药用甜料植物罗汉果遗传资源的挖掘与创新 9787117352031

罗汉果是我国特有的珍贵植物，早在200 多年前古人就学会用它医治咳嗽，迄今仍然是经久不衰的止咳良药。另外，罗汉果很甜，甜过世界上绝大多数甜味果蔬。它的甜不是靠糖，而是含有一种特殊的非糖甜味物质：罗汉果苷Ⅴ。如今，从罗汉果果实中提取的天然甜味剂已获得国内外越来越多消费者的喜爱。正是因为有国内外市场的强力拉动，它也成了广大农民的宠儿，在适宜地区种植罗汉果也为广大农民朋友提供了一条实实在在的致富之路。
罗汉果生产效率的提高除了通过改进种植方法外，归根结底还是需要有好的品种，这就需要我们深入了解罗汉果的遗传规律和遗传特点，选择适合的育种方法，提高育种效率，培育出优良品种。我们这个科研团队已经在这一领域扎扎实实地工作了十几年，如今有机会把我们的所学所悟、所知所得归纳成一部专著，奉献给后来的罗汉果研究者和生产经营者作参考和借鉴，这是我们莫大的荣幸。
在本书中，我们首先介绍了罗汉果的药用沿革、药用成分（皂苷类、黄酮类、糖类）、药用功效、食用特色、产品开发（中药、甜味剂、健康产品）等知识。然后，重点介绍了近年来我们就罗汉果遗传资源进行的研究，包括罗汉果的品质与农艺性状及其遗传变异规律；种质资源的收集、保存与鉴定；用杂交育种和多倍体育种方法培育出的优良品种。我们率先解析了罗汉果苷Ⅴ的生物合成通路以及通路中各个合成酶的基因。本书分享了如何挖掘、鉴定、转化这些基因，还介绍了罗汉果苷Ⅴ合成生物学的一些进展，介绍了如何通过基因定点突变来提高罗汉果苷Ⅴ关键合成酶的活性，以及在转基因黄瓜中合成罗汉果苷Ⅴ这样一些颇具创新性的工作。最后，我们也展望了罗汉果分子育种的前景。
与其他药用植物资源学和育种学理论著作不同，本书一点一滴的结果全部来自田间试验和实验室的工作，是每一位参与其中的专家学者们“汗滴禾下土”的结晶。在艰苦的工作中来自中国医学科学院药用植物研究所、广西药用植物园、广西大学农学院、广西农业科学院、湖南农业大学园林学院及桂林吉福思罗汉果生物技术股份有限公司等单位的专家和学子们始终坚信，再多的付出也是值得的，这对于我国特有的罗汉果资源的保护与可持续利用具有重要的理论和实际意义。相信本书的出版将有助于专业读者和普通读者了解罗汉果，有助于科技人员在我们研究结果的基础上，更深入地挖掘罗汉果的遗传资源，有助于企业家更有效的开发罗汉果产品，也有助于青年科技人员把我们在罗汉果上的经验用到别的药用植物育种研究中。
在写作上，我们采用叙议结合的方式撰写本书，文中穿插进许多必要的珍贵图表、照片，既保持了本书的专业性，又兼顾了可读性。值此付梓之际，我们由衷地感谢每一位参与工作的研究者的辛苦付出。需要指出的是，罗汉果生长环境苛刻，山区的研究条件十分艰苦，遗传和育种研究尤为不易，所以在我们所获得的来之不易的结果中，有些结论难免是不成熟、不严格的，期待后人验证。尽管我们在本书编写过程中竭尽所能，但文中错误和疏漏之处仍恐难避免，希望亲爱的读者们谅解并给予指正。
马小军　莫长明
2023 年11 月3 日

本书系统介绍了中国特有植物罗汉果的药用沿革、药用成分、药用功效、食用特色、产品开发等知识。重点介绍了近年来作者就罗汉果遗传资源进行的研究，包括罗汉果的药学与农艺性状、种质资源保护、用传统育种方法选育的优良品种，围绕天然功能性甜味物质罗汉果苷开展的功能基因挖掘与创新应用研究，并展望了罗汉果分子育种的前景。本书采用叙议结合的撰写方式，展示了较多珍贵的图像资料，既保持了本书的专业性，又兼顾了可读性，有助于普通读者了解罗汉果，有助于科技人员进一步开展研究探索。

中华医学奖评审委员、国家质量监督检验检疫总局地域产品保护审查专家、全国绿色药用植物及制剂评审专家、国家自然科学基金项目评审专家。

第一章罗汉果药用功能和食用价值的发掘/1
第一节罗汉果传统用药经验与历史/1
第二节罗汉果生产销售概况/3
第三节罗汉果作为中药的开发应用/5
第四节罗汉果作为甜味剂的开发应用/5
第五节罗汉果作为健康产品的开发应用/7
第二章罗汉果药用成分及其合成途径研究/11
第一节罗汉果萜类化合物/12
一、罗汉果萜类的种类/12
二、三萜类化合物的代谢途径/17
三、罗汉果苷的代谢途径/21
第二节罗汉果甾体化合物/24
一、罗汉果甾体的种类/24
二、甾体化合物的代谢途径/24
第三节罗汉果黄酮类化合物/28
一、罗汉果黄酮的种类/28
二、黄酮类化合物的代谢途径/33
第四节罗汉果糖类化合物/36
一、罗汉果糖的种类/36
二、糖类化合物的代谢途径/43
第三章罗汉果遗传学基础的研究/52
第一节罗汉果品质性状和农艺性状遗传分析/53
一、种质间性状遗传分析/53
二、亲子代性状遗传分析/78
第二节罗汉果种质综合评价研究/98
一、药材型种质评价/98
二、提取型种质评价/101
第三节罗汉果分子遗传连锁图谱及QTL定位研究/106
一、分子遗传连锁图谱构建/106
二、性状QTL定位/120
第四章罗汉果优良品种选育/143
第一节罗汉果种质资源收集与鉴定/143
一、植物分类学地位/143
二、种质资源分布/168
三、种质资源类型/170
第二节罗汉果种质保存技术/180
一、种质离体保存/180
二、组培对罗汉果田间性状的影响/192
第三节罗汉果优良品种选育/195
一、常规杂交育种/195
二、多倍体育种/200
第四节罗汉果特异种质及雄株伴侣品种的筛选/205
一、特异种质/205
二、雄株伴侣品种/227
第五节罗汉果多倍体及单性结实诱导技术/233
一、多倍体诱导技术研究/233
二、单性结实诱导技术研究/257
第五章罗汉果苷Ⅴ合成酶基因及转录因子的研究/282
第一节罗汉果苷Ⅴ合成酶基因发掘、克隆及功能验证/283
一、罗汉果苷类与糖类代谢分析/283
二、罗汉果苷Ⅴ合成酶基因发掘/285
三、罗汉果苷Ⅴ合成酶基因全长克隆/291
四、罗汉果苷Ⅴ合成酶基因功能验证/293
第二节罗汉果苷Ⅴ合成酶基因的启动子和转录因子研究/302
一、罗汉果苷Ⅴ合成酶基因启动子分析/303
二、罗汉果苷Ⅴ合成相关转录因子的研究/308
第六章罗汉果遗传资源创新研究/344
第一节罗汉果苷Ⅴ合成生物学的初步研究/344
一、罗汉果苷Ⅴ合成生物学研究概况/345
二、基于酵母表达体系的葫芦二烯醇的合成生物学研究/345
第二节罗汉果苷Ⅴ合成酶基因的遗传转化研究/357
一、罗汉果遗传转化体系的构建/357
二、其他植物合成罗汉果苷Ⅴ的研究/371
第七章药用植物分子遗传育种展望/397
第一节分子遗传学研究/397
一、药用植物遗传资源/397
二、药用植物结构基因组/399
三、药用植物功能基因组/401
四、药用植物分子遗传学方法/403
第二节分子辅助育种/404
一、遗传连锁作图/405
二、QTL定位作图/406
三、关联分析作图/407
四、分子辅助选择应用/409
第三节基因工程育种/410
一、转基因育种技术/410
二、基因编辑育种技术/411
第四节分子设计育种/415
一、分子设计育种进展/415
二、植物分子育种的发展趋势/416
三、药用植物分子育种存在的问题与展望/417
第五节罗汉果分子育种/420
一、罗汉果分子辅助育种/420
二、罗汉果基因工程育种/423
三、罗汉果分子设计育种/447

本书系统介绍了中国特有植物罗汉果的药用沿革、药用成分、药用功效、食用特色、产品开发等知识。重点介绍了近年来作者就罗汉果遗传资源进行的研究，包括罗汉果的药学与农艺性状、种质资源保护、用传统育种方法选育的优良品种，围绕天然功能性甜味物质罗汉果苷开展的功能基因挖掘与创新应用研究，并展望了罗汉果分子育种的前景。本书采用叙议结合的撰写方式，展示了较多珍贵的图像资料，既保持了本书的专业性，又兼顾了可读性，有助于普通读者了解罗汉果，有助于科技人员进一步开展研究探索。

中华医学奖评审委员、国家质量监督检验检疫总局地域产品保护审查专家、全国绿色药用植物及制剂评审专家、国家自然科学基金项目评审专家。