導(dǎo)語：如何才能寫好一篇藥用植物學(xué)概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞 藥用植物學(xué)教材 花被等概念 定義

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A

我國高等中醫(yī)藥院校為本科生選定的藥用植物學(xué)教材，絕大多數(shù)是姚振生教授主編的“十一五”國家級普通高等教育規(guī)劃教材。該教材的分類學(xué)內(nèi)容比其它種藥用植物學(xué)教材的詳細些、豐富些，其形態(tài)解剖學(xué)的內(nèi)容則沒什么突出優(yōu)點，倒是與其它種《藥用植物學(xué)》教材中的大多數(shù)一樣，在對某些概念的解釋或定義上有不全面、不明確、不太符合事實、不大符合邏輯的問題。本文就具體談?wù)勂浠ū?、花萼、副萼、花冠和副花冠的定義中存在的問題。

其花被的定義：“花被是花萼和花冠的總稱。多數(shù)植物具有分化明顯的花萼和花冠，也有一些植物的花萼和花冠形態(tài)相似不易區(qū)分，稱為花被，如厚樸、五味子、百合、黃精等。”該定義的問題是：片面，即只認為花被與花萼和花冠有關(guān)，不認為有既非花萼也非花冠的花被?；蛟S有人會反駁：其中的“也有一些植物的花萼和花冠形態(tài)相似不易區(qū)分，常稱為花被，如厚樸、五味子、百合、黃精等”這句話，難道不能理解為該定義其實認為有既非花萼也非花冠的花被嗎？筆者的回答是，不能。這句話的本意為，有些植物的花被只由花萼組成，但其花萼與花冠的形態(tài)相似。這種意思可從該教材將百合、黃精所在之科的花算作單被花、且將單被花定義為“只有花萼而無花冠的花”的做法中看出來。①

其花萼的定義是：“花萼是一朵花中所有萼片的總稱，位于花的最外層。萼片一般呈綠色的葉狀，其形態(tài)和構(gòu)造與葉片相似。其上下表皮層均有氣孔和表皮毛，以下表皮為多；葉肉由不規(guī)則的薄壁細胞組成，細胞含葉綠體，一般沒有柵欄組織和海綿組織的分化?！?該定義的問題是，（1）在闡明萼片內(nèi)涵的基礎(chǔ)上闡明花萼的內(nèi)涵，然而對萼片內(nèi)涵的闡明卻并不到位?！耙话愠示G色的葉狀”這句話到位了嗎？沒有，因為苞片一般也呈綠色的葉狀，如棉、打碗花、九頭獅子草、忍冬等植物的苞片；“上下表皮層均有氣孔和表皮毛，以下表皮為多；”這句話到位了嗎？沒有，因為山茶、景天三七、棗等等植物的萼片就不是這樣；“葉肉由不規(guī)則的薄壁細胞組成，細胞含葉綠體，一般沒有柵欄組織和海綿組織的分化?！边@句話到位了嗎？沒有，因為小檗屬植物的萼片中就都無含葉綠體的葉肉細胞，②被子植物的大多數(shù)花瓣內(nèi)也沒有柵欄組織和海綿組織的分化?！拔挥诨ǖ淖钔鈱印边@句話到位了嗎？沒有，因為既非花萼又非花冠的花被也可以位于花的最外層。（2）以部分事實代替全部事實?；ㄝ喟x生萼和合生萼兩種，萼片只是離生萼而不是合生萼的組成部分，合生萼的組成部分是萼筒和萼裂片。因此，說離生萼是一朵花中所有萼片的總稱，這話尚能成立，說合生萼是一朵花中所有萼片的總稱，這話就不能成立了；同理，上述花萼定義的核心句子“花萼是一朵花中所有萼片的總稱”，也不能成立。如果有人說，合生萼的原意就是指由數(shù)個萼片合生成的花萼，因此，萼片應(yīng)該也是合生萼的組成部分，說合生萼是一朵花中所有萼片的總稱，這話應(yīng)能成立。則筆者將反駁：由數(shù)個萼片合生成花萼，這是植物進化史上發(fā)生于億萬年前的一種事件，并不是現(xiàn)存的植物界中有合生萼的植物在發(fā)育過程中所發(fā)生的事件，或者說不是這類植物在發(fā)育過程中都會發(fā)生的事件。退一萬步說，就算是的，則那數(shù)個萼片也在合生成花萼后，各個喪失其原來獨立、個體的狀態(tài)，共同轉(zhuǎn)變成萼筒和萼裂片了。既然合生萼中沒有這種呈獨立、個體狀態(tài)的成員，那么怎能說其有萼片呢？而沒有了萼片，又怎能說萼片是合生萼的組成部分，說合生萼是一朵花中所有萼片的總稱呢？如果硬要這樣說，那么就意味著抹殺萼片的概念與萼裂片、萼筒這兩個概念之間的界限，意味著不懂得各種植物學(xué)教材和植物志為什么都采取同一種做法，即在描述某些植物的花萼特征時，只用萼裂片、萼筒這兩個詞而不用萼片這個詞。

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關(guān)鍵詞：高職院校；藥學(xué)專業(yè)；藥用植物學(xué)；虛擬藥用植物園

引言

虛擬藥用植物園根據(jù)技術(shù)、表現(xiàn)形式、功能作用，可將其概念概括為通過計算機技術(shù)和Internet技術(shù)將實體藥用植物園以虛擬形式表現(xiàn)，它以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以空間數(shù)據(jù)為依托，以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為特征的面向公眾開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可實現(xiàn)藥用植物園的信息數(shù)字化管理，為公眾提供身臨其境的交流和訪問平臺。[1]

藥用植物學(xué)是一門研究具有醫(yī)療保健作用的植物形態(tài)、組織、生理功能、分類鑒定、細胞組織培養(yǎng)、資源開發(fā)和合理利用的一門科學(xué)，實踐性很強。虛擬藥用植物園是藥用植物園的一種虛擬表現(xiàn)形式，具有不受時空的限制以及具有較強交互性的特點，具有較好的臨場感和真實感，是實踐教學(xué)的一個重要補充。[2]

藥用植物園集教學(xué)、科研、科普教育于一體，具有保護生物多樣性、保存植物種質(zhì)資源等方面的功能，在學(xué)科建設(shè)與教學(xué)中發(fā)揮了重要作用，因此建立虛擬藥用植物園，打造網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，應(yīng)用前景廣闊。

本文結(jié)合藥學(xué)專業(yè)虛擬藥用植物園構(gòu)建和河南省衛(wèi)生職業(yè)教育教學(xué)改革項目課題的實施，探索了構(gòu)建虛擬藥用植物園的必要性和可能性、構(gòu)建方法、實施措施以及實施效果，為虛擬藥用植物園在各學(xué)科實驗教學(xué)中的應(yīng)用提供可借鑒的經(jīng)驗。[3]

構(gòu)建藥學(xué)專業(yè)虛擬藥用植物園的必要性和可能性

高等職業(yè)院校培養(yǎng)目標(biāo)的突出特點就是實踐性和技術(shù)性，培養(yǎng)技術(shù)型實用型藍領(lǐng)人才，是我國已經(jīng)明確了的高職高專院校培養(yǎng)人才的方向。實訓(xùn)是高等職業(yè)教育教學(xué)活動中最重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，實訓(xùn)對于培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和解決實際問題的能力是至關(guān)重要的，學(xué)生的大部分實踐能力都是通過實訓(xùn)課程得到的，學(xué)生只有通過足夠的實訓(xùn)和實習(xí)，才能具備理解和掌握該專業(yè)的理論知識，才能獲得足夠的實踐技能和動手能力。[4]

虛擬藥用植物園在教育、科研等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，是實驗教學(xué)的一個新的發(fā)展方向。因此，虛擬藥用植物園的構(gòu)建具有重要的現(xiàn)實意義，是改善傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)條件不足的一種良好手段，也是一大趨勢。

藥學(xué)專業(yè)虛擬藥用植物園的特點

虛擬藥用植物園有以下三個特點：①交互性和自主性，虛擬藥園不受時間和空間限制，具有較強的人機交互性。②開放性，虛擬藥園是通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向用戶開放的，用戶可依據(jù)自己的時間安排自由進入或退出該系統(tǒng)。③高效率和資源共享性，用戶可在不同地域、不同終端上同時瀏覽該系統(tǒng)，拓寬了學(xué)習(xí)空間，提高了學(xué)習(xí)效率，又因網(wǎng)絡(luò)本身的特性使得虛擬藥園資源可以共享。[5]

藥學(xué)專業(yè)虛擬藥用植物園構(gòu)建

1.構(gòu)建藥學(xué)專業(yè)虛擬藥用植物園的方法

立足河南四大懷藥等有名的道地藥材；大宗藥用植物，面向全國著名藥用植物及其常見藥用植物為基本內(nèi)容，充分利用實地實習(xí)等機會數(shù)碼拍照，利用搜索引擎，搜集大量藥用植物圖片和文獻資料，使用圖像處理軟件和網(wǎng)頁制作軟件，在本地磁盤上創(chuàng)建站點并編輯網(wǎng)頁，然后將這些網(wǎng)頁上傳到校園網(wǎng)的Web服務(wù)器上，進而建立虛擬藥用植物園，以供全校師生使用。

2.藥學(xué)專業(yè)虛擬藥用植物園的設(shè)計思想與創(chuàng)新點

根據(jù)職業(yè)教育的國家整體培養(yǎng)目標(biāo)和藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)職業(yè)教育的特色，樹立以技能帶動理論的思想，設(shè)計開發(fā)實用、交互、開放的藥學(xué)專業(yè)虛擬藥用植物園學(xué)習(xí)平臺，為教學(xué)和科研服務(wù)。[4]

虛擬藥用植物園以校園網(wǎng)為平臺，以藥用植物學(xué)為核心，具有較好的臨場感和真實感，特點是應(yīng)用的交互性、參與性和實用性。

3.藥學(xué)專業(yè)虛擬藥用植物園設(shè)計與內(nèi)容

虛擬藥用植物園以典型藥用植物為核心內(nèi)容，建立虛擬藥用植物園——藥用植物圖片庫，對藥用植物園中所有的藥用植物都照植物分類系統(tǒng)進行分類，并配以分辨率極高的圖片，根據(jù)《藥典》、《中藥大辭典》等權(quán)威參考文獻以及最新的研究報道，給出各種藥用植物的門、科、屬，植物科名、拉丁學(xué)名以及正規(guī)的植物中文名和俗名。同時配以各種藥用植物的形態(tài)特征與鑒別方法，藥用價值和活性成分。

虛擬藥用植物園學(xué)習(xí)平臺設(shè)計包括：界面設(shè)計、圖片處理、文字排版與網(wǎng)頁制作。

虛擬藥用植物園內(nèi)容由文字材料和圖片組成。其中，文字材料包括藥用植物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)、藥用植物的形態(tài)、藥用植物的生理、藥用植物的分類與藥用植物的命名；藥用植物圖片庫是虛擬藥用植物園的主要內(nèi)容。

藥用植物圖片庫的構(gòu)建分為四部分：圖片拍攝、圖片處理、圖片分類及圖片說明。

最后運用Macromedia Dreamweaver MX、Microsoft FrontPage等網(wǎng)站制作軟件，將收集、整理、加工后的虛擬藥用植物文字材料、圖片有機組合，按照克朗奎斯特系統(tǒng)進行有序分類、設(shè)計、鏈接、存儲，最終建立一個循序漸進、層次分明并與現(xiàn)行人民衛(wèi)生出版社鄭漢臣主編的藥用植物學(xué)教材基本同步的虛擬藥用植物園學(xué)習(xí)平臺。

藥學(xué)專業(yè)虛擬藥用植物園實施效果

虛擬藥用植物園的建立，為學(xué)生提供了一種嶄新的不受實地實習(xí)課時多少、生長季節(jié)、區(qū)域分布、天氣變化等影響的自由學(xué)習(xí)模式，為學(xué)生提供了一個方便、直觀的學(xué)習(xí)平臺。學(xué)習(xí)者可以隨時隨地通過互聯(lián)網(wǎng)，進入虛擬藥用植物園學(xué)習(xí)平臺學(xué)習(xí)。實踐證明，在實踐教學(xué)中，讓學(xué)生瀏覽虛擬藥用植物園，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動了學(xué)習(xí)積極性，通過細致觀察，圖片瀏覽，文字閱讀，增強了學(xué)生對藥用植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性的全面認識。

經(jīng)過虛擬藥用植物園的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，學(xué)生正式野外見習(xí)時，見習(xí)的自主性顯著增強、目的更加明確、針對性更加突出，對藥用植物的命名、分類、形態(tài)特征、活性成分的掌握更加準(zhǔn)確，鑒別藥用植物真?zhèn)巍①|(zhì)量優(yōu)劣的能力顯著增強。

虛擬藥用植物園的建立，在人才培養(yǎng)和教學(xué)質(zhì)量提高中發(fā)揮著重要作用，對提高學(xué)校辦學(xué)實力、辦學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量起到了有力的推動作用。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：藥用植物學(xué)；實踐性；多重教

實踐性教學(xué)在《藥用植物學(xué)》課程中占有重要的地位，為了多角度、多層次地提高實踐性教學(xué)的效果，徹底改變學(xué)生“記不住，易混淆，聯(lián)系不上，不會用”的尷尬現(xiàn)狀，我院創(chuàng)建了藥用植物學(xué)實踐性多重教學(xué)平臺。

精心設(shè)計課堂實驗

畢業(yè)實習(xí)中暴露的問題及畢業(yè)生信息反饋的情況使我們越來越清楚地認識到，實驗教學(xué)不僅僅是鞏固和驗證學(xué)生所學(xué)的專業(yè)理論知識，更重要的是使學(xué)生受到基本技能訓(xùn)練，提高分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新意識，為將來進一步研究、整理、發(fā)展中醫(yī)藥學(xué)以及開發(fā)新藥打下一定的基礎(chǔ)。因此，在增加實驗課時，應(yīng)適當(dāng)減少理論和驗證性實驗，增加綜合性、機能性實驗，將植物顯微結(jié)構(gòu)部分與中藥材或中成藥的顯微鑒定結(jié)合起來，提高學(xué)生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，重點培養(yǎng)學(xué)生基本實驗操作、基本實驗技術(shù)和基本實驗技能。在此基礎(chǔ)上，還特別強調(diào)課堂實驗的規(guī)范性，從實驗準(zhǔn)備、學(xué)生操作、疑難問題解決、實驗評價與考核等全過程進行監(jiān)控，從根本上保證實驗的效果。在講植物解剖時，我們將其與顯微實驗相結(jié)合，讓學(xué)生通過鏡下觀察，將觀察到的物像描繪成較準(zhǔn)確的顯微結(jié)構(gòu)圖。課內(nèi)實驗常采取個人操作、小組討論、典型指導(dǎo)、教師指導(dǎo)與學(xué)生介紹經(jīng)驗等方式。

我們努力提高實驗室的開放程度，成立了“本草社”，鼓勵熱愛藥用植物學(xué)的學(xué)生加入到該社團中。鼓勵學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，自行設(shè)計實驗，自己解決問題。例如，無花果的雌雄在不同的工具書中描述差異較大，學(xué)生發(fā)現(xiàn)后對資料進行了檢索，并動手設(shè)計實驗進行驗證。在整個過程中，學(xué)生的動手能力和解決問題能力得到了較大提高。

校園實習(xí)，現(xiàn)場講解與實踐

我校內(nèi)有豐富的藥用植物物種，達三百余種，其中藥圃是藥用植物最為集中的地方。我校理論內(nèi)容與實習(xí)內(nèi)容同步進行，并用理論指導(dǎo)實習(xí)教學(xué)。例如，講到唇形花冠和二強雄蕊的概念時，要求學(xué)生找到校園中哪些是唇形科植物、哪些植物具有二強雄蕊。

教師現(xiàn)場可講解植物的名稱、所屬科屬、拉丁學(xué)名以及藥用部位。如在講解杜仲時，折斷枝、葉，讓學(xué)生看到銀白色膠絲，其藥用部位為樹皮，為補陽藥，能補肝腎、強筋骨、安胎。藥圃內(nèi)一些藥用價值小但觀賞價值大的植物，我們將其與實際聯(lián)系起來，進一步增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實習(xí)過程中，我們還要求學(xué)生對校園植物進行拍照，最后制成“中醫(yī)藥大學(xué)校園藥用植物”課件，供學(xué)生學(xué)習(xí)參考之用。

登山采藥，標(biāo)本大賽

為配合我校舉辦的校園文化節(jié)，也根據(jù)藥用植物的生長規(guī)律，一般在五六月間舉行一次登山采藥活動。之前舉辦專題講座，使學(xué)生先初步掌握采藥及制作標(biāo)本的原理與技巧。本著“廣泛參與、增加知識、普及科學(xué)、發(fā)展興趣”的原則，讓盡可能多的學(xué)生參與到登山采藥活動中來。

在采藥過程中，指導(dǎo)教師對每種中草藥的生長習(xí)性、功效、使用方法、注意事項以及現(xiàn)代中醫(yī)藥研究價值作詳細說明。對有代表性的植物進行攝影拍照，隨后還舉辦了標(biāo)本制作大賽，并對參賽獲獎作品進行展示。

快樂的植物園實習(xí)

學(xué)校與植物園距離很近，園內(nèi)名木花草上千種，且多為藥用植物，是現(xiàn)場教學(xué)的良好場所。我校的植物園實習(xí)一般安排在綠樹成蔭的六七月份。植物園有豐富的現(xiàn)場教學(xué)資源，如講授葉和莖的形態(tài)和類型時，學(xué)生可以現(xiàn)場觀察。這樣，教師講得輕松，學(xué)生學(xué)得愉快。再如，講到植物分類內(nèi)容時，不僅要求學(xué)生掌握牡丹的特征，而且還要學(xué)會區(qū)別牡丹與芍藥，懂得牡丹園里為什么有芍藥這一獨特的景觀。在牡丹園里，師生不僅會產(chǎn)生“俯瞰四時景，坐觀國色香”的感覺，更會嘆服“山的凝重與水的輕靈”和諧統(tǒng)一的自然蘊味。另外，植物園里還有觀賞溫室、水上世界、日本園、音樂廣場等休閑娛樂場所，可讓學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中接受知識。教師要努力使全體學(xué)生都能觀察到教學(xué)對象，并盡可能地使學(xué)生運用多種感官去感知，以加深印象。

現(xiàn)場觀察后，要指導(dǎo)學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象同書本知識聯(lián)系起來，做好總結(jié)討論。在師生共同探索的過程中，雙方都獲益匪淺。

野外實習(xí)，能力提升

我校每年都要組織為期一周的野外實習(xí)。通過這次系統(tǒng)且集中的野外實習(xí)，進一步鞏固和深化學(xué)生在課堂上所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作能力；通過廣泛接觸自然環(huán)境中的藥用植物學(xué)資源，認識藥用植物與生活環(huán)境的關(guān)系；利用各種各樣的活材料使課堂所學(xué)的抽象分類知識具體化，提高學(xué)生對藥用植物科、屬、種的實際鑒別能力。

教師要有重點地引導(dǎo)學(xué)生注意藥用植物及其生態(tài)特點，不要讓學(xué)生因野外景致多樣、植物種類繁多而分散精力。在組織教學(xué)中注意啟發(fā)學(xué)生多看、多問、多記、多動手。每天我們都會帶著標(biāo)本夾上山，遇到好的植物大家都如獲至寶，小心地制成標(biāo)本保存起來。山上野果很多，每到一個地方對學(xué)生來說都是一個小小的驚喜，也給他們勞累之余帶來一些樂趣，使其始終保持著高昂的學(xué)習(xí)興趣。

野外實習(xí)臨近結(jié)束時學(xué)生易出現(xiàn)松懈情緒，因此要注意防止實習(xí)虎頭蛇尾，認真做好實習(xí)的最后一項工作——實結(jié)。實結(jié)包括業(yè)務(wù)和思想兩方面，主要是討論野外實習(xí)的收獲和體會，肯定成績，指出不足，給出改進意見。還可舉辦報告會（報告實習(xí)中取得的科研成績）和展覽會（展出學(xué)生的專題論文、植物標(biāo)本及豐富多彩的實習(xí)照片等）。這樣，不僅可充分反映實習(xí)成績，還可使學(xué)生系統(tǒng)地復(fù)習(xí)和鞏固知識。通過此次活動，大部分學(xué)生的實踐能力都得到了很大程度的提高。

總之，通過建立上述全方位、多層次的《藥用植物學(xué)》實踐性教學(xué)平臺，對傳統(tǒng)藥用植物學(xué)的教育觀念、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)管理實施等進行改革，為最終建立《藥用植物學(xué)》課程開放性、多媒體、立體式教學(xué)新模式提供了實踐參考。

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篇4

【摘要】  《藥用植物栽培學(xué)》是一門新興的學(xué)科。文章探討了在科技不斷發(fā)展的形勢下，引入其它學(xué)科的前沿動態(tài)知識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開闊思路，擴大學(xué)生的知識領(lǐng)域，適應(yīng)知識的更新和發(fā)展的需要，提高教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】  藥用植物栽培學(xué); 科技發(fā)展動態(tài); 前沿知識

《藥用植物栽培學(xué)》(culture of pharmaceutical plant)是研究藥用植物生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成規(guī)律及其與環(huán)境條件的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上采取栽培技術(shù)措施以達到穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效為目的的一門應(yīng)用科學(xué)[1]。這門課程以植物學(xué)、植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、昆蟲學(xué)、病理學(xué)和中藥學(xué)為基礎(chǔ)，借鑒了農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝等栽培植物的技術(shù)和措施，成為自成體系的學(xué)科[2]，為人類的防病、治病和保健生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的中藥材。因此，本門課程的重要性在于：由于環(huán)境惡化、生態(tài)失衡、物種減少，導(dǎo)致野生藥用植物資源日趨減少，甚至有些種類瀕臨枯竭，所以，今后的中藥材在相當(dāng)長時間內(nèi)主要來源于人工栽培，尤其療效顯著需要量大的藥材更是如此。這就需要培養(yǎng)從事藥用植物栽培的人才，生產(chǎn)出栽培規(guī)范化、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)質(zhì)中藥材。

為達此目的，必須打破傳統(tǒng)觀念，在原有的課程內(nèi)容體系基礎(chǔ)上，引入近年來的科學(xué)進展和高新技術(shù)新成就，以便拓寬課程體系的廣度和深度。

1 結(jié)合gap標(biāo)準(zhǔn)化種植知識，了解相關(guān)法令法規(guī)

藥用植物的栽培比普通農(nóng)作物的栽培要求高，要符合gap標(biāo)準(zhǔn)化種植，對中藥材生產(chǎn)全過程進行有效的質(zhì)量控制，是保證中藥材質(zhì)量“穩(wěn)定、可控”，保障中醫(yī)臨床用藥“安全、有效”的重要措施[3]。因此在教學(xué)過程中，不斷強調(diào)通過革新栽培技術(shù)，獲得高產(chǎn)量、高質(zhì)量、低農(nóng)藥和低重金屬殘留的原藥材。同時，補充學(xué)習(xí)國

家出臺的中藥質(zhì)量管理規(guī)范內(nèi)容，包括中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范、

中藥提取生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范、藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范等一系列管理規(guī)范和與藥用植物栽培直接相關(guān)的法令法規(guī)，使學(xué)生在今后的工作和科學(xué)研究過程中增加相關(guān)的規(guī)范意識和法律意識。

2 結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，扭轉(zhuǎn)學(xué)生錯誤觀念

針對學(xué)生認為藥用植物栽培就是簡單重復(fù)大田、林學(xué)、園藝等植物的栽培經(jīng)驗，沒有科技可言這種狀況，將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)引入到課堂中，提高學(xué)習(xí)積極性。

2.1 增加病蟲害的生物防治和理化防治的內(nèi)容在藥用植物栽培管理過程中，如何控制病害、蟲害和草害，是提高中藥材的產(chǎn)量、保證中藥材質(zhì)量的關(guān)鍵。在講授藥用植物病蟲害防治時，除介紹一些常用化學(xué)藥物防治方法外，同時強調(diào)物理防治與生物防治的重要性，旨在盡量減少藥用植物中的農(nóng)藥和重金屬殘留。例如：利用植物之間的對等效應(yīng)[4,5]，間、混、套作種植一些具有防病蟲害作用的植物;使用天然植物型農(nóng)藥;利用天敵或一些致病真菌防治害蟲;利用紫外線誘殺害蟲;利用輻射或性激素干擾害蟲等措施，均可達到不使用農(nóng)藥、無殘留、生態(tài)和諧的目的。使學(xué)生深刻地理解對于病蟲害 “預(yù)防為主、綜合防治”的方針，同時為今后學(xué)習(xí)和工作打下良好基礎(chǔ)。

2.2 增加節(jié)水農(nóng)業(yè)的相關(guān)內(nèi)容我國是世界上水資源貧乏的國家，尤其在某些久負盛名的地道藥材產(chǎn)區(qū)更是如此，為此，在講授灌溉的內(nèi)容時，引入節(jié)水農(nóng)業(yè)[6，7]的概念，包括工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、節(jié)水基因型篩選、植物精量給水、區(qū)域智能化給水技術(shù)等。同時重點介紹了以色列的滴灌技術(shù)和澳大利亞的局部根區(qū)變干給水技術(shù)，使學(xué)生了解國內(nèi)外的新型灌溉技術(shù)以及技術(shù)改進后對于產(chǎn)品質(zhì)量的改良效果。

2.3 增加生物入侵與防治的內(nèi)容在藥用植物引種和馴化的過程中，要做好植物材料的檢疫。從國外或外地調(diào)運種子、種苗時，

必須經(jīng)過檢疫，在確認無檢疫對象和主要病蟲害后，方可調(diào)運。近百年來，由于沒有入侵生物檢疫的概念而人為或無意引進我國的新物種非常多，對我國的生態(tài)和經(jīng)濟都造成極大的損失[8，9]。這些實例能使學(xué)生清醒地認識到：外來物種可以改變生物的種群、群落甚至生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，對生態(tài)系統(tǒng)的平衡和人類社會的發(fā)展隱藏著巨大的威脅。外來植物一旦入侵成功，要徹底根除極為困難，因此在學(xué)習(xí)和生產(chǎn)過程中必須形成憂患意識，防患于未然。

2.4 增加綠肥和菌肥的內(nèi)容在藥用植物栽培時，結(jié)合間、混、套作種植綠肥[10,11]，不但可以改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤腐殖質(zhì)含氮量、提高土壤肥力、藥用植物品質(zhì)和產(chǎn)量，而且可以改善生態(tài)環(huán)境、減少水土流失，同時可以通過綠肥飼喂牲畜“過腹還田”、或放養(yǎng)蜜蜂生產(chǎn)蜂蜜，達到提高經(jīng)濟收入的目的。利用菌肥[12,13]則可以通過菌肥中的微生物生命活動，改善作物的營養(yǎng)條件，固定空氣中的氮素，參與養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，促進作物對養(yǎng)分的吸收;分泌激素刺激作物根系發(fā)育;抑制作物有害微生物活動，利于藥用植物的生長發(fā)育。

3 結(jié)合生物技術(shù)，開拓藥用植物栽培新領(lǐng)域

無土栽培、細胞的工業(yè)化生產(chǎn)[14,15]雖然屬于生物技術(shù)范疇，但可以引用到藥用植物栽培，生產(chǎn)中不但可以打破土壤栽培的連作障礙，節(jié)水、節(jié)肥、省工，還可以在不適宜于一般農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地方進行藥用植物種植，避免土壤污染、生物污染和工業(yè)污染，生產(chǎn)出符合gap標(biāo)準(zhǔn)的藥材。在授課過程中添加這些方面的內(nèi)容，會使學(xué)生深刻認識到其中的技術(shù)所在，思路更加開闊。而脫毒快繁、細胞融合等技術(shù)也廣泛應(yīng)用到藥用植物生產(chǎn)研究領(lǐng)域中。目前，蜜環(huán)菌、紫草、人參的細胞懸浮培養(yǎng)、地黃的脫毒苗、曼陀羅和百合等的花藥培養(yǎng)、桔梗的多倍體培育以及一些轉(zhuǎn)基因藥用植物的培育均取得成功，為藥用植物栽培提供新的發(fā)展方向。

4 結(jié)合中藥質(zhì)量檢測技術(shù)，增強中藥質(zhì)量監(jiān)控意識

藥用植物引種栽培不單單以成活為目的，同時要求能正常生長發(fā)育，并獲得一定產(chǎn)量，而且藥效成分、含量以及醫(yī)療效果達到藥典要求，因此需要與中藥質(zhì)量檢測技術(shù)相配合[16,17]。通過補充該課程的相關(guān)發(fā)展動態(tài)，使學(xué)生了解有關(guān)中藥質(zhì)量狀況、中藥質(zhì)量控制的思維方法與發(fā)展趨勢，增強質(zhì)量意識，明確“藥材好，藥才好”的相關(guān)性，為今后從事藥用植物栽培、中藥質(zhì)量控制、中藥質(zhì)量規(guī)范化管理等工作打下一定的基礎(chǔ)。

5 結(jié)合實踐教學(xué)，培養(yǎng)動手能力和科研能力

《藥用植物栽培學(xué)》以植物學(xué)、植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)等知識為課程基礎(chǔ)，同時又要求與實踐相結(jié)合。由于現(xiàn)在的學(xué)生真正接觸農(nóng)事活動的機會非常少，因此在課堂教學(xué)的同時安排一周的百草園內(nèi)種植實習(xí)[18]，可以使學(xué)生能更好的掌握中藥相關(guān)的知識。通過實踐教學(xué)，增強專業(yè)實踐技能，提高創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力。在實習(xí)之前，要求學(xué)生提前查閱資料，結(jié)合前沿的技術(shù)，自行設(shè)計一些切實可行的試驗，在實習(xí)和觀察的過程中，記錄相關(guān)試驗結(jié)果，分析和討論一些栽培管理措施對于藥用植物的產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，加深學(xué)生對《藥用植物栽培學(xué)》的理論理解和感性認識，同時培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、團隊配合能力和科學(xué)研究能力。

6 激發(fā)學(xué)生自學(xué)興趣，主動學(xué)習(xí)多學(xué)科前沿知識

在《藥用植物栽培學(xué)》的學(xué)習(xí)中，不但在課堂上讓學(xué)生了解到目前科技發(fā)展前沿，改變學(xué)生的錯誤觀念，同時結(jié)合課程論文，鼓勵他們充分利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)資源，了解更多的相關(guān)學(xué)科的最新發(fā)展動態(tài)，將前沿知識與藥用植物栽培結(jié)合起來。例如，有的同學(xué)設(shè)計了太空藥用植物種子，將gps、rs和gis技術(shù)與藥用植物栽培結(jié)合，或結(jié)合生物技術(shù)生產(chǎn)超級人工包衣藥用植物種子，通過不斷引導(dǎo)學(xué)生主動查找資料，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲，增加課外知識，逐漸重視藥用植物栽培的技術(shù)性與重要性。

由此可見，在教學(xué)過程中，注意穿插藥材生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物技術(shù)的前沿知識，同時增加藥物知識、醫(yī)藥最新動態(tài)及臨床應(yīng)用等方面的介紹，可以讓學(xué)生將理論與生產(chǎn)實際相聯(lián)系，將單一的專業(yè)課程與其它學(xué)科相聯(lián)系，不但縮短了對藥用植物栽培學(xué)知識技能的掌握時間，能夠快速進入實際應(yīng)用，而且使學(xué)生系統(tǒng)掌握了中藥專業(yè)相關(guān)課程的內(nèi)在聯(lián)系，大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的動機和興趣，增強了教學(xué)效果，課程結(jié)束時學(xué)生調(diào)查結(jié)果反映良好，滿意度高。對《藥用植物栽培學(xué)》進行教學(xué)改革，符合中藥現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化、國際化的發(fā)展需求，能夠盡快為我國中藥gap標(biāo)準(zhǔn)化種植培養(yǎng)優(yōu)秀人才，適應(yīng)社會發(fā)展的需要，是切實可行的。

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篇5

關(guān)鍵詞：吉首大學(xué);制藥工程;中藥資源學(xué);教學(xué)

高等學(xué)校開設(shè)中藥資源學(xué)的目的在于，調(diào)查中藥資源的種類、數(shù)量、分布及動態(tài)規(guī)律;根據(jù)中醫(yī)藥理論，進行中藥新藥開發(fā)、道地藥材規(guī)范化種植，合理開發(fā)中藥資源，為制藥工業(yè)的發(fā)展提供藥材原料。在“寬口徑專業(yè)教育”成為新世紀(jì)人才培養(yǎng)模式的今天，吉首大學(xué)制藥工程專業(yè)開設(shè)中藥資源學(xué)課程，是培養(yǎng)制藥人才的需要，也是發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟、建設(shè)資源型社會、提高欠發(fā)達地區(qū)普通高等教育水平的需要。本文就開設(shè)中藥資源學(xué)課程的必要性、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)做有益探討。

一、開設(shè)的必要性――發(fā)展地方經(jīng)濟

吉首大學(xué)地處湘、鄂、渝、黔四?。ㄊ校┻厖^(qū)的武陵山區(qū)，該地區(qū)植物資源豐富，是我國南方重要的植物原料、中藥材和果品基地。藥用植物有273科、1020屬、2461種，約占全國藥用植物總數(shù)的22%，占全省藥用植物總量的67%。據(jù)測算，野生藥用植物資源蘊藏量達400多萬噸。豐富的藥用植物資源是中國藥材公司直接聯(lián)系的野生藥材收購點和藥材種植主要基地之一，是本科生、研究生進行天然藥物綠色高效提制、天然藥物有效成分篩選、天然藥物成分分離與分析、天然藥物修飾與縱深開發(fā)、高值終端產(chǎn)品原料開發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

近五年來，吉首大學(xué)在植物開發(fā)加工應(yīng)用方面，以湘西獼猴桃、杜仲、花椒、盾葉薯蕷、倍子倍花等藥用植物與農(nóng)林產(chǎn)品為突破口，開展基礎(chǔ)與應(yīng)用研究。在藥物研究方面已申報專利40余項，針對藥用植物成分進行結(jié)構(gòu)修飾，在藥物化學(xué)相關(guān)期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇。同時，還通過校企合作平臺開發(fā)出“果王素”、金雪康杜仲膠囊、天之驕青花椒精華素膠囊、薯蕷皂素、雙烯、花椒油、倍花單寧酸等產(chǎn)品，“果王素”成為國家名牌產(chǎn)品。這些項目的推廣和產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益，有效推動了地方經(jīng)濟的發(fā)展，也促進了我校制藥工程學(xué)科的迅速發(fā)展，形成了鮮明的學(xué)科特色。

二、開設(shè)的內(nèi)容――教學(xué)內(nèi)容的選擇

圍繞理論教學(xué)的重點和難點，精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

總論介紹中藥資源調(diào)查和質(zhì)量評價、地理分布、化學(xué)成分、開發(fā)利用、資源的保護更新等問題，以增強學(xué)生有關(guān)資源保護和合理開發(fā)利用的意識、理念。中藥資源學(xué)的基本理論包括：中藥資源的調(diào)查與評價;我國中藥資源種類、分布，了解我國中藥資源的種類，重點了解民間藥和民族藥的地位、特點以及在中藥資源開發(fā)中的利用地位，了解我國地道藥材的概念與含義、形成原因以及對現(xiàn)代中藥開發(fā)研究的意義，同時要了解我國各地區(qū)的地道藥材資源，了解其特點以及新的資源開發(fā)前景，牢記通過GAP認證的產(chǎn)地與藥材。介紹中藥資源的開發(fā)與利用，使學(xué)生了解我國藥材的一級開發(fā)、二級開發(fā)和三級開發(fā)的含義，同時要了解擴大和尋找中藥資源產(chǎn)量的途徑和方法。介紹中藥資源保護、更新與可持續(xù)利用，使學(xué)生了解我國中藥資源保護與管理的現(xiàn)狀和意義，同時要了解擴中藥資源更新的意義、分類、方法及基本措施，了解中藥資源的再生性，尋找中藥資源可持續(xù)利用的方法與途徑。

分論有針對性地對學(xué)生進行有關(guān)資源科學(xué)知識、技能、技巧的專業(yè)教育。每章先概說，主要入藥部位的不同藥用植物的生藥名、來源與植物學(xué)特征、成分與功效、資源開發(fā)與保護等，然后簡單介紹代表藥物的藥性、功效與應(yīng)用。

三、培養(yǎng)目標(biāo)――教學(xué)目標(biāo)的確定

利用藥理學(xué)、生物化學(xué)和天然藥物化學(xué)等相關(guān)知識，建立相互交叉的制藥工程專業(yè)的課程體系，培養(yǎng)學(xué)生的資源開發(fā)利用意識以及利用天然藥物開發(fā)新的藥物的專業(yè)技能，為湘西及周邊地區(qū)培養(yǎng)優(yōu)秀的制藥工程方面的人才。

由于該課程具有較強的理論性，在教學(xué)過程中應(yīng)密切聯(lián)系武陵山片區(qū)的中藥資源優(yōu)勢，加強實地調(diào)研環(huán)節(jié)，加強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)。根據(jù)吉首大學(xué)的實際情況，結(jié)合湘西地區(qū)的特點和人才要求，擬定合理的調(diào)研項目。改善教學(xué)手段，使學(xué)生了解中華民族豐富的“中藥資源”，以及湘西地區(qū)的藥物資源，培養(yǎng)藥物開發(fā)方面的人才。

建設(shè)規(guī)劃方面，與我校的對口支援學(xué)校――中山大學(xué)、中南大學(xué)或湖南師范大學(xué)聯(lián)系，采用課程進修的形式培養(yǎng)師資。初步把握教材的編排體系，學(xué)習(xí)、體會進修學(xué)校教師處理教材的方法與技巧，搞清教材的重點與難點，領(lǐng)會和推敲教學(xué)方法和教學(xué)模式。根據(jù)吉首大學(xué)的實際情況，結(jié)合湘西地區(qū)的特點和武陵山片區(qū)中藥材多的特點，合理增加教學(xué)內(nèi)容。

參考文獻：

張紅瑞，周艷，高致明，李志敏.公選課《中藥資源學(xué)》教學(xué)分析[J].醫(yī)藥教育，2012（2）.

篇6

[關(guān)鍵詞]柿屬； 鑒定； 葉表皮； 葉脈； 解剖特征

[Abstract]To establish a method for the identification of five species and one variety of medicinal plants fromDiospyros， their leaf veins， epidermis， anatomic and powder characters were observed and compared with macro-morphological and microscopic methods. The results indicated the differences of secondary and tertiary veins among thoseDiospyros species. The single cell non-glandular hair and glandular hair exist in most species′ epidermis while stone cells were only found in the leaf powders of two species. Through the study， the main differences of leaf macro- and micro-morphology of these species were obtained and practical keys were also established， which can provide scientific base not only for identification of these species during their vegetative stages， but also for accuracy authentication of the source of Kaki Folium.

[Key words]Diospyros； identification； leaf epidermis； leaf vein； anatomic character

doi：10.4268/cjcmm20162110

柿屬Diospyros L.植物為落葉或常綠喬木或灌木，全世界約500種，主產(chǎn)于熱帶地區(qū)； 我國有57種，其中江蘇省有6種，1變種[1]。柿屬植物的經(jīng)濟價值較大，柿D. kaki Thunb.的果實可食用，亦可入藥，柿蒂為常用中藥材；柿葉被收載于《中國藥典》附錄[2]，具有清熱解毒、潤肺等作用；老鴉柿D. rhombifolia Hermsl.的根和枝入藥可活血利膽等[3]。目前對柿屬植物的研究主要有化學(xué)成分、藥理作用、食品飲料的開發(fā)等[4-6]。

當(dāng)前全國正在開展中藥資源普查試點工作[7]。柿屬植物的營養(yǎng)期較長，其葉片大多橢圓狀卵形或倒卵形，極易混淆。在野生藥用植物外業(yè)調(diào)查過程中碰到的多是其營養(yǎng)生長時期，這給野外藥用植物基原鑒定工作帶來了一定困難。

20世紀(jì)70年代初期，Hickey等[8-9]闡釋了葉片宏觀形態(tài)系統(tǒng)研究的內(nèi)容及意義，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代植物學(xué)研究，并提供了重要的分類和鑒定依據(jù)[10-12]。植物葉片的微觀形態(tài)特征是物種本身遺傳特征的反應(yīng)，具有一定的穩(wěn)定性，在一定程度上可用于探討屬下種間關(guān)系[13]。因此，結(jié)合以上2種技術(shù)手段，可對易混淆植物物種做出比較可信的鑒別。

本文對江蘇省6種（5種1變種）柿屬植物從傳統(tǒng)的葉表皮微形態(tài)、葉解剖和葉粉末特征等進行實驗觀察，同時引進了植物葉片脈序的比較研究，并制定了鑒別檢索表，為柿屬植物生藥基原的準(zhǔn)確性鑒定提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料

1.1 植物

6種柿屬藥用植物的葉片采集自中國藥科大學(xué)藥用植物園、方山國家地質(zhì)公園、南京市中山植物園，每種植物均采集不同成熟度的葉片，采集不少于3棵植株，經(jīng)中國藥科大學(xué)中藥資源學(xué)教研室秦民堅教授鑒定為柿D. kaki、老鴉柿D. rhombifolia、美洲柿D. virginiana L.、油柿D. oleifera Cheng、野柿D. kaki var.silvestris Makino、山柿D. japonica Siebold et Zucc.，憑證標(biāo)本保存于中藥藥科大學(xué)中藥資源學(xué)教研室（表1）。通過同種葉片葉表觀結(jié)構(gòu)特征比較，對比特征出現(xiàn)的幾率來選取最有代表性的材料。

1.2 儀器

NIKON ECLIPSE E200顯微鏡、HISTOSTAT 820石蠟切片機、脫影板、NIKON D7000相機。

2 方法

采集的實驗材料經(jīng)凈制后，每種取4～5枚具有代表性的葉片制作臘葉標(biāo)本作為憑證，其余葉片按如下方法處理。

2.1 透明葉的制作

為了使葉脈清晰可見，一般采取如下操作步驟（根據(jù)葉片的質(zhì)地不同，具體可進行調(diào)整）：取代表性的完整新鮮葉片置于合適大小培養(yǎng)皿中，加適量5% NaOH溶液透化至淡茶色或顏色不再變淡。傾去培養(yǎng)皿中的NaOH溶液，并小心沖去葉表面殘留的NaOH溶液，然后向培養(yǎng)皿中加入4.5%～5.5%的次氯酸c溶液至浸沒葉片，1 min后，傾出次氯酸鈉溶液（回收），加入RO（reverses osmosis， 超純水）水浸沒葉片，直至葉片顏色變白。傾去RO水，用0.5%的番紅水溶液（或酸性品紅溶液）均勻染于葉片上30 min左右，用流動的RO水洗去葉片表面的浮色，繼續(xù)以25%，50%梯度的乙醇溶液進行脫水、分色，可使用搖床使其分色更加均勻，直至主脈與各級脈清晰可見，最后轉(zhuǎn)移至脫影板上拍攝。

整體葉脈圖像在背光微距拍攝后，需要在顯微鏡下對葉脈細微的結(jié)構(gòu)進行進一步拍攝，以展示一些次級脈結(jié)構(gòu)和脈附屬結(jié)構(gòu)。

2.2 葉表皮片的制作

取新鮮葉片，洗凈，撕取上下表皮，刮去殘留在上面的葉肉，以水裝片，置顯微鏡下觀察。對于親水性差的葉片可采用水合氯醛試液裝片；對于表皮難撕取的葉片，若葉片較為革質(zhì)，可用薄刀片將上表皮削下，裝片觀察上表皮。再將中間葉肉刮去至下表皮露出，將下表皮分離下來，裝片觀察；若葉片較為草質(zhì)，可切取不含主脈的0.5 cm×0.5 cm小塊，置于5%的次氯酸鈉溶液中浸泡至白色再觀察；此外，還可用寬膠帶撕取結(jié)合次氯酸鈉離析的方法[14]。

2.3 葉結(jié)構(gòu)解剖方法

每種取10余枚新鮮葉片，每枚葉片切取含有主脈的1 cm×1 cm小塊，裝入FAA固定液中（福爾馬林-乙酸-70%乙醇 1∶1∶18）固定24 h以上。取固定好的材料，以常規(guī)石蠟切片法切片，番紅-固綠染色，得到含有主脈的葉橫切面切片。

2.4 葉粉末制片的方法

每種取數(shù)十枚葉片陰干至水分小于14%，粉碎，過4號篩[2]。取篩后的粉末適量，加水合氯醛加熱透化，甘油酒精裝片。

2.5 圖像處理

使用顯微鏡系統(tǒng)圖像處理軟件，Photoshop，LEAFGUI[15]等專業(yè)軟件對獲得的脈序特征、葉表皮特征、葉主脈橫切面特征、葉粉末特征等圖像進行分析處理，并加以描述。葉脈術(shù)語參照B Ellis等編著的《葉結(jié)構(gòu)手冊》[16]。

3 結(jié)果

3.1 脈序特征

3.1.1 柿 主脈羽狀，少見梳狀脈。粗二級脈簡單弓形，間距不規(guī)則。二級脈間三級脈為對生、V形的貫穿脈，其向軸端與中脈夾角近似直角。中脈上三級脈為對生貫穿脈，其基部與中脈夾角為銳角，頂端向基部彎曲（圖1A）。四級脈呈不規(guī)則網(wǎng)狀，五級脈呈自由分支狀。游離段小脈多數(shù)不分支，少數(shù)具一個分支，具有簡單的末端。邊緣末級脈環(huán)狀（圖2A，3A）。

3.1.2 老鴉柿 主脈羽狀，無梳狀脈。粗二級脈花環(huán)狀弓形，間距基部漸減。二級脈間三級脈呈不規(guī)則網(wǎng)狀。中脈上三級脈網(wǎng)狀，邊緣三級脈環(huán)狀（圖1B）。四級脈呈不規(guī)則網(wǎng)狀，五級脈呈自由分支狀。游離段小脈多數(shù)具有1個分支，少數(shù)均等分支，具有簡單的末端。邊緣末級脈環(huán)狀（圖2B，3B）。

3.1.3 美洲柿 主脈羽狀，無梳狀脈。粗二級脈簡單弓形，間距不規(guī)則。二級脈間三級脈呈不規(guī)則網(wǎng)狀。中脈上三級脈網(wǎng)狀，邊緣三級脈環(huán)狀（圖1C）。四級脈呈不規(guī)則網(wǎng)狀，五級脈呈自由分支狀。游離段小脈多數(shù)不分支并具有簡單的末端。邊緣末級脈環(huán)狀（圖2C，3C）。

3.1.4 油柿 主脈羽狀，具復(fù)合梳狀脈。粗二級脈簡單弓形，細二級脈簡單弓形，粗二級脈間距不規(guī)則。二級脈間三級脈為對生、外凸形的貫穿脈，其向軸端與中脈夾角約為直角，角度穩(wěn)定。中脈上三級脈為對生的貫穿脈，其基部與中脈夾角為銳角，頂部平行于二級脈間的三級脈。邊緣三級脈環(huán)狀（圖1D）。四級脈呈不規(guī)則網(wǎng)狀，五級脈呈自由分支狀。游離段小脈多數(shù)具分支，并具有簡單的末端。邊緣末級脈環(huán)狀（圖2D，3D）。

3.1.5 野柿 主脈羽狀，無梳狀脈。粗二級脈簡單弓形，間距不規(guī)則。二級脈間三級脈為對生、波狀的貫穿脈，其向軸端與中脈夾角為鈍角，角度不穩(wěn)定。中脈上三級脈網(wǎng)狀。邊緣三級脈環(huán)狀（圖1E）。四級脈呈不規(guī)則網(wǎng)狀，五級脈呈自由分支狀。游離段小脈多數(shù)具1個分支，并具有簡單的末端。邊緣末級脈不完整（圖2E，3E）。

3.1.6 山柿 主脈羽狀，無梳狀脈。粗二級脈簡單弓形，間距不規(guī)則。二級脈間三級脈為對生、外凸的貫穿脈，其向軸端與中脈夾角為鈍角，角度不穩(wěn)定。中脈上三級脈網(wǎng)狀，邊緣三級脈環(huán)狀（圖1F）。四級脈呈不規(guī)則網(wǎng)狀，五級脈呈自由分支狀。游離段小脈多數(shù)具一個分支并具有簡單的末端。邊緣末級脈不完整（圖2F，3F）。

3.1.7 脈序特征差異及檢索表 通過觀察以上特征，總結(jié)了6種植物其脈序特征的主要區(qū)別點（表2）， 并結(jié)合葉表觀性狀建立了鑒定檢索表（表3）。其中，由于山柿和野柿的葉脈特征極其相似，但是葉形區(qū)別較大，因此在甄別兩者時，引入了葉形加以輔助鑒別。

3.2 葉表皮特征

3.2.1 柿 上表皮細胞多角形，垂周壁平直，無氣孔和毛茸。下表皮細胞多角形，垂周壁微彎曲；腺毛、非腺毛常見，腺毛頭部1～2細胞，柄4～5細胞；非腺毛單細胞，長圓錐形，有的曲；氣孔不定式，副衛(wèi)細胞4～5個（圖4A，5A）。

3.2.2 老鴉柿 上表皮細胞不規(guī)則形，垂周壁淺波狀，無氣孔與毛茸。下表皮細胞不規(guī)則形，垂周壁淺波狀；腺毛和非腺毛多見，腺毛頭部1～2細胞，柄4～6細胞；非腺毛單細胞，長圓錐形，有的彎曲；氣孔不定式，副衛(wèi)細胞4～6個（圖4B，5B）。

3.2.3 美洲柿 上表皮細胞多角形，垂周壁平直，無氣孔與毛茸。下表皮細胞形狀不規(guī)則，垂周壁淺波狀；非腺毛少見，單細胞，長圓錐形；氣孔不定式，副衛(wèi)細胞4～6個（圖4C，5C）。

3.2.4 油柿 上表皮細胞多角形，垂周壁較平直。下表皮細胞形狀不規(guī)則，垂周壁淺波狀。腺毛和非腺毛常見與上下表皮，腺毛頭部1～2細胞，柄3～4細胞；非腺毛單細胞，長圓錐形，有的彎曲。氣孔只存在于下表皮，不定式，副衛(wèi)細胞4～5個（圖4D，5D）。

3.2.5 野柿 上表皮細胞多角形，垂周壁較平直，無氣孔，但可見長條形非腺毛，單細胞。下表皮細胞類圓形，垂周壁微彎曲；腺毛、非腺毛常見，腺毛頭部細胞1個，柄部細胞2～4個；非腺毛單細胞，長圓錐形，有的彎曲；氣孔不定式，副衛(wèi)細胞4～6個（圖4E，5E）。

3.2.6 山柿 上表皮細胞多角形，垂周壁平直，無氣孔和毛茸。下表皮細胞形狀不規(guī)則，垂周壁微彎曲；非腺毛多見，單細胞，長圓錐形；氣孔不定式，副衛(wèi)細胞4～6個（圖4F，5F）。

3.3 葉主脈橫切面特征

3.3.1 柿 上下表皮均由1列細胞組成；下表皮常見腺毛和非腺毛。柵欄組織細胞1列，長約70～80 μm；海綿組織較厚，由6～8列細胞組成，細胞類圓形，有的細胞含草酸鈣方晶。主脈維管束外韌型，呈月牙狀，纖維多于韌皮部外側(cè)聚集成束，周圍薄壁細胞常含草酸鈣方晶，主脈上下表皮內(nèi)側(cè)有2～3列厚角細胞（圖6A）。

3.3.2 老鴉柿 葉肉柵欄組織細胞長約60～80 μm；海綿組織由4～5列細胞組成。其余特征同柿（圖6B）。

3.3.3 美洲柿 下表皮偶見非腺毛，近無腺毛。葉肉柵欄組織細胞長約40～60 μm；海綿組織由4～5列細胞組成。纖維單個散在或聚集成束。其余特征同柿（圖6C）。

3.3.4 油柿 上下表皮均可見腺毛和非腺毛。葉肉柵欄組織細胞長約40～45 μm；海綿組織由4～5列細胞組成。維管束與葉肉之間有石細胞，單個或成群；纖維單個散在或聚集成束。主脈上下表皮內(nèi)側(cè)有4～5列厚角細胞。其余特征同柿（圖6D）。

3.3.5 野柿 上表皮少見非腺毛；下表皮可見腺毛和非腺毛。葉肉柵欄組織細胞長約40～50 μm；海綿組織由4～5列細胞組成。主脈維管束呈“U”字形，纖維單個散在或聚集成束。其余特征同柿（圖6E）。

3.3.6 山柿 下表皮非腺毛，腺毛近無。柵欄組織細胞長約75～85 μm；海綿組織由5～7列細胞組成。維管束與葉肉之間有石細胞，單個或成群；纖維單個散在或聚集成束。其余特征同柿（圖6F）。

3.4 葉粉末特征

3.4.1 柿 粉末深綠色。纖維常聚集成束，周圍薄壁細胞中常含草酸鈣方晶，形成晶鞘纖維。草酸鈣方晶隨處可見。導(dǎo)管多為梯紋。腺毛頭部1～2細胞，柄4～5細胞；非腺毛單細胞，長圓錐形，彎曲（圖7A）。

3.4.2 老鴉柿 粉末棕綠色。其余特征同柿（圖7B）。

3.4.3 美洲柿 粉末棕綠色。纖維單個散在或聚集成束。非腺毛少見，微彎曲，腺毛近無。其余特征同柿（圖7C）。

3.4.4 油柿 粉末灰綠色。纖維單個散在或聚集成束。石細胞長圓形，有的呈分枝狀，壁厚。腺毛頭部1～2細胞，柄3～4細胞。其余特征同柿（圖7D）。

3.4.5 野柿 粉末灰綠色。纖維單個散在或聚集成束。腺毛頭部細胞1個，柄部細胞2～4個。其余特征同柿（圖7E）。

3.4.6 山柿 粉末污綠色。纖維單個散在或聚集成束。非腺毛微彎曲，近無腺毛。石細胞不規(guī)則形，多呈分枝狀，壁厚。其余特征同柿（圖7F）。

3.5 粉末特征差異及檢索表

觀察以上特征（3.2～3.4）總結(jié)了6種柿屬植物的葉表皮特征、葉主脈橫切面特征和葉粉末特征的主要區(qū)別點（表4），并以此依據(jù)建立了顯微特征鑒定檢索表（表5）。

4 討論

柿葉作為傳統(tǒng)的中草藥，在民間有著長久的應(yīng)用歷史。柿葉不僅作為茶飲，還作為原料應(yīng)用于一些常用中成藥制劑當(dāng)中。被2015年版《中國藥典》收載的就有心舒寧片、婦炎凈膠囊、腦心清片，其中腦心清片用到了柿葉提取物，并制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

《中國藥典》附錄收載的柿葉來源為柿樹D. kaki的干燥葉，但在實際藥材流通過程中同屬的其他植物，由于其形態(tài)的相似性，存在混同使用的可能性，這會在一定程度上造成用藥基原的混亂。柿屬植物的分類鑒定，主要是依據(jù)其果實的形態(tài)。如果能從植物營養(yǎng)器官如葉片形態(tài)上加以區(qū)分，對藥材的實際采收過程，以及柿葉藥材真?zhèn)舞b別等方面，都具有重要的實際應(yīng)用價值。

甄漢深等[17]研究并描述了柿葉的藥材性狀與粉末顯微特征；嚴鑄云[18]從生藥學(xué)的角度比較了川產(chǎn)柿葉與近緣種的特征區(qū)別。不同于上述的研究，本文引入了葉脈特征、表皮特征及葉解剖特征進行比較分析，并制定了基于營養(yǎng)器官特征的檢索表。這樣在藥材采集中遇到柿屬植物營養(yǎng)器官就可以通過較為簡便的撕取表皮片和葉脈特征觀察做出判斷，對于準(zhǔn)確用藥起到輔助作用。

柿葉雖然被應(yīng)用于多個中成藥制劑中，但是目前只有提取物的標(biāo)準(zhǔn)。在2015年版《中國藥典》中并沒有“柿葉”藥材的標(biāo)準(zhǔn)，這是亟待去完善的。本研究一方面對常見柿屬基原植物進行營養(yǎng)期鑒別的研究，為其準(zhǔn)確用藥提供支持；同時也完善了柿葉藥材的部分標(biāo)準(zhǔn)，為今后藥典標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了一定的依據(jù)。

葉片是植物營養(yǎng)器官中相對特征顯著和易于觀察的部位，通過研究找到一定的葉表觀特征參數(shù)可區(qū)分不同的物種。由于實用性強，基于植物營養(yǎng)期輔助鑒別的工作近年來越來越受到重視，有學(xué)者提出了諸如“比較解剖學(xué)”、“植紋”、“脈序圖譜”、“葉表皮微形態(tài)”等概念[10，19-21]。本研究囊堵齙男翁入手探討柿屬易混淆藥用植物的區(qū)別，并輔助以其他的營養(yǎng)器官特征進行鑒別，是中藥材采集、用藥過程中基原快速準(zhǔn)確判定的一種有益的嘗試。

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篇7

[關(guān)鍵詞] 代謝組學(xué)； 藥用植物； 分析技術(shù)； 次生代謝； 代謝途徑

Metabolomics research of medicinal plants

DUAN Lixin1， DAI Yuntao2， SUN Chao3， CHEN Shilin2*

（1.Institute of Botany， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100093， China；

2.Institute of Chinese Materia Medica， China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China；

3.Institute of Medicinal Plant Development， Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union

Medical College， Beijing 100193， China）

[Abstract] Metabolomics is the comprehensively study of chemical processes involving small molecule metabolites. It is an important part of systems biology， and is widely applied in complex traditional Chinese medicine（TCM）system. Metabolites biosynthesized by medicinal plants are the effective basis for TCM. Metabolomics studies of medicinal plants will usher in a new period of vigorous development with the implementation of Herb Genome Program and the development of TCM synthetic biology. This manuscript introduces the recent research progresses of metabolomics technology and the main research contents of metabolomics studies for medicinal plants， including identification and quality evaluation for medicinal plants， cultivars breeding， stress resistance， metabolic pathways， metabolic network， metabolic engineering and synthetic biology researches. The integration of genomics， transcriptomics and metabolomics approaches will finally lay foundation for breeding of medicinal plants， R&D， quality and safety evaluation of innovative drug.

[Key words] metabolomics； medicinal plants； analytic technology； secondary metabolism； metabolic pathway

doi：10.4268/cjcmm20162202

植物在長期的進化過程中，產(chǎn)生了數(shù)量龐大、結(jié)構(gòu)迥異的小分子代謝物。這些物質(zhì)在植物生長發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境方面發(fā)揮著重要的作用，同時也是人類營養(yǎng)成分和藥物的重要來源。藥用植物是人類數(shù)千年來篩選出來的用于防病、治病的植物，我國藥用植物有1萬多種，約占中藥資源總數(shù)的87%[1]。藥用植物生物合成結(jié)構(gòu)多變、活性多樣的次生代謝產(chǎn)物，它們通常是中藥材的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，是新藥、新化學(xué)實體的重要來源。同時，合成這些重要天然產(chǎn)物的基因，調(diào)控因子以及代謝網(wǎng)絡(luò)更是一個尚未有效開發(fā)的巨大資源寶庫。隨著本草基因組計劃（herb genome program，HerbGP）的實施[1]，無疑將吸引更多、更新的生命科學(xué)技術(shù)的跟進，給藥用植物次生代謝研究注入強勁動力。

代謝組學(xué)（metabolomics或metabonomics）旨在研究生物體或組織甚至單個細胞的全部小分子代謝物成分及其動態(tài)變化，進而在全局水平上解析代謝網(wǎng)絡(luò)與調(diào)控[24] 。代謝組學(xué)是系統(tǒng)生物學(xué)重要組成部分，是從整體的層面上研究代謝變化。代謝組學(xué)從2000年左右提出概念，到現(xiàn)在（特別是最近幾年）保持快速的發(fā)展勢頭（圖1）。代謝物是中藥發(fā)揮作用的載體，代謝組學(xué)在中醫(yī)藥復(fù)雜體系有著非常廣闊的應(yīng)用。截至寫稿前，代謝組學(xué)在中醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)表526篇相關(guān)中文文獻（CNKI檢索結(jié)果），在中藥材基原鑒別[5]，藥材道地性[6]，藥材的質(zhì)量控制[7]，中藥炮制[8]，中藥有效成分研究[9]，中藥復(fù)方配伍[10]，中藥藥效、藥理評價[11]，中藥代謝及毒理評價[12]，中藥方證[13]等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用（圖2）。

數(shù)據(jù)以“metabolomics” 或 “metabonomics”為關(guān)鍵詞檢索ISI Web of Science數(shù)據(jù)庫所獲得。

圖1 代謝組學(xué)相關(guān)論文年發(fā)表數(shù)量統(tǒng)計

Fig.1 The annual number of metabolomics or metabonomics paper

數(shù)據(jù)以“代謝組學(xué)”為關(guān)鍵詞檢索CNKI數(shù)據(jù)庫，限定“中藥”和“藥學(xué)”領(lǐng)域所獲得。

圖2 代謝組學(xué)在中藥學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域中文文獻統(tǒng)計分析

Fig.2 Statistic analysis of the applications of metabolomics/metabonomics in traditional Chinese medicine

藥用植物代謝組學(xué)是以藥用植物為研究對象，采用各種分析化學(xué)手段，全局性分析藥用植物小分子代謝產(chǎn)物，從整體上定性、定量測定基因或環(huán)境對代謝物的影響，從而解析代謝物的代謝合成途徑、代謝物網(wǎng)絡(luò)及調(diào)控機制。研究通常結(jié)合基因組信息，各種分子生物學(xué)和組學(xué)手段，如轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、分析化學(xué)、化學(xué)計量學(xué)等手段。研究內(nèi)容主要包括藥用植物的鑒別和質(zhì)量評價，藥用植物品種選育及抗逆研究，初生、次生代謝途徑解析，代謝網(wǎng)絡(luò)、代謝工程研究及合成生物學(xué)研究等幾個方面，最終為藥用植物品種選育、創(chuàng)新藥物研發(fā)和質(zhì)量安全性評價奠定基礎(chǔ)。本文主要介紹代謝組學(xué)技術(shù)的最新進展，及在藥用植物代謝途徑、代謝工程和合成生物學(xué)研究（圖3）。

圖3 藥用植物代謝組學(xué)研究

Fig.3 The metabolomics research of medicinal plants

1 代謝組學(xué)分析技術(shù)進展

代謝組學(xué)研究的基本步驟包括：實驗設(shè)計，植物栽培，取樣，樣本制備，衍生化，檢測分析，數(shù)據(jù)分析，代謝途徑或代謝網(wǎng)絡(luò)分析。代謝物的種類和含量除受到遺傳和環(huán)境兩方面的影響，也與樣本提取和制備關(guān)系極大。好的代謝組學(xué)分析，要保持各種實驗條件一致。例如在分析突變體和野生型材料時，突變體要回交數(shù)代，保持遺傳背景與野生型相同。還要在相同的條件下栽培，選取同一生理時期、相同組織部位的材料，代謝物提取方法要保持一致，這樣的代謝組學(xué)數(shù)據(jù)才具有可比性。代謝組學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展，研究熱點多集中在各種新的分析檢測技術(shù)的開發(fā)，海量數(shù)據(jù)處理軟件的研發(fā)以及代謝途徑、代謝網(wǎng)絡(luò)、代謝數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建等。下面重點介紹代謝組學(xué)技術(shù)近幾年的研究進展。

多平臺整合代謝組學(xué)分析，代謝組學(xué)技術(shù)主要包括核磁共振譜（nuclear magnetic resonance，NMR）平臺和質(zhì)譜（mass spectrometry，MS）平臺。NMR具有簡單的樣品預(yù)處理、較高的重現(xiàn)性和良好的檢測客觀性等優(yōu)勢，但是質(zhì)譜擁有較高的分辨率和靈敏度，對于植物這樣復(fù)雜的樣本尤其適合。由于植物代謝物種類十分龐大，據(jù)估計總數(shù)目在20～100萬多種[14]。此外，代謝物極性相差巨大，有的初生代謝物與次生代謝物之間豐度相差超過105數(shù)量級。目前還沒有一種代謝組學(xué)分析方法能完全覆蓋所有的代謝物，單一的分析方法往往對不同的代謝物形成歧視效應(yīng)。多個分析平臺整合技術(shù)是目前單一分析技術(shù)的一種補充，達到對不同極性代謝物廣譜分析。Dai等利用NMR和LCDADMS 分析3種不同栽培品種丹參Salvia miltiorrhiza Bunge cv. Sativa （SA）， cv. Foliolum （SF） 和 cv. Silcestris （SI）的代謝譜，既能檢測到丹參中的28個初生代謝產(chǎn)物，包括碳水化合物、氨基酸、膽堿、TCA循環(huán)和，又能發(fā)現(xiàn)丹參中的次生代謝產(chǎn)物，如莽草酸途徑的丹參酚酸和重要的萜類成分[15] 。

擬靶向代謝組學(xué)分析，根據(jù)研究目的的不同，代謝組學(xué)研究策略分為非靶向代謝組學(xué)（nontargeted metabolomics）和靶向代謝組學(xué)（targeted metabolomics）。非靶向代謝組學(xué)也稱為發(fā)現(xiàn)代謝組學(xué)，預(yù)先不知道哪些代謝物會發(fā)生變化，通過比較2組樣本找出差異物質(zhì)，尤其適合代謝標(biāo)識物發(fā)現(xiàn)相關(guān)研究。其特點是分析通量高、覆蓋代謝物廣，但是數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、重復(fù)性及定量線性范圍不如靶向代謝組學(xué)分析。靶向代謝組學(xué)特定針對一定數(shù)量的目的代謝物進行分析，方法精度高、測量準(zhǔn)確，但是測定的代謝物范圍有限，依賴對照品。擬靶向的代謝組學(xué)分析方法是最近開發(fā)出來的一種方法，它結(jié)合非靶向代謝組學(xué)和靶向代謝組學(xué)的優(yōu)點。方法首先篩選非靶向代謝組學(xué)所能檢測到的所有峰信號，然后不依賴對照品建立這些峰的靶向分析方法。擬靶向代謝組學(xué)方法兼顧方法的精度和廣度。此外，擬靶向代謝組學(xué)分析可以克服非靶向代謝組學(xué)中多樣本質(zhì)譜峰提取、對齊等難點。目前建立了多種擬靶向代謝組學(xué)方法如擬靶向代謝組學(xué)（pseudotargeted metabolomics）分析方法[16]、廣泛靶向代謝組學(xué)（widely targeted metabolomics）方法[1718]，這些方法在篩選靶向物質(zhì)時，篩選方法雖然有所不同，但目的是一致的。

消除質(zhì)譜假陽性研究策略。隨著高靈敏度、高分辨率色譜質(zhì)譜分析儀器的迅速發(fā)展，代謝組學(xué)分析可輕松地檢測數(shù)千種信號。與此同時也會不可避免地產(chǎn)生大量假陽性信號。這些信號包括生物來源和非生物來源兩類。此外，即使對于生物來源的質(zhì)譜信號，它們的峰面積是否與代謝物濃度之間存在較好的定量關(guān)系？在缺少有效的數(shù)據(jù)評價方法下，往往不容易篩選出真實的代謝標(biāo)識物，或者篩選到假陽性代謝標(biāo)識物。筆者采用混合所有生物樣本的質(zhì)控樣本（quality control， QC）作為代謝物混合池，對QC進行逐級稀釋，結(jié)合溶劑空白，提出5步峰過濾規(guī)則，區(qū)分假陽性質(zhì)譜信號和評價每一個峰的定量能力（quantitative performance）。同時引入相對濃度指數(shù)（relative concentration index， RCI），結(jié)合QC梯度稀釋曲線，建立所有質(zhì)譜峰的定量校正模型。該模型不僅可以用于定量校正，而且可以將質(zhì)譜峰面積歸一化到RCI。該方法可以消除對照品組成的人工樣本中92.4%的假陽性，消除生物樣本中71.4%的假陽性質(zhì)譜峰信號[19]。

質(zhì)譜成像代謝組學(xué)分析技術(shù)，采用成像方式的離子掃描技術(shù)，原位分析代謝物在不同時間和空間的變化。可同時對多種分子進行原位可視化分析，從而將代謝物與組織形態(tài)學(xué)高度關(guān)聯(lián)[20]。傳統(tǒng)的代謝組學(xué)分析通常只能在均一化的樣品或提取物中進行，但是，植物的各種細胞分化后具有不同的功能，特定的細胞和組織具有不同的代謝物特征。如丹參酮二萜合成基因CPS1和KSL1在丹參根木栓層異表達，木栓層異積累紅色丹參酮類物質(zhì)[21]。Kotaro Yamamoto等[22]通過整合質(zhì)譜成像技術(shù)和單細胞質(zhì)譜代謝組學(xué)技術(shù)，研究長春花莖的縱切面的質(zhì)譜成像圖，解析萜類生物堿合成的細胞特異性。單萜成分如馬錢子苷和次番木鱉苷定位在表皮細胞中，該結(jié)果和前人報道的一致。以前報道RNA原位雜交顯示大多數(shù)萜類生物堿在表皮細胞中合成，然而質(zhì)譜成像結(jié)果顯示多種萜類生物堿，如ajmalicine和serpentine，并沒有在表皮細胞中積累，而是在異型細胞和乳管細胞中積累。質(zhì)譜成像還發(fā)現(xiàn)了一個離子m/z 337.19也同萜類生物堿共定位在表皮細胞、異型細胞和乳管細胞中，推測它可能為長春堿類化合物或中間代謝物。作者還采用代謝組學(xué)數(shù)據(jù)手段，比較4種組織細胞中的代謝物譜的差異，在主成分分析（PCA）模型中可以區(qū)分這4種不同類型的組織細胞，而且可以發(fā)現(xiàn)不同組織細胞中的差異代謝物。作者還通過單細胞質(zhì)譜分析，定量比較了4種組織細胞中萜類生物堿的含量和分布，PCA分析結(jié)果與質(zhì)譜成像結(jié)果相似，異型細胞和乳管細胞積累相似的化合物，而與表皮細胞和薄壁細胞中積累的代謝物有所不同。

2 藥用植物鑒別和質(zhì)量控制的代謝組學(xué)研究

我國藥材種類繁多，資源豐富，然而來源復(fù)雜，品種混淆厲害。僅《中國藥典》2000 年版收載的534種中藥材，即有143 種中藥為多基原（二基原以上）。中藥材基原品種的真?zhèn)巍⒄谂c否，關(guān)系到該味中藥的確切療效和療效的重現(xiàn)性，進而直接影響到中藥制劑的質(zhì)量。即使是同種藥材，由于自然條件的不同，藥材產(chǎn)量和質(zhì)量也不相同，臨床療效也有相當(dāng)大的差異，由此產(chǎn)生了“道地藥材”。同時，野生與栽培藥材以及不同生長年限的藥材也都表現(xiàn)出了質(zhì)和量上的差異。DNA分子標(biāo)記技術(shù)，如RAPD，RFLP，很好地用于遺傳多樣性研究以及正品與偽品等種以上分類單元的鑒定。同時，由于DNA分子標(biāo)記不受生物體發(fā)育階段的影響，無法鑒別不同生長年限的藥材，對同基原（基因型）的野生與栽培藥材的鑒別也存在一定困難。植物代謝組學(xué)主要是對特定條件下代謝表型（metabolic phenotypes 或 metabotypes）以及這些表型與基因型之間聯(lián)系的研究。植物次生代謝過程及代謝物的積累受到自身和環(huán)境中各種生物和非生物因素的調(diào)控，通過代謝組學(xué)研究不僅能夠深入理解植物與環(huán)境的相互作用，了解植物自身基因的功能，植物代謝網(wǎng)絡(luò)與代謝調(diào)控，還能揭示植物表型與植物生長、發(fā)育及生物多樣性之間的關(guān)系。筆者將DNA分子標(biāo)記技術(shù)及代謝組學(xué)技術(shù)相結(jié)合，用來鑒別中藥材蒙古黃芪和膜莢黃芪。這2種黃芪植物形態(tài)非常相似，僅存在莢果有毛無毛的細微差別，它們的分類學(xué)地位仍然存在一些爭議。DNA分子標(biāo)記AFLP技術(shù)顯示蒙古黃芪和甘肅的膜莢黃芪聚在一起，說明蒙古黃芪與甘肅的膜莢黃芪親緣關(guān)系較近，結(jié)果支持蒙古黃芪是膜莢黃芪變種這一分類結(jié)果。而GCTOFMS代謝組學(xué)分析可以區(qū)分這2種黃芪，顯示2種黃芪的代謝組存在一定的差別。通過主成分分析，找到2個品種，不同生長年限和地域差別的差異代謝物，這些代謝物可能與黃芪的生境相關(guān)[23] 。劉悅等[24]將代謝組學(xué)技術(shù)與DNA barcoding技術(shù)相結(jié)合，區(qū)分3種不同的沙棘，江孜沙棘Hippopahe gyantsensis Rousi、肋果沙棘H. neurocarpa S. W. Liu & T. N. He和沙棘H. tibetana Schlechtendal。甘草為常用大宗藥材，藥食兼用品種，年需要量約6萬噸左右。美國NIH中心的Slmmler等[25]采用基于DNA barcoding和代謝組學(xué)的方式，對甘草中3個種及其他種的變種共51個商業(yè)獲得的樣本進行了分析。代謝組學(xué)分析采用1HNMR和LCMS結(jié)合的手段進行，所得數(shù)據(jù)采用非監(jiān)督方式主成分分析（PCA）和監(jiān)督性分析典型判別分析（CDA）。結(jié)果顯示，結(jié)合DNA barcoding和代謝組學(xué)技術(shù)，除了能明顯區(qū)分出甘草、脹果甘草、光果甘草3個種，還能區(qū)分出不同的雜種及不同種的混合物。《中國藥典》規(guī)定柴胡有2個來源：柴胡Bupleurum chinense DC. 或狹葉柴胡B. scorzonerifolium Willd.的干燥根。按性狀不同，分別習(xí)稱“北柴胡”和“南柴胡”，其中“南柴胡”又稱紅柴胡。無數(shù)學(xué)者采用色譜含量測定或者色譜指紋的方法區(qū)分二者，但均未能明顯區(qū)分。秦雪梅教授和荷蘭萊頓大學(xué)Verpoorte教授小組[26]，采用基于核磁的代謝組學(xué)方法將2個種明顯分開，找到了區(qū)分2個種的化學(xué)標(biāo)志物?！氨辈窈焙懈吆康牟窈碥誥及其類似物，而“南柴胡”含有高含量的揮發(fā)油、柴胡皂苷b1及其相同骨架的皂苷。該結(jié)果體現(xiàn)了核磁技術(shù)在化合物結(jié)構(gòu)辨識方面和中藥品種鑒定方面的獨特優(yōu)勢。

3 代謝組學(xué)與藥用植物代謝途徑研究

生物合成途徑是藥用植物次生代謝研究的核心內(nèi)容，相對初生代謝，次生代謝在植物進化過程中呈現(xiàn)出代謝多樣性的特點，在植物類群異性分布。植物次生代謝一般通過關(guān)鍵的環(huán)化酶或合酶形成基本骨架，如萜類環(huán)化酶形成二萜、三萜的基本骨架，然后通過各種修飾酶，如P450氧化還原酶、UGT糖基轉(zhuǎn)移酶、OMT甲基轉(zhuǎn)移酶、鹵化酶等，增加基本骨架結(jié)構(gòu)的極性，引入雜原子等活性基團，使得終端產(chǎn)物呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)多樣性的特點。由于極性的增加，使得終端產(chǎn)物可以積累在植物細胞中[27]。丹參酮是丹參中具有活血化瘀的重要藥效物質(zhì)，丹參酮屬于不飽和的二萜類天然產(chǎn)物。高偉等首次克隆并功能鑒定了丹參酮生物合成途徑中2個丹參酮特有的二萜關(guān)鍵環(huán)化酶SmCPS和SmKSL，通過RNA干擾的方法抑制了SmCPS的表達，導(dǎo)致丹參酮類成分在丹參毛狀根中明顯下降。不同于裸子植物，被子植物丹參酮二萜合酶為單功能酶，需要SmCPS和SmKSL協(xié)作催化GGPP到丹參酮二烯[28]。崔光紅等對丹參基因組序列中的7個二萜合酶基因進行系統(tǒng)的功能鑒定，綜合利用基因表達譜、RNAi干擾，闡明SmCPS1控制著根部丹參酮類化合物的生物合成。通過代謝組學(xué)技術(shù)（LCMS和GCMS）對比轉(zhuǎn)基因RNAi干擾植株與野生型植株的代謝譜，通過主成分分析能夠非常清楚地區(qū)分這2組植株。LCMS代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)40個差異代謝物，通過比對自建的丹參次生代謝物數(shù)據(jù)庫、精確相對分子質(zhì)量匹配、MS/MS分析、對照品比較，鑒定其中20個差異代謝物。從GCMS得到28個差異化合物，在NIST數(shù)據(jù)庫檢索，相似度在800 以上的有12個，對照品比對鑒定其中8個。結(jié)果顯示SmCPS1受到抑制后積累的大量二萜化合物底物，鑒定的20個代謝物均為典型的松香烷型丹參酮類結(jié)構(gòu)，另外3個為重排的松香烷型結(jié)構(gòu)，分別為przewalskin和salvisyrianone，以及二聚體neoprzewaquinone。通過代謝組學(xué)和RNAi干擾技術(shù)，發(fā)現(xiàn)丹參酮類化合物的生物合成途徑并非簡單的直線型模式，而是形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；通過RNAi干擾還發(fā)現(xiàn)大量未知的二萜類化合物[21，29]。

隨著首個藥用植物――丹參基因組框架圖的完成[30]，將進一步推動丹參成為模式藥用植物，也為系統(tǒng)揭示丹參次生代謝奠定堅實基礎(chǔ)。目前，在多數(shù)植物無法進行全基因組序列測定的情況下，轉(zhuǎn)錄組研究已經(jīng)成為分離和克隆新基因及基因功能研究的重要手段之一[31]。Gao Wei 等使用UPLCDADQTOFMS非靶向代謝組學(xué)技術(shù)分析銀離子誘導(dǎo)的丹參毛狀根，鑒定了5個明顯差異的丹參酮類代謝物。轉(zhuǎn)錄組分析鑒定了6 358個差異基因，通過分析明顯上調(diào)的富集基因，預(yù)測了70個候選的轉(zhuǎn)錄因子和8個P450氧化還原酶，它們可能與銀離子誘導(dǎo)的丹參酮類物質(zhì)合成相關(guān)[32]。

傳統(tǒng)分子生物學(xué)手段克隆、驗證代謝功能基因，是一份具有挑戰(zhàn)的工作。基于聯(lián)鎖關(guān)聯(lián)分析的代謝組學(xué)分析成為大規(guī)模、高效定位代謝物合成基因的新手段。在植物學(xué)研究領(lǐng)域，全基因組關(guān)聯(lián)分析（genomewide association studies， GWAS）是在全基因組范圍內(nèi)篩選不同遺傳差異個體分子標(biāo)記的基礎(chǔ)上，分析表型相關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記位點。GWAS廣泛用于人類疾病與植物復(fù)雜農(nóng)藝性質(zhì)遺傳基礎(chǔ)的解析。GWAS結(jié)合代謝組學(xué)技術(shù)（metabolic GWAS， mGWAS）則用以解析代謝物合成的遺傳機制，即代謝合成及調(diào)控的基因位點。Chen 等對524份自然栽培水稻品種資源（含有642.877萬的SNPs分子標(biāo)記）進行LCMS代謝組學(xué)分析，得到840多種代謝物，并檢測到2 947個主效SNPs，共634個遺傳位點。通過遺傳和生化分析鑒定了其中5個黃酮合成的候選基因[3334]。黃瓜中的苦味物質(zhì)是一類稱為葫蘆素，高度氧化的三萜衍生物，葫蘆素類三萜普遍存在葫蘆科植物中，作為抗癌藥物使用。尚軼等通過GWAS分析115份黃瓜種子資源，發(fā)現(xiàn)了與黃瓜葉片苦味緊密連鎖的SNP位點，通過體外酵母表達鑒定了黃瓜中苦味物質(zhì)葫蘆素C合成的關(guān)鍵三萜環(huán)化酶。通過共表達分析，鑒定了一個存在黃瓜基因組中的基因簇（gene cluster）。組合表達三萜環(huán)化酶和下游的P450氧化還原酶，通過靶向代謝組學(xué)分析，最終鑒定了2個P450和1個?；D(zhuǎn)移酶的生化功能。此外，還解析了2個分別在葉和瓜里面特異調(diào)控葫蘆素C合成的轉(zhuǎn)錄因子[35]。

4 代謝組學(xué)與藥用植物代謝工程和合成生物學(xué)研究

目前藥用植物鑒定的代謝途徑還不是很多，代謝網(wǎng)絡(luò)的研究鮮有報道。同位素標(biāo)記方法結(jié)合代謝組學(xué)分析，可以較好地研究次生代謝網(wǎng)絡(luò)。如添加穩(wěn)定同位素13C標(biāo)記的甲羥戊酸（萜類合成前提）到植物，通過非靶向代謝組學(xué)手段比較同位素標(biāo)記的植株與野生型植株，可以研究植物萜類的代謝途徑和網(wǎng)絡(luò)。藥用植物代謝工程主要通過基因工程的手段將代謝途徑中的關(guān)限速酶、代謝途徑轉(zhuǎn)移到工程化的酵母或植物細胞系，調(diào)節(jié)代謝的流向，針對性地提高目標(biāo)代謝物的含量。抗癌藥物紫杉醇的代謝工程研究較多，Ajikumar等首先優(yōu)化大腸桿菌上游途徑IPP的生物合成，提高大腸桿菌IPP合成的8個步驟中的4個限速酶的表達量，使得大腸桿菌大量生成IPP。之后將植物中紫杉醇合成途徑中的GGPP合成酶和紫衫二烯（taxadiene）合酶導(dǎo)入到前面構(gòu)建的工程菌中，優(yōu)化催化酶的密碼子和表達水平，使得大腸桿菌中產(chǎn)生1 g?L-1的紫衫二烯，產(chǎn)量是沒有經(jīng)過優(yōu)化菌株的1 500多倍[36]。藥用植物合成生物學(xué)研究跨越了物種各自進化的代謝途徑，通過挖掘代謝物合成的各種生物元件，通過人工組合、設(shè)計，產(chǎn)生非天然的產(chǎn)物或新的代謝途徑，再導(dǎo)入底盤細胞規(guī)?；a(chǎn)目的產(chǎn)物[37]。無論是代謝途徑解析、代謝工程研究或者合成生物的研究，代謝物分析，代謝組學(xué)分析都是必不可少的研究工具。

5 藥用植物分子育種與抗逆代謝組學(xué)研究

我國野生藥用植物種質(zhì)資源豐富，但是由于常年栽種和消耗使得許多藥用植物品質(zhì)出現(xiàn)下降，好的資源瀕于枯竭。傳統(tǒng)育種一般通過植物種內(nèi)的有性雜交進行農(nóng)藝性狀或品質(zhì)的轉(zhuǎn)移與改良，如提高藥用植物的抗性，提高藥用植物有效成分的含量，提高產(chǎn)量等，這類方式存在育種周期長、遺傳改良實踐效率偏低的缺陷。分子育種技術(shù)通過利用控制目標(biāo)性狀的功能基因和調(diào)控元件，可以有效提高目標(biāo)性狀改良的效率和準(zhǔn)確性，實現(xiàn)了由表型選擇到基因型選擇的過渡[38]。作物分子育種研究較為深入，Wen Weiwei通過mGWAS方法，分析了種植在多個區(qū)域702個玉米品種的983個代謝物，定位了1 459個代謝物遺傳控制位點。通過突變和轉(zhuǎn)基因分析進一步驗證了其中的2個代謝基因，為分子育種提供了目標(biāo)[39]。代謝組學(xué)還廣泛應(yīng)用于植物抗逆、抗病的代謝機制研究[40]。唐惠儒小組[41]采用代謝組學(xué)研究了水分流失導(dǎo)致的逆境脅迫對丹參根中代謝產(chǎn)物的影響，以冷凍干燥為參照，比較了曬干和陰干2種干燥方法的影響。結(jié)果顯示水脅迫導(dǎo)致了丹參中代謝物輪廓發(fā)生顯著的變化，曬干和陰干均顯著提高了丹參酮含量，陰干提高了莽草酸途徑中酚酸類成分的含量，而曬干降低了該類成分的含量。CarmoSilva等[42]采用1HNMR和GCMS代謝組學(xué)方法，比較了干旱脅迫和正常水分條件下生長的狗牙根Cynodon dactylon L.Pers.的化學(xué)物質(zhì)群，驗證了氨基酸在干旱脅迫下發(fā)生累積外，還新發(fā)現(xiàn)了一種特殊的非蛋白質(zhì)氨基酸在干旱脅迫條件下特異地累積?？傊?，代謝組學(xué)作為一種手段可以廣泛地應(yīng)用于藥用植物研究的方方面面。

6 問題與展望

代謝組學(xué)是從整體上分析所有小分子化合物的一門技術(shù)，在中醫(yī)藥各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。藥用植物蘊含著結(jié)構(gòu)豐富，有應(yīng)用價值的天然產(chǎn)物，同時也意味著藥用植物擁有許多獨特的代謝基因，從基因資源和代謝多樣性角度上講，要比模式植物擬南芥和水稻更有研究價值。隨著合成生物學(xué)的興起，將會有更多的機會挖掘和利用藥用植物。無論是藥用植物的鑒別，質(zhì)量控制，代謝途徑解析，代謝工程和合成生物學(xué)研究，都離不開代謝物分析和代謝組學(xué)分析。然而代謝物的含量受到諸多因素的影響，包括遺傳、環(huán)境、存儲、制備、分析等各個環(huán)節(jié)的影響。同時，中醫(yī)、中藥是極其復(fù)雜的體系，很難單獨通過某一種技術(shù)，一個實驗來說清楚，猶如盲人摸象，未來需要從更多層面上系統(tǒng)地解析中醫(yī)藥中的各種問題。比較模式生物，中醫(yī)藥代謝組學(xué)研究還缺乏基因組信息，缺少合適的遺傳材料、人工群體、自然群體等。隨著技術(shù)的發(fā)展和進步，代謝組學(xué)必將朝著更加精細化的方向發(fā)展，代謝物的定量、定性分析將更加準(zhǔn)確，各種原位分析，單細胞分析技術(shù)將更加成熟。

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篇8

關(guān)鍵詞：應(yīng)用創(chuàng)新性人才培養(yǎng)；植物學(xué)；課程建設(shè)

中圖分類號 G642.0 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）12-0143-03

Botany Curricula Construction Reform for Applied and Innovation Talent Training

Zhu Dan1 et al.

（1 College of Life Science，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109，China）

Abstracts：Botany is the foundation subject of agriculture and life science application. This paper described the measures we carry out to train the talents of practice and innovation from the theoretical teaching，experimental teaching and practice teaching.

Key words：Applied and innovation talent training；Botany；Curricula construction

隨著科技進步和經(jīng)濟發(fā)展，中國社會在對優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和先進技術(shù)的需求已從模仿學(xué)習(xí)階段進入了自我創(chuàng)新時代。這就意味著培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)需要、適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高素質(zhì)應(yīng)用型高級專門人才的迫切性[1]。人才的培養(yǎng)重點在大學(xué)期間的熏陶，這就需要加大力度培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力及團隊協(xié)作能力。植物學(xué)是生命科學(xué)、農(nóng)學(xué)、園林園藝等專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科。隨著生命科學(xué)研究地不斷發(fā)展和深入、農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的變化和出現(xiàn)的新問題、園林園藝面臨的新挑戰(zhàn)，對植物學(xué)的教學(xué)進行改革創(chuàng)新、與時俱進已迫在眉睫[2]。2015年10月召開的兩會提出“十三五”期間是中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期。隨著我國放開二胎政策，我國的人口極值又進一步上升，對我國的糧食安全問題提出了新的挑戰(zhàn)。另外，資源過度開采、過量施肥導(dǎo)致土地鹽堿化等問題讓保障糧食安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)。如何應(yīng)對解決新時代環(huán)境面臨的農(nóng)業(yè)科學(xué)問題，需要具有自主創(chuàng)新精神和能力的研究學(xué)者團隊的共同努力。培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力、分析解決問題能力是培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才的必要措施。植物學(xué)教學(xué)也是實驗和實踐性很強的一門課程，進行植物學(xué)課程建設(shè)改革是適應(yīng)當(dāng)下應(yīng)用創(chuàng)新社會環(huán)境必然之舉。本文從植物學(xué)理論教學(xué)、實驗教學(xué)及實習(xí)教學(xué)3個方面提出了優(yōu)化和改革方案，以期為我國農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)發(fā)展，培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才提供參考。

1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與方法，突出創(chuàng)新性

1.1 修改教學(xué)大綱，突出與時俱進的教學(xué)重點 隨著現(xiàn)代生物科學(xué)的深入發(fā)展和各學(xué)科之間更加密切的交叉滲透，使植物學(xué)這門必修的基礎(chǔ)課程傳授的內(nèi)容范圍要求越來越廣[3]。另外，由于名校工程建設(shè)增加了很多新課，植物學(xué)的課時也逐年縮減，以往的教學(xué)模式很難滿足現(xiàn)代的教學(xué)要求。因此，修改教學(xué)大綱，突出與現(xiàn)代社會需求密切聯(lián)系的教學(xué)內(nèi)容，重點講解能輔助其他學(xué)科發(fā)展的交叉內(nèi)容變得尤為重要。植物學(xué)是研究植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類、生長發(fā)育與生殖規(guī)律以及植物和外界環(huán)境之間的辯證關(guān)系的一門科學(xué)[4]。比如可以重點講解植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境之間的適應(yīng)關(guān)系，在鹽逆境下，植物的根的凱式帶等顯微結(jié)構(gòu)、莖的微管運輸系統(tǒng)、葉的腺毛、鹽囊泡等特定結(jié)構(gòu)在適應(yīng)這種鹽環(huán)境生存下去的結(jié)構(gòu)特點。通過類似這樣的教學(xué)內(nèi)容的修訂，把講授的內(nèi)容與生產(chǎn)、生活聯(lián)系起來，可以讓學(xué)生很好的通過解決問題的方式去學(xué)習(xí)植物學(xué)的結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識，并為以后應(yīng)對農(nóng)業(yè)科學(xué)問題打下良好的理論基礎(chǔ)。

1.2 改進教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生自主、創(chuàng)新思維“教學(xué)有法，教無定法”。在教學(xué)過程中可以選擇靈活多邊的教學(xué)模式來激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)新思維，并能讓他們在高度壓縮的課時里實現(xiàn)知識吸收的最大化。首先，可以利用先進的教學(xué)技術(shù)提高學(xué)生掌握學(xué)習(xí)信息的容量。如近年來，越來越多的教育部門、高校和教育研究機構(gòu)認識到微課在教育教學(xué)中的重要性，形成了一股設(shè)計開發(fā)和應(yīng)用研究微課的熱潮。一線的教師們可以在課堂教學(xué)中應(yīng)用新技術(shù)教學(xué)工具制作以“學(xué)生為中心”適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的微課，達到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機以提升教學(xué)質(zhì)量。這就需要教師們了解微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂之間的時空關(guān)系進行轉(zhuǎn)型思考，掌握新概念多媒體快捷技術(shù)體系、學(xué)習(xí)理念及方法論。其次，教學(xué)方式要抓住學(xué)生的心理和興趣，讓他們主動的進行創(chuàng)造性思索。教育家贊可夫說過：“教學(xué)法一旦觸及學(xué)生的情緒和意志領(lǐng)域，觸及學(xué)生的精神需要，這種教學(xué)法就能發(fā)揮高效作用。”如在講根莖這兩章時，可以通過比較的方式讓學(xué)生自己去分析兩者結(jié)構(gòu)的差異，并通過課后的查閱資料寫根莖作為功能器官適應(yīng)各自環(huán)境的結(jié)構(gòu)合理性，通過調(diào)研的方式讓他們掌握根莖的結(jié)構(gòu)特征。在講花果的時候，可以帶常見的大家感興趣的實物到課堂進行現(xiàn)場講解。同時在講課過程中要把講授的內(nèi)容通過提問的方式與實際生產(chǎn)生活聯(lián)系起來引起學(xué)生的思考，如為什么“樹怕剝皮豬怕壯”？“連理枝是如何形成的”等營造良好的創(chuàng)造性思維的課堂環(huán)境，這就要求教師要突破教材，不斷吸收和積累新的信息和專業(yè)知識，保證學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)氛圍的持續(xù)。

2 強化實驗教學(xué)設(shè)計，突出應(yīng)用性

2.1 實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力 實驗教學(xué)應(yīng)以探索和解決實際科研問題的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，從而培養(yǎng)他們獨立思考、綜合分析、動手操作和自主創(chuàng)新的能力[5]。學(xué)生的實驗設(shè)計可與老師的研究課題結(jié)合起來，探討研究課題需要解決的某個問題，如生活在沿海灘涂地上西伯利亞蓼的葉表面腺毛是如何轉(zhuǎn)變成鹽腺來適應(yīng)其生活的環(huán)境的？可以以解決此問題為實驗內(nèi)容，要求學(xué)生自主的去思索從哪方面去做實驗可以解決這個研究問題，查閱關(guān)于腺毛和鹽腺發(fā)育結(jié)構(gòu)特點的文獻，確定實驗方案，主動去學(xué)習(xí)操作的方法，如顯微鏡的使用、零時裝片和石蠟裝片的制作，對觀察的結(jié)果進行分析和討論，最后教師可以對比不同學(xué)生之間的解決問題的思路和結(jié)果，做出詳細的分析給同學(xué)們解答，整個實驗過程培養(yǎng)了學(xué)生科研思維和素養(yǎng)、激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決科研問題的能力。學(xué)生的實驗設(shè)計也可以與地方特色結(jié)合起來，如山東沿海鹽堿地較多，如何進行鹽堿地的改良，可以讓學(xué)生做實地植物調(diào)研和采樣分析，并通過自己的實驗和理解提出合理的解決方案，最后老師對每組學(xué)生實驗結(jié)果進行一一評價分析，最終達到提高他們解決實際問題的能力。

2.2 “產(chǎn)、學(xué)、研”協(xié)同創(chuàng)新 實驗教學(xué)設(shè)計可以由“封閉式”變?yōu)椤伴_放式”。實驗教學(xué)不僅僅在實驗室，可以引導(dǎo)學(xué)生去實習(xí)基地，如學(xué)校的蘋果、梨的實驗基地，小麥、水稻的栽培基地，煙草、茶的育苗基地、番茄、黃瓜的嫁接基地等去了解和掌握植物的生長發(fā)育特點和結(jié)構(gòu)差異，給學(xué)生提供個性發(fā)展的實驗設(shè)計，讓學(xué)生的興趣與生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合，有利于學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的激活。也可以引領(lǐng)學(xué)生去植物技術(shù)相關(guān)的企業(yè)，讓他們理解植物學(xué)在實際生產(chǎn)應(yīng)用中的作用，知識如何可以轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的內(nèi)涵，促進他們自主學(xué)習(xí)理論知識的積極性，最終培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的協(xié)同思維方式和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練。

3 完善實習(xí)基礎(chǔ)建設(shè)，提高學(xué)習(xí)成效

3.1 創(chuàng)建良好的實習(xí)基地 植物學(xué)實習(xí)是植物學(xué)教學(xué)的重要部分，通過實習(xí)加強鞏固學(xué)生對植物學(xué)理論基礎(chǔ)知識的掌握[6]。建立完善的學(xué)生實習(xí)基地是提高實習(xí)成效的有力保證[7]。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)坐落于靠渤海的嶗山脈附近，嶗山山勢險峻、地形復(fù)雜，氣候差異明顯，植物種類豐富多樣，是很好的實習(xí)選擇地。本教研室已開發(fā)出3條可行的實習(xí)路線，分別為棉花村、三標(biāo)山、二龍山實習(xí)基地。此3個基地的植被類型和科屬已做過詳細調(diào)研和備注，每種植物的結(jié)構(gòu)特性也做了詳細記錄，同時開發(fā)了適宜的休息站和認知停留點，保障了學(xué)生深入山林切實認知植物結(jié)構(gòu)特征和特點的有效性，同時保障了學(xué)生外出實習(xí)的安全性。另外，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)校園環(huán)境優(yōu)美，園林綠化植物豐富，學(xué)生每天生活在其中，是很好的實習(xí)基地。組織學(xué)生為身邊的植株掛牌，標(biāo)明科屬種和用途，經(jīng)常組織學(xué)生對校園的植物進行調(diào)研起到了很好的實習(xí)效果，也激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力。

3.2 建立完整的網(wǎng)絡(luò)資源 如今的社會是網(wǎng)絡(luò)信息化時代，學(xué)生對知識的需求和認知也都偏向于利用網(wǎng)絡(luò)資源獲取，比如微信、微博、百度、優(yōu)酷以及一些專門的知識學(xué)習(xí)網(wǎng)站，而不是去圖書館翻閱厚厚的書籍或者拎著疊疊筆記。因此，老師可以建立完整的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，比如建立植物學(xué)顯微結(jié)構(gòu)分享微信群，經(jīng)常在群里分享些有趣的關(guān)于植物的小故事，或者漂亮的植物微觀顯微圖，讓大家一起欣賞和參與討論。另外，老師們可以根據(jù)自己豐富的知識制作些專題視頻分享給學(xué)生，讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)些感興趣的植物學(xué)方面的知識。其次，可以通過學(xué)?；驀屹Y助申請建立網(wǎng)絡(luò)植物標(biāo)本庫，供學(xué)生自行查閱和學(xué)習(xí)。

3.3 創(chuàng)造豐富的學(xué)術(shù)氛圍 在教學(xué)過程中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，不定期的邀請在植物生物工程、植物分類學(xué)、藥用植物開發(fā)等方面有一定知名度的專家來給學(xué)生做學(xué)術(shù)報告，或者舉辦“博士、教授論壇”。通過多種形式營造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，讓學(xué)生了解最新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展動態(tài)并激勵他們進一步學(xué)習(xí)的興趣，進而激發(fā)他們思索創(chuàng)新的潛能。另外，可以開展些競賽鞏固他們對知識的吸收，如我們植物學(xué)課題組每年都會在學(xué)校范圍內(nèi)舉辦一場“植物認知大賽”，設(shè)定詳細的競賽規(guī)則和獎勵措施，激發(fā)學(xué)生對認知植物特征的興趣。其次，可以鼓勵學(xué)生以申請主持研究課題的形式進行獨立的科學(xué)研究，如鼓勵學(xué)生積極申報“大學(xué)生科技創(chuàng)新項目”，得到學(xué)校資助后，通過查閱文獻、計劃實驗方案、實際動手操作、分析結(jié)果數(shù)據(jù)、撰寫結(jié)題報告和論文這一系列的科研訓(xùn)練，在很大程度上培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，提高了學(xué)生的科技創(chuàng)新能力及團隊協(xié)作能力，為培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)需要、適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高素質(zhì)應(yīng)用型高級專門人才打下基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

應(yīng)用創(chuàng)新型人才是快速發(fā)展的農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)行業(yè)的迫切需求。植物學(xué)作為多學(xué)科交叉的基礎(chǔ)學(xué)科，要求教師具有豐富的專業(yè)知識，與時俱進的學(xué)術(shù)領(lǐng)悟和培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的熱情。在植物學(xué)教學(xué)過程中，優(yōu)化創(chuàng)新性的教學(xué)內(nèi)容和方法、強化應(yīng)用性的實驗教學(xué)設(shè)計、完善實習(xí)基礎(chǔ)建設(shè)是提高學(xué)生植物學(xué)學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，鍛煉他們解決問題能力，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)和產(chǎn)業(yè)需要人才的可行之舉。

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篇9

關(guān)鍵詞：專類 植物 景觀 園林

一、專類植物園林的特點

以某一種或某一類觀賞植物為主體的花園。專類花園按照一定的造園意圖進行園林布局，選擇的植物品種通常是觀花植物，也有選擇觀葉植物和觀果植物的；這些植物應(yīng)有比較豐富的品種和變種。這種花園有種植同一種植物的，如牡丹園；有種植同一屬植物的，如丁香園；有種植同科或不同科但具有相類似的觀賞特征的植物的，如薔薇園、多漿植物園。專類花園的最大特色是能充分發(fā)揮同一類植物的最佳觀賞期和特性，除在花期以美麗的景色供人游賞和陶冶情操外，還可進行有關(guān)植物學(xué)、園藝學(xué)和園林學(xué)方面的科學(xué)普及教育，從事觀賞植物的品種資源的收集、比較、保存和雜交育種等科學(xué)研究。

二、專類植物園林的價值

植物專類園是伴隨著人類社會生產(chǎn)的發(fā)展而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。今天的植物專類園不僅承擔(dān)著專類植物的收集、引種馴化、瀕危物種的保護等相關(guān)植物科學(xué)研究任務(wù),而且也是供觀賞、游憩及開展科普教育活動場所?，F(xiàn)在植物專類園也逐漸成為城市文化和地域文化的象征之一。 本篇論文重點討論了植物專類園規(guī)劃設(shè)計的理論及方法,并把研究出的方法結(jié)合實踐完成了山東沂州海棠園的規(guī)劃設(shè)計。本文首先簡述了國內(nèi)外植物專類園的發(fā)展及研究現(xiàn)狀,并提出了相關(guān)的研究方法,并提出了本論文研究的技術(shù)路線，其次不同專家學(xué)者對植物專類園的概念的理解及定義,然后分析了植物專類園的特征以及與植物園的關(guān)系,總結(jié)出來我國植物專類園的不同發(fā)展時期,以及每一個發(fā)展時期的特點及具有典型代表的植物專類園,在此基礎(chǔ)上,提出了植物專類園不同的分類方法以及植物專類園所發(fā)揮的作用,并分析出了我國植物專類園的發(fā)展趨勢。最后從植物專類園規(guī)劃設(shè)計基礎(chǔ)理論的探討出發(fā),從景觀生態(tài)學(xué)、植物學(xué)和可持續(xù)發(fā)展等角度入手,提出了規(guī)劃設(shè)計應(yīng)該遵循的理念,分析出了植物專類園的規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容,并從專類植物規(guī)劃、功能分區(qū)、景觀規(guī)劃等三個方面提出相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計方法

三、專類植物園林設(shè)計點

植物專類園林是指在一定范圍內(nèi)根據(jù)地域特點,專門收集同一個“種”內(nèi)的不同品種或同一個“屬”內(nèi)若干種和品種的著名樹木或花卉,運用園藝栽培技術(shù)和園林藝術(shù),按照科學(xué)性、生態(tài)性和藝術(shù)性相結(jié)合的原則,構(gòu)成的供人們游賞、科學(xué)研究或科學(xué)普及的園地。通過對植物專類園在關(guān)中地區(qū)的分布現(xiàn)狀做了進一步調(diào)查與分析,著重介紹了專類植物園的特點、功能、專類園的現(xiàn)狀及存在問題進行了分析與評價,提出了專類園設(shè)計與營造的發(fā)展對策,并對未來植物園的發(fā)展前景作以展望。根據(jù)理論研究與調(diào)查,進一步說明,植物專類園在園林藝術(shù)設(shè)計中的重要地位和作用,不僅可以用于科學(xué)研究,還可以展示本種植物的群體美和個體美,同時也為游人提供了游覽休憩的場所。從而使人們更加了解專類植物展示和植物造景形式在園林中的重要地位。

植物專類園林是一種強調(diào)專類植物展示和植物造景的園林形式,應(yīng)用日趨廣泛。在對植物專類園、專類花園、植物園進行區(qū)別的基礎(chǔ)上,明確了植物專類園的定義,并根據(jù)植物專類園的植物種類及表達的主題,將植物專類園分為四個類別。同時,特別針對中國植物園中的植物專類園進行統(tǒng)計,分析植物園中植物專類園的現(xiàn)狀。植物園林的發(fā)展史就是一部人類從專類植物收集、擴大利用、進行保護到植物多樣性保護的歷史。如今植物園的功能是保護、科研、科普、游憩和開發(fā),其中“保護”(即履行《生物多樣性公約》的實踐)分為“就地保存”和“遷地保存”。

在中國，園林中作專類植物布置的花園已有悠久的歷史。《詩經(jīng)》中的“桃之夭夭，灼灼其華”是桃園的寫照。隨著園藝事業(yè)的發(fā)展，歷代文人的推崇提倡，介紹名花品種和栽培技術(shù)的專著的相繼問世，專類花園推廣開來。北宋《洛陽名園記》記載，天王院花園子有“牡丹數(shù)十萬本”。在國外，古埃及園圃已有栽種葡萄、海棗等專圃的布置。中世紀(jì)歐洲較大的寺院庭園內(nèi)多辟有草藥園，其中也栽有觀賞價值高的藥用植物，如石竹、薰衣草、玫瑰等。這些植物集中栽于一角，開花時花團錦簇，可以說是專類花園的雛形。18世紀(jì)以后，隨著社會生產(chǎn)、國際交往和生物科學(xué)的發(fā)展，有不少專類花園，如月季園、杜鵑花園、丁香園等能在園中展出來自世界各地的品種以及培育出的新品種。每年5月下旬,世界級的園藝盛會――切爾西花展就會在英國倫敦如期舉行。來自世界各地的園藝愛好者和專業(yè)人士云集在這里,盡情地欣賞這個由英國皇家園藝學(xué)會主辦、擁有80多年悠久歷史的花展。展覽會上,參展商紛紛展示各類園林花卉新品種,包括喬灌木、鮮切花、蘭花、多漿植物、熱帶花卉、水生植物、蔬菜瓜果、香草、藤本植物、食蟲植物等,其中深受英國人喜愛的多年生花卉(Perennials)更加突出,既有展示球根花卉或宿根植物多品種的綜合性大展位,又有專門展示像玉簪屬、鳶尾屬、報春花屬等專類植物的特別展位。整體給人留下眼花繚亂、目不暇給的感覺。這里僅管中窺豹地介紹一些新品種,藉以了解國外較高園林花卉育種和栽培水平。

四、結(jié)論

專類植物園林往往能夠帶來耳目一新的感覺，有些甚至還有震撼人心的效果。專類花園雖然在盛花期成為一時勝賞，但有些植物在花謝之后就景色全非。為此，可增選早花和晚花品種來延長觀賞期，并用其他觀賞植物作襯托，以達到既有一時盛景，又是四季如畫。

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篇10

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論；中藥鑒定學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

《中藥鑒定學(xué)》是中藥學(xué)專業(yè)的專業(yè)課程之一，隨著科學(xué)的進步和時代的發(fā)展，我們賦予了它新的概念，即研究中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和鑒定方法的應(yīng)用學(xué)科。這個概念在宏觀上講是兩個內(nèi)容，一個是質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，一個是鑒定方法，二者具有高度的概括性和本質(zhì)的聯(lián)系。研究質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是為了控制和鑒定中藥的質(zhì)量，為中藥的生產(chǎn)、研究和使用提供依據(jù)和保障，提升中藥的管理水平；這個標(biāo)準(zhǔn)涵蓋著中藥安全性、有效性和穩(wěn)定性三項指標(biāo)的必備內(nèi)容。研究鑒定方法可使中藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不斷提升并趨于完善，是保證質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，適用的標(biāo)準(zhǔn)是由科學(xué)的方法來實現(xiàn)的，這里的方法實際上是一個體系包涵形態(tài)鑒定法、理化鑒定法和生物鑒定法三大板塊，每一板塊又延伸為多種方法。這種框架的構(gòu)建可以應(yīng)用一種新的學(xué)習(xí)理論來教學(xué)，即建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。

中藥鑒定學(xué)具有如下特點：一是內(nèi)容多而枯燥，但卻有其內(nèi)在的聯(lián)系和系統(tǒng)性；二是知識涉及相關(guān)學(xué)科多，但又不失其自身的完整性；三是實踐性強”。教學(xué)中只有使學(xué)生真正掌握中藥鑒定學(xué)的基本理論、基本方法和基本技能，提高其分析問題、解決問題的能力最終培養(yǎng)出具有終身學(xué)習(xí)能力、現(xiàn)代社會發(fā)展所需的中藥專業(yè)人才，才能實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。鑒于中藥鑒定學(xué)的學(xué)科特點，為了提高教學(xué)質(zhì)量，傳統(tǒng)的在行為主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的教學(xué)模式已經(jīng)不能完全勝任。很多學(xué)者和教學(xué)第一線的教師也在中藥鑒定的教學(xué)中嘗試了多種改革，收獲了一定教學(xué)成果但基本還是以傳統(tǒng)的教學(xué)模式為主，基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的中藥鑒定學(xué)的教學(xué)探索還不多。筆者對建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的中藥鑒定的教學(xué)進行了初步探索與實踐。

1理論基礎(chǔ)

建構(gòu)主義是一種認知理論，其哲學(xué)基礎(chǔ)可以追朔至18世紀(jì)文藝復(fù)興時代的哲學(xué)家、人文主義者詹巴帝斯塔·維柯，然而對建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論最直接的貢獻是皮亞杰關(guān)于兒童認知發(fā)展理論的形成。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為學(xué)習(xí)是由學(xué)生的內(nèi)部動機包括好奇心、進步的需要、自居作用和同伴間相互驅(qū)動的積極主動的知識建構(gòu)過程，即知識不是通過教師傳授獲得的，是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下，借助于其他人包括教師和學(xué)習(xí)伙伴的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資源，通過意義建構(gòu)的方式獲得的。意義的建構(gòu)是指事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。在學(xué)習(xí)過程中幫助學(xué)生進行意義建構(gòu)，就是要幫助學(xué)生對當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其他事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達到較深刻的理解。建構(gòu)主義的核心是強調(diào)學(xué)生主動的意義建構(gòu)，因此在教學(xué)過程中教師是主導(dǎo)而不是主體，一切以學(xué)生為主體、為中心，而每一個環(huán)節(jié)的落實又離不開教師的主導(dǎo)作用。建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下常見的教學(xué)方法有拋錨式、支架式、交互式和隨機訪問式教學(xué)法。

2教學(xué)目標(biāo)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的中藥鑒定學(xué)教學(xué)目標(biāo)不僅僅局限在“學(xué)習(xí)知識”的膚淺層面，也就是不僅在于使學(xué)生掌握中藥鑒定的基本理論、基本方法和基本技能。同時也不只是將目標(biāo)擴充至提高學(xué)生分析問題和解決問題能力的層面上。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的中藥鑒定學(xué)教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握知識、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力和終生學(xué)習(xí)能力的一個綜合目標(biāo)。

對于每味藥基原鑒定、性狀鑒定、顯微鑒定和理化鑒定的這些知識層面的目標(biāo)一般設(shè)置明確。教師在教學(xué)過程中通常都明確哪些藥需要掌握哪些方面的鑒定知識。然而學(xué)生僅僅掌握這些知識是遠遠不夠的，也不能適應(yīng)社會的需要?，F(xiàn)行中藥專業(yè)4年制本科教材全書共載藥500多種，其常用中藥有350多種。即便學(xué)生全部掌握了書中所載中藥的鑒定知識，并且工作后也沒有遺忘，如果不能利用這些知識分析解決問題仍然不能勝任從事中藥專業(yè)的工作，更談不上滿足社會發(fā)展的需求了。一味的追求擴大掌握鑒定藥物種類的數(shù)目，僅注重知識層面的教學(xué)也不符合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的基本思想原則。因此，教學(xué)還需要有培養(yǎng)學(xué)生利用中藥鑒定知識分析解決問題的能力這一目標(biāo)。然而工作中遇到的問題也不是簡單明了的，常常利用已有的知識還不能或不能完全解決問題。復(fù)雜多變的現(xiàn)實問題和當(dāng)今飛快的知識更新速度，如果要培養(yǎng)出適合社會發(fā)展需求的專業(yè)人才，培養(yǎng)其終生學(xué)習(xí)能力和工作能力就必須是教學(xué)目標(biāo)之一。

所以除了教授知識更重要的是教授方法，掌握了方法可以不斷地獲取新知識解決不同的新問題，最終得以實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。如我們在大黃的這味藥的鑒定教學(xué)中，要設(shè)置的目標(biāo)除了知識掌握的目標(biāo)外還需要設(shè)置提高學(xué)生分析解決問題能力的目標(biāo)。例如可以將學(xué)生利用已經(jīng)掌握基原鑒定、性狀鑒別、顯微鑒別、理化鑒別和生物鑒別的知識去區(qū)別正品大黃和土大黃這一能力設(shè)為目標(biāo)。通過培養(yǎng)，學(xué)生能夠?qū)τ谛鲁霈F(xiàn)的不同來源的大黃偽品進行鑒別，以及對今后可能出現(xiàn)的新的鑒定方法具備學(xué)習(xí)能力。 

3教學(xué)環(huán)節(jié)

在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的深入研究中，目前開發(fā)了拋錨式教學(xué)和支架式教學(xué)等教學(xué)方法。無論是運用那種教學(xué)方法，最終都是為了達到教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量。筆者對建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的中藥鑒定教學(xué)環(huán)節(jié)做了初步探索。

3．1串聯(lián)相關(guān)學(xué)科，設(shè)置認知沖突