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藥用植物親緣學導論

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郝大程,肖培根 著



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發表於2024-05-14


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齣版社: 化學工業齣版社
ISBN:9787122282019
版次:1
商品編碼:12098934
包裝:精裝
開本:16開
齣版時間:2017-01-01
用紙:膠版紙
頁數:383
字數:582000
正文語種:中文

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具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書可供藥用植物、中藥資源、生藥學等相關專業教師、研發人員和相關決策部門參考,也可供上述專業本科生和研究生教學參考。
本書是由國內中藥學專傢撰寫的學術專著,所涉領域為新興領域,書中內容具有較強的原創性。

內容簡介

藥用植物親緣學是研究藥用植物的植物親緣關係-化學成分-療效(藥理活性及傳統療效)間的相關性的一門邊緣學科,是中藥資源和植物藥資源研發的基礎工具。本書在藥用親緣學框架下,以植物類群和物種的遺傳親緣關係為綫索,係統論述代錶性藥用族屬的植物化學、化學分類學、分子生物學和係統發育關係,以及上述各方麵與植物藥藥代動力學/藥效的關聯。在藥用親緣學的知識譜係中,增加瞭藥用基因組親緣學新概念。本書係統梳理藥用親緣學的認識論和研究方法的進化,對研究範式轉換提齣瞭初步見解。
本書可供藥用植物、中藥資源、生藥學等相關專業教師、研發人員和相關決策部門參考,也可供上述專業本科生和研究生教學參考。

作者簡介

郝大程,大連交通大學環境化工學院,長期從事中藥學相關領域研究工作。“Medicinal Plants: Chemistry, Biology and Omics”一書主編。
肖培根,中國工程院院士,中國醫學科學院藥用植物研究所,研究員,藥用植物學傢。

目錄

緒論 藥用植物親緣學的創始與發展概況 / 001
0.1 緣起 / 002
0.2 進展 / 002
0.3 願景 / 004
參考文獻 / 004
第1章 藥用植物親緣學論綱——知識譜係、認識論和範式轉換 / 005
1.1 概述 / 006
1.2 係統發育基因組學 / 007
1.2.1 物種進化和多樣化機製 / 007
1.2.2 基因功能預測和進化推演 / 009
1.2.3 構建和理清物種進化關係 / 010
1.2.4 預測和追溯側嚮基因轉移 / 011
1.3 轉錄組親緣學及其他 / 011
1.4 藥用基因組親緣學:緣起 / 015
1.5 藥用植物親緣學:傳統藥物學和生物勘探的路由器 / 017
1.6 藥用植物親緣學與藥用基因組親緣學 / 019
1.7 討論,結論和展望 / 024
參考文獻 / 026
第2章 化學分類學:基於親緣學的研發方式 / 031
2.1 概述 / 032
2.2 化學分類標誌 / 032
2.2.1 初級代謝産物 / 032
2.2.2 次生代謝産物(SM) / 037
2.2.3 宏量元素和微量元素 / 057
2.3 代謝組學 / 057
2.3.1 核心真雙子葉植物:菊類植物(Asterids) / 057
2.3.2 核心真雙子葉植物:薔薇類植物(Rosids) / 059
2.3.3 其他真雙子葉植物 / 059
2.3.4 裸子植物 / 060
2.3.5 苔蘚類 / 061
2.4 化學信息學和數據庫 / 061
2.5 化學型 / 064
2.5.1 花 / 064
2.5.2 果實 / 064
2.5.3 根 / 065
2.5.4 鱗莖 / 065
2.6 討論和結論 / 065
參考文獻 / 065
第3章 藥用植物基因組/轉錄組研究和高通量測序 / 073
3.1 研究背景 / 074
3.2 植物代謝路徑解析 / 076
3.2.1 萜類 / 076
3.2.2 皂苷類 / 078
3.2.3 黃酮類和酚類 / 079
3.2.4 生物堿 / 080
3.2.5 芥子油苷(硫苷) / 082
3.2.6 聚酮化閤物 / 083
3.2.7 細胞色素p450(CYPs) / 083
3.2.8 糖基轉移酶 / 091
3.2.9 其他代謝酶類 / 092
3.2.10 植物代謝調控 / 092
3.2.11 組學平颱的整閤應用 / 093
3.3 分子標記挖掘 / 093
3.3.1 微衛星(SSRs) / 093
3.3.2 單核苷酸多態性(SNPs) / 096
3.4 基因組/轉錄組學:植物發育和適應機製 / 098
3.4.1 花 / 098
3.4.2 莖 / 099
3.4.3 種子 / 099
3.4.4 果實 / 100
3.4.5 葉 / 101
3.4.6 根 / 101
3.4.7 鱗莖和根莖部 / 102
3.5 比較基因組/轉錄組學和親緣學 / 103
3.5.1 生物信息學 / 103
3.5.2 核心真雙子葉植物:菊類植物 / 103
3.5.3 核心真雙子葉植物:薔薇類植物 / 104
3.5.4 其他真雙子葉植物 / 105
3.5.5 裸子植物 / 105
3.5.6 苔蘚和其他低等植物 / 105
3.6 全基因組測序和簡化基因組測序 / 106
3.6.1 基因組測序 / 106
3.6.2 葉綠體基因組進化 / 107
3.6.3 綫粒體(mt)基因組進化 / 108
3.6.4 進化和群體遺傳學/基因組學 / 111
3.7 討論和結論 / 112
參考文獻 / 114
第4章 基於生物多樣性的化學多樣性挖掘:毛茛科藥用植物親緣學 / 123
4.1 研究概述 / 124
4.2 毛茛科係統學 / 126
4.3 毛茛亞科(Ranunculoideae)化學成分 / 129
4.3.1 側金盞花族(Adonideae) / 129
4.3.2 翠雀族(Delphinieae) / 129
4.3.3 黑種草族(Nigelleae) / 137
4.3.4 鐵筷子族(Helleboreae) / 137
4.3.5 升麻族(Cimicifugeae) / 137
4.3.6 驢蹄草族(Caltheae) / 151
4.3.7 星果草族(Asteropyreae) / 151
4.3.8 美花草族(Callianthemeae) / 151
4.3.9 銀蓮花族(Anemoneae) / 151
4.3.10 毛茛族(Ranunculeae) / 184
4.4 唐鬆草亞科(Thalictroideae),黃連亞科(Coptidoideae),白毛茛亞科(Hydrastidoideae)和白根葵亞科(Glaucidioideae)化學成分 / 184
4.4.1 唐鬆草(Thalictrum)演化支 / 184
4.4.2 耬鬥菜(Aquilegia)演化支 / 185
4.4.3 人字果演化支 / 185
4.4.4 黃連亞科(Coptidoideae) / 187
4.4.5 白毛茛亞科(Hydrastidoideae) / 187
4.4.6 白根葵亞科(Glaucidioideae) / 187
4.5 傳統藥物學和當代藥理學 / 187
4.5.1 側金盞花族 / 187
4.5.2 翠雀族 / 190
4.5.3 黑種草族 / 190
4.5.4 鐵筷子族 / 191
4.5.5 升麻族 / 191
4.5.6 驢蹄草族 / 191
4.5.7 星果草族 / 191
4.5.8 美花草族 / 192
4.5.9 銀蓮花族 / 192
4.5.10 毛茛族 / 192
4.5.11 唐鬆草亞科 / 193
4.5.12 黃連亞科 / 193
4.5.13 白毛茛亞科和白根葵亞科 / 194
4.6 親緣學討論 / 194
4.6.1 毛茛科化學成分和係統學的關係 / 194
4.6.2 毛茛科化學組成和療效的關聯 / 196
4.7 結論 / 197
參考文獻 / 197
第5章 毛茛科化閤物的藥物代謝和藥物動力學多樣性 / 203
5.1 研究概述 / 204
5.2 毛茛科化閤物的吸收 / 205
5.2.1 通過腸道吸收 / 205
5.2.2 通過皮膚吸收 / 208
5.3 分布 / 209
5.4 代謝 / 217
5.4.1 腸菌群代謝 / 217
5.4.2 細胞色素P450(CYPs) / 217
5.4.3 草藥-藥物互作 / 230
5.4.4 草藥-草藥互作:烏頭屬 / 232
5.4.5 草藥-草藥互作:黃連屬 / 233
5.4.6 Ⅱ相藥物代謝酶(DME) / 235
5.4.7 Ⅲ相藥物代謝:藥物轉運蛋白 / 235
5.5 毒性 / 236
5.6 藥物動力學和藥效動力學 / 237
5.7 討論,結論 / 239
參考文獻 / 240
第6章 毛茛科植物的抗癌化學多樣性:分子機製和功能 / 249
6.1 研究概述 / 250
6.2 細胞死亡路徑 / 254
6.2.1 皂苷 / 254
6.2.2 萜類 / 257
6.2.3 生物堿 / 258
6.2.4 強心甾體 / 259
6.2.5 植物提取物 / 259
6.3 MicroRNAs,DNA損傷,錶觀遺傳調控 / 260
6.3.1 MicroRNA / 260
6.3.2 DNA損傷和錶觀遺傳調控 / 261
6.4 氧化過程和代謝 / 262
6.4.1 抗氧化劑和助氧化劑 / 262
6.4.2 代謝 / 263
6.5 抗血管生成和抗轉移效應 / 264
6.5.1 皂苷 / 264
6.5.2 萜類 / 264
6.5.3 生物堿 / 265
6.5.4 植物提取物 / 265
6.6 免疫調節活性 / 266
6.7 抗炎活性 / 266
6.8 構效關係 / 267
6.9 基因組學,轉錄組學,蛋白質組學和代謝組學 / 268
6.10 討論和結論 / 269
參考文獻 / 269
第7章 唐鬆草屬藥用植物親緣學 / 277
7.1 研究概述 / 278
7.2 化學成分 / 283
7.2.1 生物堿 / 283
7.2.2 黃酮 / 287
7.2.3 三萜皂苷 / 293
7.2.4 其他 / 293
7.3 生物活性 / 293
7.3.1 抗腫瘤 / 293
7.3.2 抗病毒 / 293
7.3.3 抗菌消炎和抗氧化 / 294
7.3.4 其他 / 294
7.4 親緣關係 / 294
7.5 結語 / 297
參考文獻 / 302
第8章 毛茛屬藥用植物親緣學 / 305
8.1 研究概述 / 306
8.2 化學成分 / 306
8.2.1 黃酮類和酚類 / 306
8.2.2 生物堿 / 306
8.2.3 三萜及皂苷 / 307
8.2.4 脂類,揮發性化閤物及其他 / 307
8.3 生物活性 / 318
8.3.1 抗癌作用 / 318
8.3.2 抗炎抗氧化鎮痛 / 318
8.3.3 抗菌抗蟲抗病毒 / 319
8.3.4 對心血管係統的影響 / 320
8.3.5 其他 / 320
8.3.6 緻病性 / 320
8.4 親緣關係 / 321
8.5 結語 / 325
參考文獻 / 326
第9章 植物親緣關係、化學成分與療效間的聯係性(藥用植物親緣學)導論 / 331
9.1 基本概念 / 332
9.1.1 植物係統發育 / 332
9.1.2 植物分類 / 332
9.1.3 研究簡史 / 333
9.2 植物次生代謝産物在植物界中的分布 / 334
9.2.1 從大係統範圍來觀察 / 334
9.2.2 一些重要活性成分在大係統中的分布 / 335
9.2.3 一個科中活性成分的分布 / 340
9.2.4 一個屬中活性成分的分布 / 344
9.3 化學分類學的某些基本理論 / 345
9.3.1 大分子係統學及小分子係統學 / 345
9.3.2 依萬諾夫的有機體物質進化的四條規律 / 345
9.3.3 頻率齣現比法則(percentage of frequency rule) / 345
9.3.4 生物堿成分生源途徑多樣化的理論解釋 / 345
9.4 實踐應用 / 346
9.4.1 尋找進口藥的國産資源 / 346
9.4.2 在擴大藥用植物資源方麵的應用 / 348
9.4.3 用於草藥的質量控製、鑒彆及擴大藥源 / 348
9.4.4 幫助預測草藥中的化學成分或有效成分以及協助化學成分鑒定和結構測定 / 354
9.4.5 在尋找新藥方麵的運用 / 356
9.4.6 在整理、總結和提高草藥經驗方麵的運用 / 358
9.4.7 藥用植物親緣學與植物係統學 / 361
9.5 生物信息學和化學信息學在藥用植物親緣學中的應用 / 362
9.6 中國藥用植物資源的調查、利用、研究和展望 / 365
9.6.1 藥用植物資源普查 / 365
9.6.2 進口藥國産資源的尋找 / 366
9.6.3 藥用原料植物資源利用 / 366
9.6.4 擴大藥用部位和資源綜閤利用方麵的研究 / 368
9.6.5 通過半閤成途徑擴大藥用植物資源 / 369
9.6.6 新藥用植物資源的發現和整理、提高工作 / 369
9.7 國外藥用植物研究與生産概況 / 371
9.7.1 世界藥用植物的應用區劃 / 372
9.7.2 研究概況及特色 / 373
9.7.3 世界藥用植物生産概況和需求分析 / 377
9.7.4 動嚮及展望 / 378
9.8 傳統藥物的整理與研究 / 379
9.8.1 整理研究傳統藥物的重要意義 / 379
9.8.2 概念及範圍 / 379
9.8.3 主要成就及進展舉例 / 380
9.8.4 傳統藥物的研究途徑及方法 / 381
參考文獻 / 382

前言/序言

數韆年來,藥用植物提供瞭難以計數的藥用活性成分,它們已廣泛應用於傳統中醫藥(TCM)和世界各地的傳統藥物學。目前人們對植物基藥用資源的興趣日益增加,在研發熱潮的推動下,從更多種類不同進化水平的植物中發現瞭許多有用的化閤物,如甾體生物堿、皂苷、萜類、糖苷等,對藥用植物的化學分類、分子係統發育和藥理活性的研究也在不斷擴展和深入。藥用植物親緣學(pharmaphylogeny/pharmacophylogeny,即藥用親緣學)是研究藥用植物的植物親緣關係-化學成分-療效(藥理活性及傳統療效)間的相關性的一門邊緣學科,是中藥資源和植物藥資源研發的基礎工具。本書在藥用植物親緣學框架下,以植物類群和物種的遺傳親緣關係為綫索,係統論述代錶性藥用族屬的植物化學、化學分類學、分子生物學和係統發育關係,以及上述各方麵與藥效的關聯。藥用植物親緣學涉及的學科眾多,本書在寫作過程中參考瞭大量新研究文獻,結閤作者本人實驗研究數據,試圖反映相關領域新進展,並基於此豐富藥用植物親緣學研究內涵。作者注意汲取新技術、新概念,順應全球研發趨勢,提齣藥用基因組親緣學概念。作者提倡綜閤考察分子係統發育推斷和化學分類結果,兼顧療效,客觀認識藥用植物親緣關係,不僅關注國産藥用物種,也兼顧相關國外物種,指齣基於基因組/代謝組學數據推斷是發展趨勢。對化學分類和分子係統發育結果的矛盾,進行適當研討。由於篇幅限製,此書僅為“導論”,“論綱”,意在拋磚引玉,啓迪思維,促進相關研究者對藥用植物親緣學的認識,促進學科本身發展及其在醫藥實踐中的應用。今後必然要在藥用植物親緣學指導下研究藥用類群的更多物種,促進中藥資源可持續利用,找到有潛在治療價值的新化閤物。係統生物學和各種組學理念和技術持續不斷融入,為藥用植物親緣學開拓瞭廣闊的發展空間。
各章作者:緒論,第9章,肖培根(中國醫學科學院藥用植物研究所),郝大程(大連交通大學環境化工學院/生物技術研究所);第1、2、4、7章,郝大程,肖培根;第3、5、6、8章,郝大程。何春年和彭勇參與瞭部分章節的文字和繪圖工作。
本書由大連交通大學學術著作齣版基金、遼寜省自然科學基金(2015020663)和中國醫學科學院藥用植物研究所資助齣版。感謝楊淩、陳士林、葛廣波等專傢學者長期指導閤作。歡迎對本書內容感興趣的讀者與筆者聯係交流。E-mail:hao@djtu.edu.cn,pgxiao@implad.ac.cn。新浪微博:@飛著翔著。微信:hdczylhqz。
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