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徐伟忠6月前
次生代谢的全能性 早上好,欢迎大家来到总结。今天我们讲植物次生代谢物的一些特异性。首先,我前面讲的都是以整个植株在自然环境下,对于各项逆境环境的一种响应,从而形成了一种自我防御机制。这种自我防御机制催生出各种各样的次生代谢,为植物的药用成分、有效成分、天然活性成分的合成提供条件。 除了整个植株以外,实际上植物的每一个组织或器官,都具有形成次生代谢物的特性,这种特性我们叫做全能性。从细胞遗传的角度来说,有细胞的全能性,即每个细胞都携带有整个植株整体的遗传信息,所以我们利用它的全能性进行组织培养。植物的次生代谢物也蕴藏在细胞里面,一个细胞也照常具有形成各种次生代谢物的潜在能力,我们也叫做次生代谢的全能性。利用这个全能性,未来我们可以进行各种生物制药,获取某些植物、某些生物的细胞,在实验室里,就可以进行次生代谢物的诱导激发以及提取,不需要种植整个植株在自然界环境下,完成从种植到最后的收获过程。我们还可以在工厂里、在培养罐里进行定向式的诱导物激发,让其更加高效。 细胞的全能性被应用于组织培养。上世纪40年代,大量的科学试验,包括组织培养、细胞培养,都是利用它的全能性。这种全能性在代谢方面被扩展为代谢的全能性,即在细胞的代谢上,它跟整个植株的代谢类型、代谢强度、代谢方向、代谢所需要的外界刺激等方面具有相似性。所以利用这个代谢的全能性,离体的细胞在组培瓶里,通过人工培养的方法,可以合成各种各样的次生代谢物,这就是未来我们通过细胞培养药物的一个路径。 所谓次生代谢的全能性,说明细胞含有次生代谢物相关的各种各样的遗传信息,这些遗传信息包括转录、翻译与基因的表达,并且与次生代谢相关的一些酶、底物和代谢的枢纽都能在一个离体的细胞内得到体现。所以植物细胞代谢的全能性,跟原来我们说细胞信息的全能性也是息息相关的。所谓信息的全能性,就是一个细胞在人工培养的环境下,能够发育成一个完整植株,在发育成完整植株的过程中,存在细胞的生长以及细胞的分化,这个过程形成的很多代谢物,可以作为次生代谢物的底物,为次生代谢源源不断提供底物与能量。 有一种紫草,它的药用成分是紫草素及其衍生物,在生物合成时,其主要分布部位是在根系的木栓部。我们把这种紫草的种子萌发,幼苗生长到一定时期,用它的根、胚轴、胚根、茎、叶、子叶的愈伤组织进行培养,发现都能够合成萘醌类色素,且其成分与整株植物基本相同,#徐伟忠
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