植物生物学 植物资源的开发利用

1、陈学林 生命科学学院植物生物学Plant Biology植物资源的开发利用一、开发利用现况 目前利用的植物约25000种，其中约1500种是栽培植物，包括： 1、食用植物：粮食类、蔬菜类、水果类等 2、糖和调料： 糖：甘蔗、甜菜 调料:香料(起源于亚洲)肉桂(桂皮),肉豆蔻,西香,胡椒等 香草(起源于温带)葱属,伞形科茴香,芫荽,当归,香芹菜等 3、药材：作为中药的有5000多种，常用的中药材500余种左右 4、纤维：棉花、大麻等 5、燃料和木材： 6、观赏类：二、开发利用的一般原则1、正确处理开发利用与保护的关系2、经济效益、生态效益和社会效益相统一3、永续利用 根据资源蕴藏量和生长量有计划

2、地开采利用 轮采轮伐，给植物以休生养息的机会 挖大留小，维持一定的种群数量，森林采伐避免皆伐，采伐量不能超过生长量 把分散、面临枯竭的资源集中起来，进行人工驯化和培育，不但能保护稀少的资源，同时又能建成原料种植基地，为市场提供数量稳定的优质产品，实现资源的永续利用三、植物资源开发利用的思路1、建立资源数据库2、深度加工和综合利用3、因地制宜，充分发挥当地的优势4、不断从野生植物中研究和寻找新的有用的种类5、重视商品基地建设人类未来的发展与植物一、未来的农业生产 1、植物基因工程 传统育种基于整体水平上的性状表现而实施改良，故周期长，改良效果和效率均较差 分子生物学揭示了性状遗传的机制，找到了控

3、制性状发育的基因 把不同植物乃至动物的控制优良性状的基因用“工程”的方法转移到所需的植物中去，实现该植物性状的改良植物基因工程通过DNA重组技术改良的主要作物及引入的宜农性状作物名称 宜农性状 苜蓿 耐除草剂、抗病毒 苹果 抗虫 油菜 耐除草剂、抗虫、油质改良 硬皮甜瓜 抗病毒 玉米 耐除草剂、抗虫、抗病毒，麦胚凝集素 棉花 耐除草剂、抗虫 黄瓜 抗病毒 甜瓜 抗病毒 番木瓜 抗病毒 马铃薯 耐除草剂、抗虫、抗病毒，提高淀粉含量， 许多非马铃薯产物的形成，如鸡溶菌酶 水稻 抗虫、蛋白质含量改良续上表作物名称 宜农性状 大豆 耐除草剂、蛋白质含量改良 南瓜 抗病毒 草莓 抗虫 向日葵 蛋白质含量

4、改良 烟草 耐除草剂、抗虫、抗病毒 番茄 抗病毒、耐除草剂、抗虫，熟期改良，高温发育滞后 核桃 抗虫2、植物细胞融合在细胞水平上对植物进行改良将两个不同生物的细胞以人工方法使其融合得到杂种细胞程序： 将两种植物（生物）作单细胞处理 用酶除去细胞壁，制成原生质体 利用融合剂(聚乙二醇)使两种原生质体融合产生融合细胞 在试管中培养该融合细胞成愈伤组织 继而诱导培养成植株1978年德国首次获得马铃薯和番茄的细胞融合植物薯番茄已经获得的有：大豆烟草，拟南芥白菜，烟草颠茄，番茄马铃薯，甘蓝白菜(白甘蓝)，橙枳(橙枳)等3、向农业中引入野生植物将新的植物从野生状态引入栽培二战期间，美国因得不到橡胶供应而大

5、量种植银胶菊后来由石油制品合成橡胶，停止种植银胶菊随石油短缺，现在银胶菊又一次成为重要的经济作物稗子，杂草，分布广，抗性强，有较好的开发前景4、农业生产新领域21世纪农业一方面生产更多食物和纤维，另一方面为其他行业提供更多原料生物能生产：把农业变成一个重要的加工太阳能的能源产业 如利用作物秸杆，通过微生物发酵，使其转化为酒精一类的能源物质蛋白质生产：目前主要开发利用单细胞蛋白 如酵母蛋白质含量占细胞干物质的4555%，营养十分丰富，成人每天吃1015g干酵母，蛋白质的需要就足够了有用次生代谢产物生产：利用细胞培养产生有用代谢产物 如用细胞培养方法生产紫草宁衍生物，其生产率是天然栽培植物的700倍。1982年日本成功的用细胞培养法生产人参植物全株利用：“植物全身都是宝”的时代已经到来 如美国一教授发明了用玉米杆、麦杆、稻草、木料和废纸生产人造纤维的新工艺二、未来的森林世界人口剧增，地球森林覆盖率急剧下降，导致环境日益恶化，灾害频繁发生随着对木材和纸张需求的增加，培育快速生长的树木日益紧迫组织培养技术可产生大量无性系树苗，可成为将来标准的商业性操作技术三、未来的生存空间人口增长，环境污染已危机人类的生存和发展，开辟新的生