17章 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
①根据资源蕴藏量和生长量有计划地开采利用
②轮采轮伐，给植物以休生养息的机会
③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
④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
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：
①将两种植物（生物）作单细胞处理
②用酶除去细胞壁，制成原生质体
③利用融合剂 (聚乙二醇 )使两种原生质体融合产生融合细胞
④在试管中培养该融合细胞成愈伤组织
⑤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
①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
②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 45～ 55%，营养十分丰富，
成人每天吃 10～ 15g干酵母，蛋白质的需要就足够了
③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
④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
新的生存空间已经成为人类面临的现实问题
?植物能调节气候，保护农田，保持水土，净化空气，
净化污染，减弱噪声，因此用植物监测和净化环境是
改善环境质量，创造适宜人类长久生存的良好的环境
的重要途径
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
①根据资源蕴藏量和生长量有计划地开采利用
②轮采轮伐，给植物以休生养息的机会
③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
④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
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：
①将两种植物（生物）作单细胞处理
②用酶除去细胞壁，制成原生质体
③利用融合剂 (聚乙二醇 )使两种原生质体融合产生融合细胞
④在试管中培养该融合细胞成愈伤组织
⑤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
①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
②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 45～ 55%，营养十分丰富，
成人每天吃 10～ 15g干酵母，蛋白质的需要就足够了
③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
④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
新的生存空间已经成为人类面临的现实问题
?植物能调节气候，保护农田，保持水土，净化空气，
净化污染，减弱噪声，因此用植物监测和净化环境是
改善环境质量，创造适宜人类长久生存的良好的环境
的重要途径
