药用植物学的形成与发展.ppt

药用植物学,概论,全国普通高等医药院校药学类专业“十三五”规划教材（第二轮规划教材）,第二节药用植物学的形成与发展,目录,一、药用植物学的概念和内涵二、药用植物学的研究对象三、药用植物学的研究内容四、药用植物学的发展简史五、我国药用植物学的主要进展,药用植物学的形成与发展,一、药用植物学的概念和内涵药用植物学（pharmaceutical botany）是是研究药用植物的鉴定与分类、数量和质量的时空分布与变化规律，探究其高效持续利用的科学。它是本草学、药学和植物学知识交叉融合的产物，是以药用植物为研究对象，以持续利用观为指导思想，以药用植物形态解剖、鉴定分类、人与植物关系、植物的医疗价值与环境关系、利用和保护为主要内容。学习药用植物学，可掌握中药基源研究、品质评价、临床效用及开发研究相关的植物科学知识和基本技能。,药用植物学的形成与发展,二、药用植物学的研究对象 药用植物学的研究对象是由药用植物与人类社会所组成的复杂系统，主要有三方面：全球和特定区域的药用植物。包括药用植物鉴定分类，药用植物数量和质量的形成、变化规律及其价值评估等。药用植物与生态系统中其他成员间关系。包括药用植物在生态系统中地位和作用，药用植物与土壤间的互作过程，药用植物与它种生物的相互作用等。药用植物与社会经济之间的关系。包括人与药用植物相互作用过程及其对环境的影响，药用植物与健康产业，药用植物与其他产业发展的关系等。,药用植物学的形成与发展,三、药用植物学的研究内容1.中药基源植物种类的调查与鉴定 中药普遍存在“同物异名”、“同名异物”现象，直接危及用药安全和有效，是中药研究中的一个突出问题。中药常具有异名，同物异名极易引起品种的混乱。500种常用中药中，300余种具有同名异物现象。运用药用植物学理论和知识，开展中药基源植物种类的调查和鉴定，解决中药名实混乱问题。,药用植物学的形成与发展,三、药用植物学的研究内容2.药用植物的调查、鉴定和编目开展区域性药用植物的调查和编目，掌握药用植物种类、分布和资源现状，制定利用和保护方案是药用植物研究的一项长期工作。药用植物调查工作也是发掘了新药用资源的重要途径.如降压药利血平、“地奥心血康”、青蒿素（arteannuin）等的发现何利用。,药用植物学的形成与发展,三、药用植物学的研究内容3.药用植物化学成分的形成、分布和演化规律植物中活性成分的分布、变化规律是新资源寻找与植物药采收利用的基础。系统进化与化学成分相关研究表明，植物亲缘关系越接近的物种，不仅形态结构相似，其新陈代谢类型和生理生化特征也相近，共有的化学成分就越多植物化学成分的产生和分布具种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。植物生存条件改变愈大，则生理化学特征的变化也愈大.,药用植物学的形成与发展,三、药用植物学的研究内容4.药用植物鉴定分类的新技术和新方法目前药用植物鉴定分类方法源自西方植物科学以双名法规范的植物名称所构建的分类系统，主要依据植物形态、解剖、地理分布，并结合化石来推演植物的系统。微观结构、次生代谢产物、酶和核酸分析技术和方法等已广泛用于药用植物的鉴定研究。分子标记技术（RAPD、RFLP、AFLP、SCAR、ISSR、SNP、cpSSR等）和DNA测序列标记已用于药用植物遗传多样性、分子地理谱系、亲缘关系和物种鉴定等，解决了药用植物种质评价、保护，以及不完整植物体的鉴定问题。,药用植物学的形成与发展,三、药用植物学的研究内容4.药用植物代谢工程植物次生代谢网络研究、分子克隆和遗传转化技术的发展，使药用植物次生代谢途径遗传特性改造已成为研究热点。寻找植物代谢中的关键基因、利用代谢指纹分析快速鉴定植物、阐明植物有效成分代谢途径，以及揭示环境对药用植物品质影响与调控机制等将为药用植物学研究的热点。,药用植物学的形成与发展,三、药用植物学的研究内容6.人类与药用植物相互作用过程及其理论认识植物医疗价值的发现和应用源于土著居民长期生活实践，因而忽略使用药用植物者的地域、民族和文化背景，可能会影响研究的可靠性和真实性。研究社会结构、行为和药用植物之间的相互作用，人类活动对药用植物与它种经济植物需求的时空变化，以及对当地生态环境的影响是药用植物学研究的重要内容。,药用植物学的形成与发展,三、药用植物学的研究内容7.药用植物与中药品质的相关性“品种一错，全盘皆否”。药用植物品种、品质、疗效与资源是药用植物研究的重点和难点。从药用植物品种探究其品质，从品种、品质探究其药效，从资源的可利用度探究其开发利用。有效性作为药用植物品质评价的根，资源的可利用度为药用植物品质评价的本。,药用植物学的形成与发展,四、药用植物学的发展简史1.口传手授阶段辨识不同形态特征的植物，了解各种植物的味道和毒性，以及植物生态分布。这是人类寻找食物的必备知识，也是人类最早研究植物的动机。文字出现以前，这些经验和知识只能以口传手授方式得以流传和积累。,药用植物学的形成与发展,四、药用植物学的发展简史2.本草植物学阶段文字出现以后人类开始总结记述以前口授相传的知识，促进了药用植物学知识的传播和积累。如埃及的Ebers Papyrus（埃伯斯纸草书，B.C.1567），印度的Atharva-vea（阿闼婆吠陀，B.C.685），中国山海经和五十二病方（B.C.400）、神农本草经等。围绕药用植物的辨识、描述、产地、生态环境和药用价值等方面。但后期东西方沿着不同的方向发展。,埃伯斯纸草书,药用植物学的形成与发展,四、药用植物学的发展简史（1）西方药用植物学发展研究领域逐步转向整个植物界，促成了植物分类学的诞生。主要是认识和描述植物，积累植物学的基础资料。中世纪以前，总结药用种类和记述，如切奥弗拉斯特（Theophrastus）、老普林尼（Caius Plinius Secundus）等。文艺复兴时期，出现了众多的本草学家和编著了一批本草志，如Otto Brunfels等编著的Herbarium vivae eicones。,药用植物学的形成与发展,四、药用植物学的发展简史（1）西方药用植物学发展,药用植物学的形成与发展,四、药用植物学的发展简史（1）东方药用植物学发展东方以中国为代表，以辨识、描述药用植物，记述医疗经验为特点，以本草书籍为记载形式。唐以前：收集整理前人零散的药用植物知识为主。唐至近代：以药用植物鉴别、描述和新资源发掘为主，对药用植物与环境认识进一步升华，出现了地道药材认识和应用。促进周边国家药用植物研究进程。,药用植物学的形成与发展,四、药用植物学的发展简史3.实验药用植物学阶段工业革命兴起，收集了世界各地的植物标本。林奈在观察大量植物后，结合前人的研究，整理发表了自然系统（Systema Naturae）（A.D.1737），其创立的“双命名法”沿用至今。进化论思想促进了系统发育系统的建立。建立有数十个系统，如艾希勒（Eichler）、恩格勒（Engler）、哈钦松（Hutchinson）、塔赫他间（Takhtajan）、柯朗奎斯特（Cronquist）、佐恩（Thorne）、张宏达和吴征镒等。,药用植物学的形成与发展,四、药用植物学的发展简史3.实验药用植物学阶段近百年来，合成药物兴起，应用天然药物逐步变少，西方药用植物学的研究进入了低谷期。中国现代植物分类学是以李善兰和韦廉臣合编的植物学（1858年）为起点。20世纪初至30年代，留学回国的一些植物学家，开始用植物分类学的思想、理论和方法研究药用植物。如钟观光对植物名实图考、本草纲目等本草中的植物，进行分种、分属检索，还对文献引证、地理分布和生态环境等逐一地考证、修改、补充和注释。1930年起，编写多部药用植物学教材，推动了药用植物研究和人才的培养。,药用植物学的形成与发展,四、药用植物学的发展简史4.现代药用植物学阶段分子生物学和现代技术科学，以及植物学、生态学、数学、物理学、化学等的新概念和技术引入到药用植物学研究领域，药用植物学科在微观和宏观的研究上均取得了突出成就，无论在研究深度和广度上都达到了一个新的水平。微观上利用模式植物拟南芥和金鱼草，发现并克隆了一系列调控基因，为了解药用植物发育过程及其调控机制积累了大量的知识。在宏观研究上，在药用植物生态环境和多样性研究领域也取得了重大进展。影响最大、最深刻的就是分子生物学及其技术，其次是系统科学和信息科学。,药用植物学的形成与发展,五、我国药用植物学的主要进展 明确了药用植物资源基本现状，奠定了我国资源持续利用的基础。药用植物有1200种。丰富和完善了药用植物鉴定方法。DNA条形码（DNA barcoding）技术，代谢特征分析技术成为鉴定的方法。建立了药用植物区划和种质保存体系，支撑了现代中药农业的发展。建立药用植物园体系和基于GIS的区划。完善了药用植物亲缘学说，指导新资源寻找和开发利用。分子生物学技术应用于药用植物生多样性和亲缘关系研究。建立了药用植物及其活性产物的高效生产技术。确定持续发展观在药用植物研究中的指导地位。,