药用植物分子遗传学

　　药用植物分子遗传学是一门综合性学科，旨在研究药用植物的遗传与变异规律。本学科围绕药用植物特异性状与基因型的关系，从分子水平探讨药用植物基因的结构与功能、遗传与变异的机制，解析其在生长发育及环境响应过程中遗传信息传递、表达与调控的分子机制，为药用植物资源的开发和高效利用提供基础理论与方法支撑。
　　陈士林院士团队总结药用植物遗传资源领域的探索与创新研究成果，系统性地提出了药用植物分子遗传学的研究体系，并于2022年由科学出版社首次出版《药用植物分子遗传学》专著。本书作为科学出版社“十四五”普通高等教育本科规划教材，更侧重药用植物分子遗传学的学科理论、研究方法和实际应用的探讨，突出基本理论、核心知识和关键技能的介绍。本教材分为理论篇、方法篇和应用篇三大部分，采用理论体系、研究手段与经典案例相结合的形式展现。

第一章 绪论1
第一节 药用植物分子遗传学的形成和发展过程 3
第二节 药用植物分子遗传学的研究重点 4
第三节 药用植物分子遗传学的未来研究方向 15
理论篇
第二章 药用植物基因和基因组 20
第一节 药用植物基因 20
第二节 药用植物结构基因组 21
第三节 基因组复制与进化 31
第四节 药用植物基因组测序 33
拓展阅读2-1 黄花蒿染色体级分型基因组揭示ADS基因扩张与青蒿素含量相关性 40
拓展阅读2-2 七叶树基因组揭示玉蕊醇型三萜皂苷的生物合成及进化起源 41
拓展阅读2-3 栀子基因组揭示西红花苷与咖啡因生物合成的趋异进化机制 42
拓展阅读2-4 T2T单倍型基因组组装为凤梨薄荷单萜类化合物多样性提供新见解 44
第三章 药用植物次生代谢物生物合成 46
第一节 药用植物次生代谢物生物合成途径 46
第二节 药用植物次生代谢物合成途径中酶的概述 56
第三节 药用植物次生代谢物碳骨架形成酶 58
第四节 药用植物次生代谢物修饰酶 67
拓展阅读3-1 豆科植物芹糖转移酶的鉴定 85
拓展阅读3-2 马钱子士的宁生物合成途径解析 86
第四章 药用植物次生代谢物的合成调控 89
第一节 药用植物次生代谢物不同水平的调控 90
第二节 药用植物不同类型次生代谢物合成的调控研究 103
方法篇
第五章 药用植物组织培养和基因工程 130
第一节 药用植物组织培养 130
第二节 药用植物基因工程 137
拓展阅读5-1 利用形成层分生组织细胞培养生产抗癌药物紫杉醇 149
拓展阅读5-2 利用雷公藤形成层分生组织细胞生产萜类化合物 151
第六章 药用植物功能基因研究方法 153
第一节 药用植物突变体库构建 153
第二节 药用植物基因鉴定与克隆 156
第三节 药用植物基因功能验证 159
第七章 药用模式生物研究平台 174
第一节 药用模式生物的选择及应用 175
第二节 萜类代谢研究的药用模式生物 176
第三节 生物碱类代谢研究的药用模式生物 191
第四节 萜酚类代谢研究的药用模式生物 199
第五节 药用模式真菌 204
应用篇
第八章 药用植物分子育种 212
第一节 药用植物分子遗传育种的理论基础 212
第二节 分子标记辅助育种 216
第三节 基因工程育种 223
第四节 转基因药用植物的商业化 224
拓展阅读8-1 大麻高大麻二酚含量分子标记开发 224
拓展阅读8-2 三七耐连作障碍分子育种 225
拓展阅读8-3 高青蒿素含量黄花蒿的分子选育 225
第九章 药用植物次生代谢物合成生物学 227
第一节 概述 227
第二节 运用微生物细胞工厂生产药用植物次生代谢产物 230
第三节 运用植物细胞工厂生产药用植物次生代谢产物 236
拓展阅读9-1 灯盏花素的微生物细胞生产 242
拓展阅读9-2 甘草次酸微生物细胞生产 243
拓展阅读9-3 青蒿素的植物细胞生产 244
拓展阅读9-4 长春花碱的植物细胞生产 245
第十章 药用植物遗传资源保护与利用 248
第一节 药用植物遗传资源概念及保护意义 249
第二节 药用植物遗传资源多样性 249
第三节 药用植物遗传资源保护策略及保存措施 255
第四节 药用植物遗传资源的发掘与可持续利用 262
拓展阅读10-1 国家药用植物园体系 265
参考文献 268