【正文】 其根據(jù)堿基互補(bǔ)的原理合成生物體內(nèi)某些特定酶基因序列互補(bǔ)的 DNA或 RNA。 Moldenhauer誘導(dǎo)的毛花洋地黃的冠癭組織中，卡烯內(nèi)醋積累量高于未轉(zhuǎn)化的常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)物的 26倍，個(gè)別株系高于原植物葉片中的含量。 ? Ri質(zhì)粒誘導(dǎo)的發(fā)根技術(shù)還可通過(guò)編碼控制特定次生代謝過(guò)程的酶的基因?qū)胫参?，使其毛狀根次生代謝物積累進(jìn)人一個(gè)新水平。 ? 由于毛狀根培養(yǎng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前被認(rèn)為是極好的獲得植物次生代謝產(chǎn)物的原材料。如纈草的毛狀根培養(yǎng)物中纈草三醋的含量顯著高于未轉(zhuǎn)化的根培養(yǎng)物，最高可達(dá)干重的 %。 生氰苷 是一類(lèi)由脫羧氨基酸形成的 O糖甙，氰基來(lái)自于 α 碳和氨基。 （ 1）萜類(lèi)合成途徑 （ 2）萜類(lèi)的代謝調(diào)節(jié) ? 異戊二烯代謝途徑可分別合成包括激動(dòng)素、赤霉素、類(lèi)蘿卜素、甾醇、葉綠素等在內(nèi)的單萜、倍半萜、二萜和多萜等生代謝物。 （ 2）酚類(lèi)合成代謝調(diào)節(jié) ? 特定代謝頻道的啟動(dòng)及其相關(guān)的特定次生代謝物的合成由代謝頻道中的關(guān)鍵酶的表達(dá)來(lái)決定，而合成量則取決于 限速酶 的表達(dá)情況。 （ 3）與工程技術(shù)相結(jié)合，針對(duì)不同的培養(yǎng)體系，研制高效的生物反應(yīng)器系統(tǒng)。 （ 2）底物或前體等原料對(duì)培養(yǎng)體系沒(méi)有毒性 。 （ 2）細(xì)胞的生長(zhǎng)要被抑制，即生長(zhǎng)緩慢，防止培養(yǎng)體系中基質(zhì)的衰變，造成對(duì)培養(yǎng)進(jìn)程的破壞 。 8） β 環(huán)糊精包衣法 ? 許多植物細(xì)胞培養(yǎng)基本不能改變前體物質(zhì)以有機(jī)相存在的狀態(tài)，而這種有機(jī)態(tài)往往導(dǎo)致細(xì)胞活力顯著降低，很難達(dá)到增產(chǎn)的目的。誘導(dǎo)子是觸發(fā)次生代謝物合成的一種信號(hào)，為了回應(yīng)這種外界壓力次生代謝途徑被啟動(dòng)。其他如日本三井石油公司生產(chǎn)紫草寧和小檗堿（ 750L）、日本日東電工公司生產(chǎn)人參皂甙和花色素（ 500L）、西德 A. NattermannGie. GmbH公司生產(chǎn)迷迭香酸（ 75 000L）、英國(guó)的辣椒素生產(chǎn)、美國(guó)的香子蘭代謝物生產(chǎn)、加拿大的血根堿生產(chǎn)等。 2）植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)研究歷史與現(xiàn)狀 ? 1956年 ROUTIOR和 NIKZELL首次提出應(yīng)用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)商業(yè)化生產(chǎn)植物化合物的設(shè)想； ? 1967年 KAUL和 STABA采用多升發(fā)酵罐對(duì) Ammvisnaga進(jìn)行了細(xì)胞大量培養(yǎng)的研究，并首次用此方法得到了藥用成分呋喃色酮，使這一設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 六、植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)合成次生代謝物質(zhì)研究進(jìn)展 6．植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用前景 5．生物轉(zhuǎn)化研究 4．固定化培養(yǎng)技術(shù) 3．毛狀根培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用 (后述 ) 2．植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)次生代謝物的增產(chǎn)策略 1．植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物的研究歷史及現(xiàn)狀 1．植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物的研究歷史及現(xiàn)狀 1）植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)特點(diǎn) 2）植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)研究歷史與現(xiàn)狀 植物次生代謝的概念是在 1891年由 Kosszel首先明確提出的。目前，美國(guó)已開(kāi)發(fā)成商品印楝素制劑“ Margosan0”作為家庭花卉害蟲(chóng)防治劑，印度也有印楝素制劑“ Neemmark”上市。 ? 李曉東等報(bào)道，已從楝科植物中分離出來(lái)的次生代謝物質(zhì)種類(lèi)繁多。植物源殺蟲(chóng)劑的活性成分一般都是植物產(chǎn)生的次級(jí)代謝物質(zhì)，包括生物堿類(lèi)、糖苷類(lèi)、萜類(lèi)、甾類(lèi)、醌類(lèi)、酚類(lèi)、香豆素類(lèi)、奎寧類(lèi)、木質(zhì)類(lèi)、多炔類(lèi)、噻吩類(lèi)等。其提高的 溶解特性可與液體相比 ，而它存在的 擴(kuò)散系數(shù)又相當(dāng)于天然氣體 ，超臨界氣體也具有氣體一樣的粘度，這意味著在超臨界中植物材料的接觸面積與氣體中是一樣的。新的方法是致冷碾磨，這使產(chǎn)品具有較大的表面積和由于低溫操作而揮發(fā)物損失較少，可產(chǎn)生更有效的萃取。 ? 肖春旺研究東方粉蝶幼蟲(chóng)對(duì)經(jīng)過(guò)不同 煙堿 濃度噴灑過(guò)的結(jié)球甘藍(lán)、大白菜、蕹菜和萵苣菜 4種蔬菜的覓食行為，以及不同煙堿濃度對(duì)東方粉蝶幼蟲(chóng)的毒害作用。質(zhì)量濃度 10g/L的苦檻藍(lán)葉氯仿萃取物處理菜粉蝶 5齡幼蟲(chóng) 4d 后，試蟲(chóng)平均體重為對(duì)照的 %、羽化率為 %、發(fā)育抑制率達(dá) %。 ? 有人用 理的構(gòu)樹(shù)枝分別喂飼桑天牛，黃華堿不表現(xiàn)拒食作用，但野靛堿表現(xiàn)出顯著的拒食作用。 ? 萬(wàn)壽菊粗提物對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵有強(qiáng)烈的忌避作用，在室內(nèi)的非選擇性產(chǎn)卵忌避率為 %，室外為 %。 苦檻藍(lán)病蟲(chóng)害極少，適應(yīng)性和抗逆性都很強(qiáng)。 花中此物是西施，芙蓉芍藥皆嫫母 杜鵑花被稱(chēng)作為殺蟲(chóng)植物，存在于黃杜鵑花中的鬧羊花素 Ⅲ （ rhodojaponinⅢ ）、grayantotoxinI、 Ⅲ 和 kalmanol等成分對(duì)馬鈴薯甲蟲(chóng)、草地夜蛾、雜擬谷盜、菜粉蝶幼蟲(chóng)和斜紋夜蛾等害蟲(chóng)均有顯著的拒食作用；其中，鬧羊花素 Ⅲ 的拒食作用最強(qiáng)，它對(duì)馬鈴薯甲蟲(chóng) 4齡幼蟲(chóng)和草地夜蛾 3齡幼蟲(chóng)的PC50分別為 。 植物的次生物質(zhì)不僅能防治病、蟲(chóng)、雜草的危害，還能防治其他植食性動(dòng)物的危害。 羊蹄甲、細(xì)葉桉、飛楊草、假連翹、花椒、荷花玉蘭、煙草的乙醇提取物對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵有較好的驅(qū)避效果，驅(qū)避率達(dá) 80%以上，一品紅、構(gòu)樹(shù)、艾蒿、茶枯垂柳、飛楊草、羊蹄、狗尾草的乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)有較好的拒食作用，48小時(shí)拒食率達(dá) 80%以上。 水楊酸 能誘導(dǎo)植物對(duì)病毒、真菌及細(xì)菌等病原物的抗性，還能誘導(dǎo)植物抗熱、抗冷、抗旱以及抗紫外線(xiàn)輻射等。還有一些有機(jī)物質(zhì)，如：?jiǎn)螌?、苷?lèi)、有機(jī)酸、生物堿、香豆素、木質(zhì)素、蒽醌等，這些物質(zhì)與植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育沒(méi)有直接關(guān)系，通常認(rèn)為是 次生代謝產(chǎn)物 (secondary metabolites)，稱(chēng)之為植物次生物質(zhì)。 其中種 類(lèi)繁多的是生物堿、黃酮類(lèi)、萜類(lèi) 等。 生物堿、非蛋白氨基酸、類(lèi)黃酮、多炔和強(qiáng)心甙 等是大多數(shù)昆蟲(chóng)的拒食劑。大豆、黃瓜的某些品系分泌的次生物質(zhì)能抑制其周?chē)s草的生長(zhǎng)。 （ 1）拒食作用 楝科植物的提取物及印楝素、川楝素等對(duì)褐稻虱具有拒食和忌避作用，對(duì)斜紋夜蛾大齡幼蟲(chóng)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的拒食作用， 5%的苦楝種核乙醇提取物對(duì)水稻葉夜蛾 5齡幼蟲(chóng)拒食率高達(dá) %， 2%印楝油對(duì)白脈粘蟲(chóng) 5齡幼蟲(chóng)拒食率達(dá) 92% 。 粗提物對(duì)玉米叩甲有強(qiáng)烈拒食作用。這 5種植物乙醇提取物和精油對(duì)小菜蛾產(chǎn)卵有顯著的驅(qū)避作用。許多植物精油成分是合成保幼激素的重要中間體，例如 橙花醇和香葉醇 是合成 17個(gè)碳原子的保幼激素的中間體。 ? 用 苦檻藍(lán)氯仿萃取物 處理菜粉蝶 4齡幼蟲(chóng)后，試蟲(chóng)平均體重的增長(zhǎng)顯著低于對(duì)照，處理后 4d，經(jīng)質(zhì)量濃度 1%氯仿萃取物處理的平均體重僅為對(duì)照的 %。此外，一些多糖、生氰物質(zhì)、皂苷、特異氨基酸、不飽和異干基酰胺類(lèi)，也都是常見(jiàn)的對(duì)昆蟲(chóng)有毒殺作用的物質(zhì)。 四、植物次生物質(zhì)的提取技術(shù) 1. 溶劑萃取技術(shù) 2. 蒸汽萃取技術(shù) 3. 超臨界萃取技術(shù) ? 目前，在植物次生物質(zhì)的提取中，應(yīng)用得較多的是以下 3種萃取技術(shù)： 1. 溶劑萃取技術(shù) ? 借助液體萃取技術(shù)，從植物材料中分離出次生物質(zhì)。這種萃取技術(shù)，將裝有植物材料的流動(dòng)床放在多孔的支持物上，隨著蒸汽連續(xù)流動(dòng)，植物材料中的揮發(fā)性有機(jī)化合物由于用低的分配蒸汽氣壓作用于氣態(tài)中被帶走，而后，被這種蒸汽流攜帶的化合物，通過(guò)降低溶解度而很容易分離出來(lái)。這些方法存在一些不足之處，如需要耗費(fèi)大量有機(jī)溶劑、易引起人員中毒等。這些活性成分作用的主要方式有：使害蟲(chóng)對(duì)植物產(chǎn)生厭惡和排斥感；阻止或降低雌蟲(chóng)產(chǎn)卵；阻礙害蟲(chóng)取食與正常發(fā)育；使昆蟲(chóng)成蟲(chóng)產(chǎn)卵下降，并使卵不育。當(dāng)今農(nóng)藥市場(chǎng)中的兩大殺蟲(chóng)劑品種 —— 氨基甲酸酯類(lèi)和擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)的開(kāi)發(fā)成功就是從毒扁豆和除蟲(chóng)菊這 2種殺蟲(chóng)植物的研究開(kāi)始的。 六、植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)合成次生代謝物質(zhì)研究進(jìn)展 在人類(lèi)已知的 30 000種天然產(chǎn)物中 80%來(lái)源于植物，已知化學(xué)結(jié)構(gòu)的植物源次生代謝物數(shù)量是微生物源的 4倍。 與其它的方法相比，應(yīng)用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 4）有利于細(xì)胞篩選、生物轉(zhuǎn)化，合成新的有效成分 。同時(shí)探索出了懸浮培養(yǎng)、兩相培養(yǎng)、固定化培養(yǎng)、毛狀根培養(yǎng)、冠癭培養(yǎng)、反義技術(shù)等先進(jìn)的培養(yǎng)方法。 2）調(diào)控營(yíng)養(yǎng)水平 （ 1）糖水平 （ 2）氮鹽水平 （ 3）磷酸鹽水平 （ 4）生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì) 3）前體飼喂 ? 前體添加已成為植物細(xì)胞培養(yǎng)中增加次生代謝物質(zhì)的有效手段，其原理就是對(duì)于任何一種前體化合物，它都是生物體代謝途徑中的中間體，在培養(yǎng)體系中加入這種外源中間體將有利于終端產(chǎn)物的合成。 7）產(chǎn)品轉(zhuǎn)