植物資源的開發(fā)與利用知識講解

東北(dōngběi)林業(yè)大學(xué)本科課程第二章植物(zhíwù)資源的開發(fā)與利用植物資源的開發(fā)利用是植物資源學(xué)研究的主要目標(biāo)，即挖掘各種有用植物，研究其利用途徑和方法，開發(fā)植物資源產(chǎn)品，提高資源的利用率，也就是要在科學(xué)、合理、有效、充分利用已有植物資源的同時(shí)，不斷深入、持久地發(fā)掘植物新資源、新用途、增加新產(chǎn)品，滿足(mǎnzú)不斷增長的社會需求。第一頁，共30頁。東北(dōngběi)林業(yè)大學(xué)本科課程第一節(jié)植物資源開發(fā)利用的層次(céngcì)第二節(jié)開發(fā)新植物資源的方法與途徑第三節(jié)擴(kuò)大植物資源產(chǎn)量的方法與途徑第二頁，共30頁。第一節(jié)植物(zhíwù)資源開發(fā)利用的層次植物資源開發(fā)利用層次按照(ànzhào)采用的主要方式分為以下三個(gè)層次：一、針對發(fā)展原料的一級開發(fā)開發(fā)的手段側(cè)重于農(nóng)學(xué)和生物學(xué)方面，目的在于不斷擴(kuò)大植物資源產(chǎn)量，不斷提高質(zhì)量。一方面加大對野生資源植物自然更新能力和可持續(xù)利用技術(shù)的研究，提高野生資源的利用率，另一方面主要通過馴化、組培、栽培、良種選育、科學(xué)管理、病蟲害防治、合理采收和初加工等生產(chǎn)手段，為植物資源產(chǎn)品生產(chǎn)的二級開發(fā)提供數(shù)量更多的、質(zhì)量更好的原料。第三頁，共30頁。中華(Zhōnghuá)獼猴桃薇菜西洋參第四頁，共30頁。第一節(jié)植物(zhíwù)資源開發(fā)利用的層次二、針對發(fā)展產(chǎn)品的二級開發(fā)開發(fā)手段側(cè)重于工業(yè)生產(chǎn)方式(shēngchǎnfāngshì)，但因資源開發(fā)目標(biāo)不同而異。藥用植物資源：側(cè)重于藥物化學(xué)提取、分離、提純技術(shù)以及制藥技術(shù)等；第五頁，共30頁。果樹植物資源：側(cè)重于果品保鮮、釀造、果脯(guǒfǔ)、果凍等食品加工技術(shù)；第六頁，共30頁。野菜植物資源：側(cè)重于保鮮、罐藏、腌制及干制等食品加工技術(shù)；香料(xiāngliào)植物資源：側(cè)重于香料(xiāngliào)成分的提取、分離、提純技術(shù)等第七頁，共30頁。第一節(jié)植物(zhíwù)資源開發(fā)利用的層次三、針對發(fā)展新資源的三級開發(fā)開發(fā)手段(shǒuduàn)涉及多學(xué)科綜合性研究，包括區(qū)域調(diào)查、植物系統(tǒng)分類、植物區(qū)系、植物化學(xué)、植物生態(tài)、植物地理、植物生理等多個(gè)學(xué)科，目的在于發(fā)掘新資源、開發(fā)新原料、發(fā)現(xiàn)新成分、開發(fā)新產(chǎn)品等。如西洋參的發(fā)現(xiàn)，就是利用植物生態(tài)、植物地理、植物化學(xué)手段(shǒuduàn)發(fā)掘新資源的典型例子。第八頁，共30頁。第一節(jié)植物(zhíwù)資源開發(fā)利用的層次植物資源開發(fā)的三個(gè)層次是相互關(guān)聯(lián)的以科學(xué)研究為主的三級開發(fā)是植物資源開發(fā)的科學(xué)支撐、以工業(yè)生產(chǎn)方式為主的二級開發(fā)是植物資源開發(fā)的目標(biāo)(mùbiāo)、以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式為主的一級開發(fā)是植物資源開發(fā)的穩(wěn)定保障。綜合科學(xué)研究發(fā)展新資源、新成分、新產(chǎn)品（三級開發(fā)）發(fā)展原料馴化栽培、組織培養(yǎng)、資源選育（一級開發(fā)）發(fā)展產(chǎn)品食品、藥品、香料、色素、樹脂等（二級開發(fā)）第九頁，共30頁。第二節(jié)開發(fā)植物資源(zīyuán)的方法與途徑植物資源開發(fā)利用的一般途徑與方法：一、系統(tǒng)研究法（一）研究方法的理論依據(jù)是植物體內(nèi)有用成分在植物界中分布與植物系統(tǒng)發(fā)育的相關(guān)性，即利用近緣屬種植物成分相似性的特點(diǎn)，發(fā)掘新資源的方法。它是建在植物區(qū)系和植物地理學(xué)研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用植物化學(xué)研究的科學(xué)積累和技術(shù)手段，采用植物分類、分布和植物化學(xué)等學(xué)科結(jié)合的一種開發(fā)新植物資源的方法。（二）研究方法的特點(diǎn)和要求特點(diǎn)：尋找已開發(fā)利用的植物資源的代用品的研究，目標(biāo)性明確，研究周期短，一旦成功，可直接為醫(yī)藥及工業(yè)等生產(chǎn)服務(wù)。要求：實(shí)驗(yàn)設(shè)施和技術(shù)手段必須精良，要求有重大開發(fā)價(jià)值(jiàzhí)或潛力的目標(biāo)化結(jié)合物；要求對植物區(qū)系情況有深入的了解和認(rèn)識。

第十頁，共30頁。第二節(jié)開發(fā)(kāifā)植物資源的方法與途徑（三）研究方法的工作程序1.研究目標(biāo)的確定：確定要研究的目標(biāo)植物，首選同屬植物，其次同科植物，再次是系統(tǒng)發(fā)育上的相近科。進(jìn)一步分析研究目標(biāo)植物與原利用植物在生態(tài)環(huán)境要求上的差異。首選具有相似生態(tài)要求的種類。2.研究方法的制定：根據(jù)目標(biāo)物已有的提取、分離、精制技術(shù)，制定研究方法。（1）提取的方法與條件根據(jù)目標(biāo)物的性質(zhì)選擇提取方法溶劑提取法：冷浸法、回流提取法、連續(xù)提取法。水蒸氣蒸餾法：適用于高沸點(diǎn)(fèidiǎn)下易分解的物質(zhì)，在低溫下將其提取出來。其他方法：萃取法、滲濾法、煎煮法、超聲波提取、微波提取及超臨界萃取等。第十一頁，共30頁。第二節(jié)開發(fā)植物(zhíwù)資源的方法與途徑（2）分離的方法與條件提取物絕大多數(shù)是混合物，其中含有一些雜質(zhì)及溶解度相似的化學(xué)成分，需要將目標(biāo)成分從中分離出來，并得到純化和精制。分離的方法主要有：溶劑分離法：兩項(xiàng)溶劑萃取法、植被衍生物法、綜合處理法、重結(jié)晶法等。層析分離法：吸附層析法、液-液分層析法、離子交換層析法、液相凝膠層析法等純度判定方法：外觀層析法、熔點(diǎn)判定、層析法判定和光譜檢驗(yàn)等。3.研究結(jié)果的評價(jià)(píngjià)：主要探討代用成分與原開發(fā)利用成分功能的相似性，含量及開發(fā)潛力的分析、提取、分離和精制的工藝流程等，為投入生產(chǎn)、研制新產(chǎn)品提供依據(jù)。第十二頁，共30頁。第二節(jié)開發(fā)植物(zhíwù)資源的方法與途徑二、民族植物學(xué)法（一）研究(yánjiū)方法的理論依據(jù)民族植物學(xué)是研究(yánjiū)人與植物之間直接相互作用的一個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域，它是研究(yánjiū)人類利用植物的傳統(tǒng)知識和經(jīng)驗(yàn)，包括植物資源的利用歷史、文化和現(xiàn)狀，特別是種類及其用途和利用方法。“回歸自然”“崇尚(chóngshàng)天然”美國福特教授說：“民族植物學(xué)的根應(yīng)該在中國”，“中國有豐富的民族植物學(xué)的寶庫”。第十三頁，共30頁。在新疆烏魯木齊地區(qū)通過民族植物學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)維族婦女有喜歡用新疆菘藍(lán)葉制成的青黛來涂眉的民俗，以此為據(jù)，開發(fā)了奧斯曼系列化妝品，促進(jìn)了新疆菘藍(lán)的栽培(zāipéi)事業(yè)。維吾爾婦女在春天花紅葉綠之時(shí),便采集大量的奧斯曼葉,用擠出的葉汁拌以適當(dāng)?shù)难蛴?制成不腐不爛的眉膏,以備冬天之用.維吾爾族(Wéiwúěrzú)稱它為“眉毛的糧食”。第十四頁，共30頁。在巴扎上,還能買到一種特殊的頭油(tóuyóu),是用沙棗樹的樹膠制成的。據(jù)說用這種頭油(tóuyóu)抹出的頭發(fā)又黑又亮,還有股沙棗花的濃香。維吾爾語叫“依里穆”。辯子在一周之內(nèi)不會變型。第十五頁，共30頁。百里香俗名(súmíng)山花椒，古稱地椒為唇形科多年生半灌木狀植物，赤峰丘陵低山區(qū)和草原都有分布其味非常濃厚，古代牧區(qū)常用它做燉肉調(diào)料，元代詠地椒的詩較多，如許有壬在赤峰地區(qū)西側(cè)元上都作《上京十詠·地似》中說：“凍雨催花紫，輕風(fēng)散野香”。第十六頁，共30頁。屬中文名：見血封喉屬

屬拉丁名：Antiaris

科中文名：?？?/p>

“箭毒木”生長在西雙版納(xīshuānɡbǎnnà)海拔1000米以下的常綠林中，是國家三級保護(hù)植物，是一種劇毒植物和藥用植物。當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族在歷史上曾將見血封喉的枝葉、樹皮等搗爛取其汁液涂在箭頭，射獵野獸。世界(shìjiè)木本植物中最毒的一種樹“死亡之樹”

第十七頁，共30頁。第二節(jié)開發(fā)植物(zhíwù)資源的方法與途徑（二）研究方法的特點(diǎn)和要求特點(diǎn)：是通過調(diào)查了解民族、民間利用植物的種類、用途和利用方法等發(fā)掘植物資源(zīyuán)，目標(biāo)明確，研究成功可直接用于生產(chǎn)。利用植物具有不同程度的經(jīng)驗(yàn)性，常存在同物異名，同名異物等現(xiàn)象。

要求：對民族、民間利用植物進(jìn)行準(zhǔn)確考證，確定分類地位，通過科學(xué)手段分析其利用的科學(xué)性和開發(fā)利用的價(jià)值等。第十八頁，共30頁。同名異物現(xiàn)象：丁香(dīngxiāng)花木犀科丁香(dīngxiāng)屬落葉灌木或小喬木，常見的花色有白色，紫色等丁香(dīngxiāng)植物：桃金娘科，蒲桃屬。第十九頁，共30頁。同物異名現(xiàn)象：花生：在南方(nánfāng)多稱落花生，在河南稱落生，山東稱長生果。玉米：果穗的特點(diǎn)命名，如棒兒米、棒子、腰粟、鹿角黍等?；蛘咧赜衩鬃蚜５奶厣?，如玉谷、玉米、玉麥、玉蜀黍、珍珠粟等。第二十頁，共30頁。第二節(jié)開發(fā)(kāifā)植物資源的方法與途徑（三）研究方法的工作程序裴盛基教授的觀點(diǎn)，把民族植物學(xué)法在植物資源開發(fā)利用中劃分為：描述階段、解釋階段和應(yīng)用階段3個(gè)不同研究階段。1.描述研究階段主要工作：科學(xué)鑒定、分類和利用狀況的記述。工作程序：文獻(xiàn)資料研究調(diào)查內(nèi)容設(shè)計(jì)民間訪問調(diào)查野外調(diào)查資料整理描述編目。描述編目的(mùdì)條目主要包括：5W:who?what?How?when?where?這個(gè)階段的調(diào)查結(jié)果是某一調(diào)查區(qū)民族民間利用植物的第一手科學(xué)資料，是深入研究和資源開發(fā)價(jià)值綜合評價(jià)的基礎(chǔ)第二十一頁，共30頁。第二節(jié)開發(fā)植物(zhíwù)資源的方法與途徑2.解釋研究階段本階段在描述階段基礎(chǔ)上，主要對為什么用，科學(xué)的范圍及產(chǎn)品或原料的去向等進(jìn)行(jìnxíng)深入研究。另一方面是對民族、民間利用植物的市場現(xiàn)狀及市場潛力進(jìn)行(jìnxíng)科學(xué)分析，準(zhǔn)確預(yù)測開發(fā)利用的前景。民間解釋民族、民間植物的解釋科學(xué)解釋國際市場消費(fèi)水平直接使用國內(nèi)市場消費(fèi)水平工業(yè)原料集市交換鄉(xiāng)鎮(zhèn)(xiāngzhèn)市場消費(fèi)水平以物易物家庭消費(fèi)水平個(gè)人消費(fèi)水平解釋研究階段的各個(gè)環(huán)節(jié)第二十二頁，共30頁。第二節(jié)開發(fā)植物(zhíwù)資源的方法與途徑被利用的植物的社會需求水平越高，人類對該植物的依賴程度(chéngdù)也越高，消費(fèi)數(shù)量也越大，進(jìn)入人工栽培的可能性也越大，穩(wěn)定性越高。民間利用植物資源開發(fā)的成功，一方面決定其利用價(jià)值，一方面也受市場營銷水平的影響。例如朝族的泡菜。第二十三頁，共30頁。第二節(jié)開發(fā)(kāifā)植物資源的方法與途徑3.應(yīng)用研究階段描述階段和解釋階段提供了豐富(fēngfù)的科學(xué)資料，研究的性質(zhì)均以基礎(chǔ)和應(yīng)用為重點(diǎn)。應(yīng)用階段在此基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代科技手段，開發(fā)新產(chǎn)品、擴(kuò)大原料資料等，使民族、民間利用的植物進(jìn)入更廣闊的市場。第二十四頁，共30頁。第二節(jié)開發(fā)植物資源的方法(fāngfǎ)與途徑三、其他的研究方法（一）從古今中外文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)科技文獻(xiàn)資料、網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)在信息(xìnxī)中起著重要的作用，從中可以掌握有關(guān)植物資源開發(fā)利用的動態(tài)，了解進(jìn)展和前沿，吸收理論、思路、技巧、方法、規(guī)律和正反經(jīng)驗(yàn)。（二）從基礎(chǔ)研究中得到啟迪從事基礎(chǔ)研究時(shí)或在完成后，往往可以不斷揭示和發(fā)現(xiàn)新資源、新成分、和新課題，進(jìn)而研究出新產(chǎn)品。（三）從有用成分中進(jìn)行結(jié)構(gòu)的修飾以資源豐富的植物原料作起始原料成為各國努力的目標(biāo)。第二十五頁，共30頁。第三節(jié)擴(kuò)大植物資源產(chǎn)量(chǎnliàng)的方法與途徑一、野生植物的引種、馴化與栽培野生植物的引種、馴化和栽培研究，建立人工栽培基地，實(shí)現(xiàn)集約化生產(chǎn)，提高植物原料的產(chǎn)量，是擴(kuò)大植物資源供應(yīng)的主要(zhǔyào)途徑。野生植物特點(diǎn)：有可栽培的特點(diǎn)，有固有的遺傳性；在自然界中分布零散，易受環(huán)境影響，產(chǎn)量和有效成分穩(wěn)定性差；常存在變異的個(gè)體和群體；在開發(fā)利用的時(shí)候，容易遭受破壞。第二十六頁，共30頁。第三節(jié)擴(kuò)大植物資源產(chǎn)量(chǎnliàng)的方法與途徑野生植物引種、馴化和栽培的好處：提供豐富的植物原料；通過(tōngguò)優(yōu)良的資源性狀選育研究，發(fā)展新品系或新品種；提高產(chǎn)量和資源產(chǎn)品的穩(wěn)定性；人為控制或選擇適宜環(huán)境條件定向生產(chǎn)有用成分，提高含量。野生植物馴化栽培方式：典型的農(nóng)業(yè)栽培方式：仿生栽培方式：是指利用野生植物的原始生境條件，通過(tōngguò)野生撫育、人工播種、營養(yǎng)繁殖、剔除競爭種等人為措施，擴(kuò)大其生長面積、種群規(guī)模和資源產(chǎn)量的一種半人工栽培技術(shù)。第二十七頁，共30頁。第三節(jié)擴(kuò)大(kuòdà)植物資源產(chǎn)量的方法與途徑二、生物技術(shù)在擴(kuò)大植物資源生產(chǎn)中的應(yīng)用生物技術(shù)是在分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興技術(shù)領(lǐng)域。包括組織培養(yǎng)或細(xì)胞工程、基因工程(jīyīngōngchéng)、酶工程和發(fā)酵工程等。大量快速繁殖植物幼苗，工廠化生產(chǎn)