列入了国家重点生物技术研究的战略性计划[12]。我国开发植物作为反应器始于20世纪90年代,目前对于植物生物反应器的研发和投入与发达国家还存在一定的差距。在我国“九五”计划对这一项目进行政策扶持后,目前已经取得了大幅度进展[13]。
4、细胞工程制药的意义与展望
研究细胞工程制药的研究进展和前景,对于制药业的发展有重要意义。据统计,世界上50%的医药产品来自细胞工程制药,其中,植物细胞提取物和动物细胞提取物大约各占1/2。细胞工程在生物制药工业中占据重要地位,为新药开发提供了技术操作基础,在治疗免疫性疾病、提升治病疗效、创新医药品等方面都有广泛的应用[8],细胞工程制药的研究在不断取得突破,其影响和前景也日渐得到展现。如今,生物制药与细胞工程已经紧密联系在一起,随着细胞工程技术在生物制药生产中的普遍应用,生物制药行业发展迅速,取得了巨大的经济效益[14]。
伴随着更多新兴技术的出现和更新,在未来细胞工程制药研发过程中,可以充分利用各种技术平台寻找最佳研究方案。与其他相关领域的结合,也将更好地推动我国生物制药领域的发展。近半个世纪以来,细胞工程制药发展迅猛,并且已在医药领域取得了众多的研究成果。所以,在“十四五”规划期间,应更加重视战略性新兴产业,进一步加快和壮大新一代生物技术的发展。
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园艺植物育种的发展趋势育种目标更加紧密结合生产与科技的发展及市场竞争的需要育种目标总的趋势;培育“髙产\优质、,高效”的品种。在激烈的市场竞争中各国都十 分重视园艺植物的品质育种,注重产品的外观、整齐性、货架寿命等商品性状、,提髙鲜食及 加工品质,改善营养保健价值和消除有害成分。,由于农药用量不断增加,不仅增加生产成 本,而且严重污染生态环境,同时农药残留也影响人体健康,因此,培育抗病虫品种乃至兼 抗、多抗品种也成为当务之急。在人口增长、耕地减少及生态环境恶化的情况下,有些专家 预言,将来多数植物将需要在目前认为不适合的区域种植。有些园艺植物需要种植到废弃的 工地和矿物、废物垃圾场地,因此,提高园艺植物对逆境的适应性也会逐渐提到日程上来。 为了提高产量和品质,不仅要考虑产量、品质的构成性状,而且要考虑它们的生理基础,因 此提高品种的光合效率及光合产物的利用率以及理想株型的育种等也引起了育种界的重视。 另外,还有选育适于机械化作业的品种、节省劳动力的品种,针对产品不同用途和加工方式. 分别选育专用及兼用品种等。 、1重视种质资源的搜集、评价和开发利用育种界逐渐认识到种质资源是育种事业成就大小的关键彳而且随着园艺生产的规模化, 种质资源多样性疋在不断减少,各国和许多育种者都非常重视种质资源调查、搜集工作,许 多国家都建立了一定规模的种质资源库。发达国家已经建立起比较 1 善、规范化的资源工作 体系,如美国农业部、日本农林水产省都设置专门机构,负责各物种质资源的考察、搜 集、保存、评价工作,以及建立管理资料档案、种子种苗检疫、繁殖、分发、交换等制度, 使种质资源工作和育种工作密切联系,及时满足育种的需要。3^重视育种应用基础及育种技术的研究要提髙育种效率,必须加强和育种关系密切的应用基础学科的研究,只有育种者对他所 从事育种的植物,特别是对目标性状的遗传、生理、生态、进化等方面的知识有深刻的了 解,并且以这些知识为基础,采取切合实际的育种方法,才能提高育种效率。近年来,主要 园艺植物有关产量、品质、抗病性、株型、雄性不育等主要经济性状遗传研究方面的进展, 对提高育种效率起到了积极的推动作用。加强多学科协作和鼓励企业投资育种对于解决复杂的育种任务,从种质资源的评价、筛选,杂种后代的鉴定、选择,品系、 品种的比较鉴定等以育种工作为中心,根据需要组织育种、遗传、生理、生化、椬保、土 肥、栽培等不同学科的专业人员参加,统一分工、协同攻关是提高效率的有效方式,正受到 比较普遍的重视。园艺植物育种是一个周期长、投入多、风险大,但对发展现代化农业举足 轻重,并且回报率也是非常高的事业。许多国家不仅明确规定对品种选育等工作拨专款予以 推动和扶持,而且鼓励工商企业投资农业育种。育种途径及育种方法、手段的更新对新的育种途径和方法的研究,如细胞工程、染色体工程、基因工程和分子辅助育种等 都在积极探索。以现代化的仪器设备改进鉴定手段,提高育种效率。利用先进的仪器设备对 大批量的小样品进行快速准确地定性和定量鉴定,对含量极少的成分进行微量和超微量的分 析;对植物的组织、细胞结构的解剖学性状利用扫描和透射电镜观察;利用分子标记技术等 标记有用性状;利用电子计算机等技术分析处理大跫数据资料等,这些都将极大地提髙育种 的效率和精确度。
收稿日期:2007-10-25基金项目:深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介:王丹(1982-),女,辽宁本溪人,硕士研究生,从事植物生物技术研究。注:雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2,雷江丽2,吴燕民3,吕 慧2,郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院,甘肃 兰州 730070;2.深圳市园林科学研究所,广东 深圳 518003;3.中国农业科学院 生物技术研究所,北京 100081)摘 要:以大花美人蕉(Canna×generalis)根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究,筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA 8.0mg/L(单位下同)+ TDZ 0.03;MS + 6-BA 8.0 + TDZ 0.03 + NAA 0.1 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA 3.0 + TDZ 0.03 + NAA 0.1 培养基交替使用可减少畸形芽,增殖系数达1.67;适宜的生根培养基为MS + 6-BA 1.0 + NAA 0.5,生根率达66.67%,且植株生长健壮,移栽易成活。关键词:大花美人蕉;茎尖;组织培养中图分类号:Q943.1 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1(1.College of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; 2.Shenzhen Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; 3.Biotechnology Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA 8.0mg/L+ TDZ0.03mg/L; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA 8.0mg/L +TDZ 0.03mg/L + NAA 0.1mg/L; using MS + 6-BA 3.0mg/L + TDZ 0.03mg/L + NAA 0.1mg/L asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA 1.0mg/L +NAA 0.5mg/L, the rate of rooting could reach 66.67%, and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to survival.Key words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1],是多年生喜光宿根草本花卉,原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长,在深圳地区几乎全年开花,是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高,而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质,具有净化空气、保护环境的作用,因此,世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法,繁殖速度慢、增殖效率低,而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍,严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁,是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3],本研究探索其组织培养高效的再生体系,以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1):33-36.Subtropical Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法1.1 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。1.2 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株,挖取带芽胞的根茎,去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭,然后采用不同的消毒剂及处理时间(0.1%升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 0.1%升汞5min、2%次氯酸钠 + 0.1%升汞10min),封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次,置于超净工作台上备用。接种前,剥去外部叶片,露出生长点,立即切取茎尖进行接种。1.3 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基,在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂(表2~表4),蔗糖3%,pH 5.8。培养温度(28±2)℃,光照强度2 500 lx,光照周期为14h/d,相对湿度70%~80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析2.1 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎,表面污染物较多,不易消毒,且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同,故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较,以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知,2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好,但茎尖褐化较严重,说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。0.1%升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 0.1%升汞 10min处理,无菌化效果差异不大,但2%次氯酸钠 + 0.1%升汞 10min 处理有轻微药害。因此,后续实验选用0.1%升汞处理10min 进行外植体消毒。2.2 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基,附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等(表2),以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性,芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性,0.05~1.0μmol/L 即可有效促进分化[4],因此,本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明,在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基(1 号)上,茎尖接种10d 后开始生长,叶片展开后,生长停止;15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长,随后叶片逐渐变黄、萎蔫,说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中,高浓度的2 号培养基分化率为33.33%,明显好于3、4号培养基,说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素(表2)。11~16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合(表2)。仅添加TDZ 的培养基分化率为0,而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高,达63.33%,且每个茎尖可增殖2~3 个侧芽,但个别茎尖经多次转接后有畸形芽;与2 号培养基相比,分化率明显提高,说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化(表2)(图版-a)。5、6、7 号培养基为生根培养基,探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/0.5 时生根率可达50%以上(表2)。8、9、10 号培养基,探讨美人蕉脱分化,诱导愈伤组织,但结果均不理想。因此,建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况0.1%升汞10min 30 5 16.67 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 40.00 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 13.33 20%有轻微药害2%次氯酸钠+0.1%升汞5min 30 10 33.33 3%有轻微药害2%次氯酸钠+0.1%升汞10min 30 5 16.67 7%有药害第1 期 王丹,等:大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。2.3 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方,按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验,以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料,进行继代增殖培养(图版-b)。由表3 可见,除17、18 号培养基外,低浓度TDZ(0.03mg/L)的分化促进作用较高浓度(0.3mg/L)的效果好,说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当TDZ0.03mg/L 时, NAA 0.1mg/L 促分化作用显著优于NAA0.5mg/L。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下,随着6-BA 浓度的升高,分化率提高。但随着继代次数的增多,含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降,甚至有个别畸形芽产生,说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9],但继代数次后,芽已经萌动,自身具有分化能力,需适当降低6-BA 浓度进行壮苗,以避免畸形芽产生。因此,在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基,既可保证较高的芽分化率,又可使继代苗生长健壮,减少畸形芽。2.4 生根诱导增殖芽3~5cm 长时,转接到生根培养基上培养约10d 后,可见到根生成(图版-c)。接种20d 后统计生根结果(表4)。从表4可见,所用培养基上都有根生成,说明美人蕉生根较容易;结合生根率和生长势,我们认为MS + 6-BA 1.0 + NAA 0.5培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 33.33 参考[2]3 5 0 0 0 0 23.33 参考[3]4 3 0 0 0 0 6.675 2 1 0 0 0 60.006 2 0.5 0 0 0 56.677 2 0.2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0.2 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 0.2 012 0 0.1 0 0 0.2 23.33 参考[8]13 0 0 0.5 0 0.1 3.3314 0 0 1 0 0.1 6.6715 8 0 0 0 0.03 63.3316 5 0 0.5 0 0.03 50.00表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 3.0 0.5 0.03 30 30.00d 1.20d ++18 3.0 0.5 0.30 30 36.67cd 1.50bc ++19 3.0 0.1 0.03 30 56.67a 1.67a ++20 3.0 0.1 0.30 30 33.33cd 1.46bc ++21 5.0 0.5 0.03 30 43.33c 1.60ab ++22 5.0 0.5 0.30 30 26.67d 1.33c ++23 5.0 0.1 0.03 30 56.67a 1.60ab ++24 5.0 0.1 0.30 30 53.33ab 1.57b +25 8.0 0.5 0.03 30 50.00b 1.53b ++26 8.0 0.5 0.30 30 26.67d 1.37c +27 8.0 0.1 0.03 30 60.00a 1.73a ++28 8.0 0.1 0.30 30 26.67d 1.37c +注:++ 表示生长势强;+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P<0.05=,表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 0.5 30 19 63.33b +30 0 1.0 30 21 70.00a ++31 1.0 0.5 30 20 66.67ab +++32 1.0 1.0 30 16 53.33c ++注:+++ 表示生长势强;++表示生长势中等;+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中,无菌化操作较困难。灭菌试验表明,0.1%升汞震荡灭菌10min 效果较好,采回的外植体应尽快处理接种,放置时间过长伤口处易染菌,导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA 8.0 + ZDT 0.03 + NAA 0.1 培养基能较好地诱导分化丛生芽,MS + 6-BA 3.0 + TDZ 0.03+ NAA 0.1 为较好的增殖培养基,在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好;短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用,但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现,转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大,建议在接种后的10~20d 内及时转接。选用MS + 6-BA 1.0 + NAA 0.5 为生根培养基,生根率较高,根系粗壮、根毛密集,植株生长健壮(图版-d),且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. 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我不懂植物组织培养,我写个我如果要着手的大概的框架。题目:植物组织培养技术的研究现状摘要:概括介绍植物组织培养的国内外研究现状,现阶段发展或者未来发展,意义。高度概括综述的内容,也就是你在综述里陈述了什么,目的是要说明什么,能起到什么作用。大概50字以上,不要多。关键词:植物组织培养现状(不超过4个)正文:(包括前言、主体、总结)前言:植物组织培养的概念,意义,现阶段发展或者存在的问题,引出你写作的目的主体:可以横向描述植物组织培养技术的国内外现状,即分别有哪些技术,由谁研究的,具体手段,结果如何。对比中给出自己的意见。也可以纵向按植物组织培养的研究发展时间去写。例如:第一发展阶段:主要研究人员,取得了什么成果。直到写到现在,可以提出未来发展方向更好。总结:可以进行简要总结,包括存在的问题,发展的方向意义等,小文章也可以不写。参考文献:一般15-30篇,要近3-5年的文献。不要太旧的。外文的一般占三分之一以上。
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