약용식물은 독특한 치료 효과와 최소한의 부작용으로 전 세계적으로 큰 주목을 받고 있으며, 그 수요는 나날이 늘어나고 있다. 한의학의 활성 성분은 정확한 임상 효능의 물질적 기초입니다. 약재의 유무(진정성)와 양(품질)이 품질의 핵심입니다. 그러나 식물성 의약품의 복잡한 성분, 불명확한 약효 성분, 다양한 출처, 다양한 제조 공정으로 인해 품질 관리가 어렵고, 또한 식물성 의약품 사기 문제도 두드러져 발전을 방해해 왔습니다. 약용식물산업. 동시에 자연환경의 파괴와 사람들의 장기적인 과잉 개발과 남용으로 인해 많은 원시 약용 식물 자원이 고갈될 위험에 직면해 있으며 야생 자원은 사람들의 수요를 충족시키지 못하고 있습니다.
따라서 중요한 약용식물의 품질을 보장하고 향상시키려는 국민적 요구와 야생자원이 부족하고 한약의 품질이 심각하게 저하되는 심각한 상황에 대응하여 약용 식물 자원의 더 나은 개발 및 활용, 개선 및 강화 약용 식물 자원의 품질을 향상시키기 위해서는 산업 생산을 늘리고 시장 수요를 충족시키기 위해 의약 물질의 생산량을 늘려야 하며, 동시에 야생 자원의 보호를 강화하여 더 나은 약용 식물 자원이 인간이 지속적으로 사용합니다.
약용식물을 개발하고 활용하는 과정에서 종류와 양이 불분명하고, 생식질 자원 보존의 어려움, 야생자원에 대한 심각한 훼손, 인공재배 품종의 품질 저하 등 많은 문제점이 존재한다. , 이는 산업 발전을 심각하게 제한합니다. 약용식물 자원을 효과적으로 분류 및 식별하고, 멸종 위기에 처한 희소 자원을 보호하고, 수리 및 재생하며, 품질 저하 및 멸종을 방지하여 약용 소재의 지속 가능한 공급을 보장하고 약용 소재의 품질을 향상시키는 방법이 가장 시급한 문제입니다. 현대 약용 식물 개발 분야에서도 중국 전통 의학 산업의 현대화와 국제화를 달성하는 핵심 조치입니다.
전통적인 약용 식물의 분류 및 동정 방법은 주로 약재의 색, 모양, 냄새, 맛, 질감 등 감각적 특성을 기반으로 하며, 이러한 특성을 파악하는 방법은 사람마다 다르다는 단점이 있습니다. 개인적이고 강한 주관적이며 경험의 축적을 강조하고 정확하지 않으며 국제 동료들에게 널리 인식되지 않습니다. 따라서, 분자 수준에서 생식질 간의 차이를 어떻게 밝혀낼 것인가가 연구자들의 큰 관심사가 되었습니다. 현대 생명공학은 약용 식물의 생식질을 식별하는 새로운 길을 열었습니다.
DNA 분자마커는 디옥시리보핵산 분자의 차이를 기반으로 한 마커로 일반적으로 빠르고, 추적성이 있고, 특이성이 있고, 안정성이 좋고, 결과가 직관적이고 신뢰할 수 있으며, 생식력에 영향을 받지 않는다는 장점이 많습니다. 무대, 테스트 장소, 환경 조건, 보관 및 기타 요인 등 [1].
약용 식물 연구에 DNA 분자 표지를 적용한 것은 일본에서 처음 시작됐다. 가장 초기이자 가장 일반적인 적용은 약재의 진품 식별 및 품종 분류입니다. 이전의 DNA 분자 표지 기술에는 제한 단편 길이 다형성(RFLP)과 무작위 증폭 다형성 DNA(RAPD)가 포함됩니다. 생명공학의 발달로 AFLP(Amplified Restriction Fragment Polymorphism), SSR(Simple Sequence Repeat), SCAR(Sequence Characterization Amplified Region), Inter-Amplification 등 보다 효율적이고 빠른 DNA 분자 마커가 개발되었습니다. 단순 서열 반복(ISSR), 서열 관련 증폭 다형성(SRAP), 단일 가닥 구조 다형성(SSCP)이 속속 등장하여 약용 식물 생식질 자원 연구의 다양한 측면에 사용되었습니다.
대만 국립 중흥대학교는 Kudzu의 위조품을 정확하게 식별하기 위해 RFLP 기술을 적용했습니다[2]. Ji Baoyu 등[3]은 Kudzu에 대한 연구를 통해 RAPD가 핵심 기술로 사용될 수 있음을 보여주었습니다. 생식질 자원의 스크리닝 및 동정; Hao Gangping [4]은 Salvia miltiorrhiza의 확실한 동정에 AFLP 기술을 성공적으로 적용했습니다. Pan Qingping [5]은 Polygonatum odorifera 상업용 의약 물질의 동정을 위한 분자 기반을 제공했습니다. DNA 분자마커 기술은 약용식물을 식별하는 효과적인 방법임을 알 수 있다.
표 1에서는 일반적으로 사용되는 여러 가지 DNA 분자 표지 기술을 비교합니다. 각 방법에는 고유한 장점과 한계가 있으며, 실제 적용 시 실험 목적, 재료 및 실험 조건을 종합적으로 고려하여 선택할 수 있습니다.
표 내용을 보려면 클릭하세요.
DNA 바코드는 하나 이상의 표준 DNA 서열을 마커로 사용하여 종을 식별합니다. 이는 슈퍼마켓에서 바코드 스캐닝을 사용하여 다양한 제품을 구별하는 것과 유사합니다. 빠르고 간단하며 정확하고 안정적이며 자동화된 장점을 제공합니다.
Chen 등[6]은 4,800종의 약용 식물 및 관련 종의 6,600개 샘플을 연구하여 ITS2가 약용 식물을 식별하는 데 핵심적인 역할을 할 수 있음을 입증했습니다. ITS2 서열은 다양한 지역에서 수집된 9가지 일반적인 쑥 종의 수준 식별에서 가장 높은 성공률을 가지며 Cui Zhiwei 등은 ITS2 및 psbA-를 식별하기 위한 잠재적인 바코드로 사용할 수 있음을 발견했습니다. tmH는 다양한 종류의 인동덩굴을 효과적으로 구별하며, 이는 ITS2와 psbA-tmH가 다양한 종류의 인동덩굴을 식별하는 데 유리한 바코드 조합으로 사용될 수 있음을 나타냅니다. Li Quer et al. ITS2 서열은 Hainan Rubiaceae 약용 식물을 신속하게 식별할 수 있습니다.
최근 새로 개발된 단일 염기 다형성(SNP) 마커 기술은 개인별 염기 차이나 서로 다른 대립유전자 간의 작은 차이만 검출할 수 있는 기술로, 삽입과 결실 등의 염기 차이 검출을 통해 차이를 구별하는 방법을 사용하고 있다. 두 개인 사이의 유전 물질에서 발생합니다[10]. Chen 등[11]은 고려인삼과 화기삼을 성공적으로 식별하기 위해 ITS2, matK 및 psbA-trnH 표준 바코드 서열과 결합된 SNP 마킹 기술을 사용했습니다. DNA 바코드를 기반으로 한 SNP 마킹 기술이 Panax 속을 식별하는 효과적인 수단으로 사용될 수 있음이 입증되었습니다. SNP는 서열 변이를 마커로 직접 사용할 수 있으며, 그 검출 및 분석 방법은 전통적인 겔 전기영동을 대체하기 위해 정교한 DNA 칩 기술을 사용하며, 응용 가능성이 가장 높은 유전자 마커로 간주됩니다.
DNA 바코드 기술은 신속하고 효과적으로 종을 식별할 수 있으며 오늘날 약용 식물 생식질 자원의 분류 및 식별을 위한 주류 방법이 되었습니다.
종자은행 방식은 일반적으로 전통 약용식물의 생식질 자원을 보존하기 위해 사용되는데, 이는 넓은 공간 점유, 제한된 보존 종 수, 관리의 번거로움, 곰팡이 및 곰팡이 감염 용이, 보관 기간 부족 등의 단점을 가지고 있다. 시간. 체외 보존을 위한 생명공학적 방법을 사용하면 위의 문제를 잘 해결할 수 있습니다. 보존된 재료를 되살린 후, 자연환경에 영향을 받지 않고 단시간에 많은 수의 묘목을 급속하게 번식시킬 수 있어 시간과 노력을 절약하는 동시에 악화 빈도를 줄여 목적을 달성할 수 있습니다. 고품질 생식질 자원의 즉시 사용 및 장기 보존 [12].
식물 세포의 전능성에 의존하여 체외 이식편을 액체 배지의 MS 반고체 배지 또는 여과지에 접종한 후 상온 또는 저온에서 배양한 후 적절한 시기에 계대배양합니다. ], 조직배양 보존법은 상온계대배양 보존법과 완속생육 보존법으로 나누어진다. 조직 배양 보존 방법은 약용 식물의 번식을 효과적으로 확대하고 야생 자원이 시장 수요를 충족할 수 없는 상황을 완화할 수 있으며 멸종 위기에 처한 희귀 약용 식물을 보호하는 효과적인 수단이기도 합니다.
(1) 상온 계대배양 보존 방법: 상온 조건에서 일정한 간격으로 외식편을 새로운 계대배양하여 생식질 보존 목적을 달성할 수 있습니다. 시간 [14]. 이 방법은 Dendrobium officinale 생식질 자원 보존에 있어서 일정한 결과를 얻었으며 Dendrobium officinale의 신속한 증식 시스템이 성공적으로 확립되었습니다 [13]. 이 방법은 간격이 짧고 지속적인 계대배양이 필요합니다.
(2) 완생보존방법 : 배양조건을 조절하여 외식편의 성장을 억제하고, 영양분의 소모를 최소화하여 계대배양 시간을 최대한 연장한다.
주요 조치로는 온도 저하, 삼투압 조절, 영양분 수준 조절, 성장 억제제 또는 지연제 사용, 배양 배지의 영양분 비율 조절, 빛 조절 등이 있습니다 [13]. 산 은행나무에 대한 체외 배양 연구를 수행하고 산 은행나무 생식질의 체외 보존에 가장 적합한 조건을 탐색했습니다[15].
이 방법은 계대 과정 없이 식물의 생식질을 장기간 보존할 수 있어 발생하는 유전적 변이가 상대적으로 적다. 현재 가장 성숙한 냉동보존 방법은 유리화법이다. 식물배양물을 고농도의 복합보호제로 일정시간 처리한 후 액체질소로 급속동결시켜 식물세포 내부 및 외부의 용액을 무정형의 유리화 상태로 고화시켜 세포의 기계적 손상을 방지합니다. 얼음 결정이 형성되고 녹는 과정에서 발생합니다. 이 상태에서는 식물 세포의 대사와 성장 활동이 거의 완전히 중단되지만 생물학적 물질의 형태발생 가능성은 유지됩니다[16].
화기삼 현탁세포의 초저온 보존에 관한 탐색적 연구를 통해 이 방법의 타당성이 입증되었으며[17], 임베디드 유리화법의 초저온 보존 기술은 인삼 현탁세포의 체외 보존을 실현할 수 있다. 참마 생식질[18]; 유리화 방법을 사용하여 멸종 위기에 처한 식물 수레국화를 보존했으며 줄기 끝 부분의 동결 보존 절차가 성공적으로 수행되었습니다[19].
액적동결법과 유리화법을 기초로 개발된 액적유리화법은 높은 생존율, 높은 재생율, 폭넓은 적응성, 대용량 처리능력, 쉬운 조작 등의 장점을 가지고 있다[20] ]. 약용식물의 생식질 보존에 액적유리화법을 적용한 보고는 거의 없으나, 다른 식물에 대한 적용은 참고자료로 활용될 수 있다.
인공씨앗은 조직배양을 통해 생성된 배아체를 감싸 영양분을 공급하는 캡슐을 사용한 뒤, 캡슐 주변에 보호막을 감싸 천연종자와 유사한 구조를 형성한다. 인공종자는 계절적 제약을 받지 않고, 영양공급과 내병성이 우수하며, 우수품종의 유전적 특성을 유지할 수 있고, 보관 및 운송이 편리한 장점이 있다. 멸종 위기에 처한 약용 식물의 생식질 자원을 보존하는 데 매우 유용합니다.
오랫동안 독특한 치료, 건강, 미용 효과로 인해 귀중하고 희귀한 많은 약용 식물들이 공급 부족을 겪어 왔으며, 이로 인해 원료 약재의 가격이 크게 상승했습니다. 야생 및 희귀 약용 식물 자원에 대한 사람들의 관심을 자극하여 약탈적인 채굴 및 획득은 자원에 엄청난 피해를 입힙니다. 또한, 지구 기후 온난화 등 자연 환경의 변화로 인해 많은 지역이 더 이상 원초의 생육에 적합하지 않게 되었습니다. 많은 희귀한 약용식물 자원이 여러 요인의 복합으로 인해 멸종 위기에 처해 있습니다.
인공종자기술은 멸종위기 식물의 생식질 자원 보존에 큰 의미를 갖는다. 그러나 이 기술은 식물 조직 배양에 의존하기 때문에 조직 배양이 어려운 식물에는 적합하지 않습니다.
장기배양, 식물줄기세포 배양 등 생명공학적 방법을 활용하여 약용식물자원의 지속가능한 활용도 가능하다[30]. 또한, 생식질 자원 식별, 보호 대상 및 현지 보호 단위 결정, 현지 외 보전의 샘플링 전략 및 효과 평가, 위험 원인의 과학적 해명 등에 DNA 분자 표지 기술을 적용하는 것도 가능합니다. 희귀하고 멸종 위기에 처한 의약 목적으로 사용됩니다. 식물 자원 보호 전략 수립 및 조치 실행에 대한 참고 자료를 제공합니다.
생명공학을 응용하면 약용 식물 자원을 더 잘 개발하고 활용할 수 있을 뿐만 아니라 이를 최대한 보호할 수 있습니다. 생명공학은 중국 문화의 보물인 한의학을 세계에 알리는 데 큰 역할을 할 것입니다.
약용식물을 심고 재배하는 과정에서 바이러스 감염으로 인한 품질저하, 과학적인 품질평가 시스템이 미흡한 등의 문제가 있다. 따라서 바이러스가 없는 고품질 약용식물을 재배하고, 과학적인 품질평가 시스템을 구축하고, 천연품종보다 품질이 좋은 새로운 약용식물 품종을 창출하는 것이 현재 약용식물 연구개발 분야에서 각광받는 방향이다.
식물 바이러스는 숙주의 신진 대사를 방해하고 수확량과 품질을 저하시키며 심지어 죽음을 초래하기 때문에 '식물암'으로 알려져 있습니다. 특히, 영양번식 작물은 연이어 재배할 경우 다양한 바이러스가 축적되어 품질이 저하되는 경향이 있다[31]. 식물 바이러스는 작물 수확량과 품질을 저하시키는 주요 요인 중 하나가 되었습니다.
현재 인간은 거의 천 종에 가까운 식물 바이러스를 발견했습니다. 약용식물에 감염되는 주요 바이러스로는 오이모자이크바이러스, 다신모자이크바이러스, 대두모자이크바이러스, 담배모자이크바이러스 등이 있다[32]. 식물 바이러스로 인한 세계 경제 손실은 매년 약 600억 달러에 달합니다.
따라서 약용 식물의 바이러스 제거 기술에 대한 연구를 늘리고 과학적이고 효과적인 예방 및 통제 조치를 채택하는 것이 현재와 미래의 약용 식물의 품질을 향상시키고 향상시키는 데 초점이자 어려움입니다 [33]. 표 2는 최근 몇 년 동안 여러 해독 기술의 적용 진행 상황을 요약합니다.
표 내용을 보려면 클릭하세요
표 2에 나열된 일반적인 해독 방법 외에도 꽃밥 또는 꽃가루 배양, 핵배아 배양 기술 등이 있으며 이를 수행할 수 있습니다. 또한 어느 정도 바이러스 백신 효과가 있습니다.
식물신품종은 발견된 야생식물을 도입, 가축화하여 인공적으로 재배, 도입, 개발되거나 생명공학을 통해 변형된 식물품종으로서 신규성, 특이성, 일관성, 안정성을 갖추고 명칭이 확정된 식물품종을 말한다. . 성적 식물 종 [45].
전통 약용식물의 신품종 창출에는 일반적으로 잡종육종 등의 방법이 이용된다. 예를 들어 도라지[46], 샐비어[47] 등에 대한 잡종육종이나 잡종강세 활용에 대한 연구가 진행되고 있다. 기타 약재, 신품종이 탄생하였습니다. 그러나 이 방법은 새로운 유전자를 생산할 수 없고, 잡종 자손의 특성이 분리되며, 번식 과정이 느리고 복잡하다는 단점이 있다. 현대 생명공학 방법은 새로운 품종을 만드는 새로운 방법을 열었습니다.
돌연변이 육종이란 다양한 물리적, 화학적, 생물학적 요인을 이용하여 식물에 유전적 변이를 유도하고, 유전자 재조합을 촉진하여 유전적 변이를 확대시킨 후 육종 목적에 따라 새로운 품종을 선발하는 육종기술을 말한다[48] ].
이온빔 주입 돌연변이 유발 기술은 제어 가능하고 집중적이며 지향성 주입 범위를 갖는 하전된 이온빔을 사용하여 상대적으로 높은 돌연변이 비율과 상대적으로 넓은 돌연변이 스펙트럼을 얻음으로써 새로운 품종의 선택을 가능하게 합니다. 들깨 종자에 다양한 양의 12C6+ 이온빔을 균일하게 조사한 후 일부 염색체 이상이 발생하여 우수한 돌연변이 품종을 선별할 수 있는 가능성이 더 높아졌습니다 [49]. 이는 저선량 12C6+ 중이온빔이 새로운 돌연변이 유형의 조사 돌연변이 유발과 우수한 신규 품종 육종에 큰 잠재력을 가지고 있음을 보여준다.
우주육종은 우주라는 특수한 환경을 이용하여 생물학적 유전자에 변이를 일으키고 신품종, 신소재를 육종하는 새로운 육종기술이다. 가장 큰 장점은 기존 육종이나 기존 돌연변이 육종 방법으로는 얻기 힘든 희귀한 유전자원을 단시간 내에 확보할 수 있어 식물이 새로운 유전자, 신형, 신형질을 획득할 수 있다는 점이다[50]. 보도에 따르면 '천단 1호' 우주 샐비어는 Tasly Group에서 성공적으로 재배되었습니다. 2008년에 그룹은 "Shenqi"를 타고 우주로 Salvia miltiorrhiza의 씨앗을 운반한 후 지구로 귀환한 후 종자를 재배하고 번식했으며 "Tiandan No. 1" 우주 Salvia miltiorrhiza를 선택했으며 그 활성 성분이 크게 증가했습니다. 컨트롤보다 높습니다.
돌연변이 육종은 단시간에 돌연변이율을 높이고 더 많은 돌연변이 유형을 얻을 수 있지만, 유도되는 돌연변이의 방향을 통제하기 어려운 돌연변이는 대부분 더 우수한 형질을 얻기 위한 것이다. , 돌연변이의 양을 늘릴 필요가 있습니다. 그래서 심사 업무량이 상당하다.
배수체 육종에는 반수체 육종과 다배체 육종이 포함됩니다. 반수체육종은 반수체 배양기술과 육종실습을 결합하여 형성된 새로운 육종방법으로 원거리 잡종의 불임성을 극복하고 육종효율과 선별효율을 향상시키며 순혈주를 신속하게 얻을 수 있는 장점이 있다[48]. 발육기의 꽃밥을 외식체로 사용하여 배양 및 반수체 유도를 실시하여 반수체의 작은 녹색 묘목을 얻었다. 염색체가 배가된 후, 분리되지 않는 특성과 균일한 표현형을 갖는 동형접합 이배체가 한 세대에 나타날 수 있으며, 이는 번식 기간을 크게 단축할 수 있습니다[51].
다배체란 염색체 수가 3n개 이상인 개체, 집단, 종을 말합니다. 배수체 식물은 적응성과 가소성이 더 뛰어납니다. 약용 식물 배수체는 강한 스트레스 저항성, 높은 바이오매스 생산량, 낮은 출산율, 특정 약용 성분의 양 증가 등의 특징을 가지고 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 배수성 유도제는 콜히친입니다. 콜히친 유도 방법에는 두 가지 유형이 있습니다: 생체 내 및 시험관 내 치료 배가 방법입니다[52]. 생체 내 배가법에는 적하법, 침지법, 한천법, 스프레이법, 주입법 등이 있습니다. 조직배양 돌연변이 유발법으로도 알려져 있는 시험관내 배가법은 콜히친을 사용하여 식물의 특정 분리된 부분을 처리한 후 조직배양을 수행하거나, 조직배양 과정 중에 염색체 배가를 수행하는 방법이다. 콜히친과 한천을 혼합하여 반고체로 만든 후 식물의 말단 또는 겨드랑이에 적용하여 배수성을 유도하는 방법은 도라지[53], 인동덩굴[54] 등의 약용 식물에서 성공했습니다. 또한 지황의 새싹이 있는 줄기 부분을 적절한 농도의 콜히친 용액에 담가서 4배체 식물을 유도하였으나 유도율은 높지 않았다[55]. Dendrobium의 원구경 줄기를 0.075% 콜히친 배양배지에 접종한 결과 높은 유도율이 얻어졌다[56].
시험관 내 배양 방법을 통해 Echinacea의 염색체 배가 유도에도 성공했습니다 [57]. 또한 급격한 온도 변화, 기계적 외상, 전리선, 비전리선, 원심력 등의 물리적 요인뿐만 아니라 유성교배, 배유 배양, 체세포교배, 체세포 클론 돌연변이 등의 생물학적 방법도 가능하다. 염색체 배가를 유도하는 데 사용됩니다.
인위적으로 유도된 배수체는 빈도가 높고, 결과가 빠르고, 방법이 비교적 간단하지만, 생산 및 육종 실무에 있어 막대한 경제적 이익을 가져올 수 있다. 그러나 독성, 심각한 키메라 현상, 번식력 감소, 안정화 시간이 길고 사육 비용이 많이 드는 등의 문제도 있다[58]. 따라서 약용식물의 다배체 육종에 대한 더욱 광범위한 연구가 필요하다.
유전공학 육종으로도 알려진 형질전환 육종은 사람들이 특이적으로 발현하고자 하는 희망에 따라 외래 유전자를 수용 세포의 게놈에 재조합하고, 스크리닝을 통해 안정적으로 발현되는 새로운 유전자 조작 품종을 얻을 수 있습니다. 주요 장점은 식물의 원거리 교배에 따른 비호환성 장애를 극복하고, 종 교배의 범위를 확대하며, 돌연변이 속도를 가속화하는 등 유기체의 방향성 생성 가능성을 제공한다는 점이다[59]. 새로운 품종을 창출하고 고품질, 다수확, 효율적이고 다양한 저항성 작물을 개발하는 데 재능을 보여줄 수 있습니다. 현재 식물형질전환의 주요 방법으로는 Agrobacterium 매개법, 폴리에틸렌글리콜 매개법, 유전자 총법, 화분관 채널법, 전기천공법, 미세주입법, 초음파 도입법 등이 있다.
아그로박테리움 매개 방법은 비교적 성숙한 기술과 이상적인 결과를 바탕으로 가장 널리 사용되는 유전자 형질전환 방법이다. 먼저, 목적 유전자에 연결된 식물 발현 벡터를 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)에 옮긴 후, 아그로박테리움을 이용하여 식물을 감염시키고, 벡터 상의 목적 유전자를 식물 게놈에 도입 및 통합시켜 목적 유전자의 형질전환을 완료하고, 이식 유전자 식물. 더 큰 DNA 단편을 형질전환하는 데 사용할 수 있고, 유전이 안정적이며, 재현성이 좋고, 유전자 침묵 현상이 발생하지 않지만, 쌍자엽 식물에만 민감하다는 단점이 있습니다. 이 방법은 Salvia miltiorrhiza [60], Zhugezi 및 Isatis indica [61], Astragalus membranaceus [62], Artemisia [63] 및 기타 재료와 같은 재료에서 성공적이었습니다.
생물학적 방법은 아그로박테리움 매개 형질전환 이후 널리 사용되는 또 다른 유전자 형질전환 기술이다. 화약 폭발이나 다른 추진력을 이용하여 외생 DNA를 운반하는 금속 입자를 진공 챔버 내 표적 세포나 조직에 발사하여 외생 유전자를 도입합니다. 이 방법은 숙주 제한이 없고 조작이 간단하며 형질전환 시간이 짧습니다. 그러나 형질전환 속도가 상대적으로 낮고 외인성 DNA 통합 메커니즘이 불분명합니다. 최근에는 마늘[64], 흰토끼풀[65] 등 약용식물에 대한 새로운 결과가 얻어졌다.
화분관 채널법은 수분 후 식물의 개화 과정에서 발아하는 화분관 채널을 이용하여 외래 DNA를 수정란에 도입함으로써 표적 유전자를 수혜 식물의 게놈에 통합시키는 방식으로, 만들기 자연적으로 종자로 발달하여 형질전환 식물을 형성하는 방법입니다. 이 방법은 간단하고 번식 시간이 짧습니다. 이 방법을 이용하여 Dendrobium officinale[66], Ricinus communis[67] 등이 새로운 유전자변형품종으로 형질전환되었다. 표 3은 여러 주요 식물 유전자 형질전환 방법의 특성을 비교한 것입니다.
표 내용을 보려면 클릭하세요.
유전자 변형 식물을 약용 식물에 적용하는 것은 꽤 좋은 결과를 얻었지만, 그 안전성 문제는 항상 뜨거운 논쟁거리였습니다. 그러므로 우리는 여전히 유전자 변형 약용 식물에 대해 경계해야 하며, 보다 체계적이고 심층적인 연구가 이루어져야 합니다.
2차 대사공학은 DNA 재조합 기술을 사용하여 2차 대사산물을 생성하거나 새로운 생화학 반응을 도입하는 생화학 반응 경로를 수정함으로써 하나 이상의 특정 2차 대사산물의 합성을 직접적으로 개선하거나 억제하여 세포 성능을 향상시킵니다. 약용 식물에서 2차 대사산물의 생합성 경로가 점점 더 명확해짐에 따라, 식물의 2차 대사 경로를 유전적으로 개선하여 표적 산물의 양을 크게 늘리는 대사공학 기술의 적용이 연구 핫스팟이 되었습니다.
1991년 미국 학자 베일리가 2차 대사공학 개념을 제안한 이후 2차 대사공학 기술의 응용에 대한 수많은 보고가 있었다. 가장 고전적인 초기 연구는 처음부터 쌀 배유에서 프로비타민 A(β-카로틴) 생산을 달성하기 위해 이 기술을 사용하는 것이었습니다[68]. 최근에는 이 기술을 약용식물에 적용했다는 보고가 속속 등장하고 있다. 약용 식물에 들어 있는 다양한 약용 물질의 양은 종종 매우 낮아서 사람들의 요구를 충족시킬 수 없습니다. 식물에서의 그 양은 2차 대사공학을 통해 안정적으로 증가될 수 있습니다. 본 논문에서는 2차 대사공학적 방법을 통해 약용식물 내 여러 중요한 약력학적 물질의 양을 향상시키는 응용과정을 간략하게 소개한다.
페닐프로파노이드 화합물은 장기적인 자연 선택 과정에서 식물이 생산하는 중요한 천연 유기 화합물입니다. 이들은 일반적으로 항균, 항바이러스, 항종양, 항자유래디컬, 항염증, 진통 및 보호 특성을 가지고 있습니다. .간 보호, 심혈관 보호 등 다양한 생물학적 활성을 갖고 있어 매우 중요한 천연약재입니다.