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

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關鍵詞 藥用植物學教材 花被等概念 定義

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

我國高等中醫藥院校為本科生選定的藥用植物學教材，絕大多數是姚振生教授主編的“十一五”國家級普通高等教育規劃教材。該教材的分類學內容比其它種藥用植物學教材的詳細些、豐富些，其形態解剖學的內容則沒什么突出優點，倒是與其它種《藥用植物學》教材中的大多數一樣，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。本文就具體談談其花被、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相似不易區分，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，不認為有既非花萼也非花冠的花被。或許有人會反駁：其中的“也有一些植物的花萼和花冠形態相似不易區分，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，其形態和構造與葉片相似。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）在闡明萼片內涵的基礎上闡明花萼的內涵，然而對萼片內涵的闡明卻并不到位。“一般呈綠色的葉狀”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。”這句話到位了嗎？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被子植物的大多數花瓣內也沒有柵欄組織和海綿組織的分化。“位于花的最外層”這句話到位了嗎？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。花萼包括離生萼和合生萼兩種，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個萼片合生成的花萼，因此，萼片應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，這話應能成立。則筆者將反駁：由數個萼片合生成花萼，這是植物進化史上發生于億萬年前的一種事件，并不是現存的植物界中有合生萼的植物在發育過程中所發生的事件，或者說不是這類植物在發育過程中都會發生的事件。退一萬步說，就算是的，則那數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，共同轉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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關鍵詞：高職院校；藥學專業；藥用植物學；虛擬藥用植物園

引言

虛擬藥用植物園根據技術、表現形式、功能作用，可將其概念概括為通過計算機技術和Internet技術將實體藥用植物園以虛擬形式表現，它以互聯網為基礎，以空間數據為依托，以虛擬現實技術為特征的面向公眾開放的網絡系統，可實現藥用植物園的信息數字化管理，為公眾提供身臨其境的交流和訪問平臺。[1]

藥用植物學是一門研究具有醫療保健作用的植物形態、組織、生理功能、分類鑒定、細胞組織培養、資源開發和合理利用的一門科學，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，是實踐教學的一個重要補充。[2]

藥用植物園集教學、科研、科普教育于一體，具有保護生物多樣性、保存植物種質資源等方面的功能，在學科建設與教學中發揮了重要作用，因此建立虛擬藥用植物園，打造網絡教學平臺，應用前景廣闊。

本文結合藥學專業虛擬藥用植物園構建和河南省衛生職業教育教學改革項目課題的實施，探索了構建虛擬藥用植物園的必要性和可能性、構建方法、實施措施以及實施效果，為虛擬藥用植物園在各學科實驗教學中的應用提供可借鑒的經驗。[3]

構建藥學專業虛擬藥用植物園的必要性和可能性

高等職業院校培養目標的突出特點就是實踐性和技術性，培養技術型實用型藍領人才，是我國已經明確了的高職高專院校培養人才的方向。實訓是高等職業教育教學活動中最重要的教學環節，實訓對于培養學生的實際操作能力和解決實際問題的能力是至關重要的，學生的大部分實踐能力都是通過實訓課程得到的，學生只有通過足夠的實訓和實習，才能具備理解和掌握該專業的理論知識，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、科研等領域中具有廣闊的應用前景，是實驗教學的一個新的發展方向。因此，虛擬藥用植物園的構建具有重要的現實意義，是改善傳統實訓教學條件不足的一種良好手段，也是一大趨勢。

藥學專業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，虛擬藥園是通過網絡系統向用戶開放的，用戶可依據自己的時間安排自由進入或退出該系統。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，拓寬了學習空間，提高了學習效率，又因網絡本身的特性使得虛擬藥園資源可以共享。[5]

藥學專業虛擬藥用植物園構建

1.構建藥學專業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容，充分利用實地實習等機會數碼拍照，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頁制作軟件，在本地磁盤上創建站點并編輯網頁，然后將這些網頁上傳到校園網的Web服務器上，進而建立虛擬藥用植物園，以供全校師生使用。

2.藥學專業虛擬藥用植物園的設計思想與創新點

根據職業教育的國家整體培養目標和藥學專業培養目標，體現職業教育的特色，樹立以技能帶動理論的思想，設計開發實用、交互、開放的藥學專業虛擬藥用植物園學習平臺，為教學和科研服務。[4]

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

3.藥學專業虛擬藥用植物園設計與內容

虛擬藥用植物園以典型藥用植物為核心內容，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進行分類，并配以分辨率極高的圖片，根據《藥典》、《中藥大辭典》等權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、拉丁學名以及正規的植物中文名和俗名。同時配以各種藥用植物的形態特征與鑒別方法，藥用價值和活性成分。

虛擬藥用植物園學習平臺設計包括：界面設計、圖片處理、文字排版與網頁制作。

虛擬藥用植物園內容由文字材料和圖片組成。其中，文字材料包括藥用植物學課程標準、藥用植物的形態、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容。

藥用植物圖片庫的構建分為四部分：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進行有序分類、設計、鏈接、存儲，最終建立一個循序漸進、層次分明并與現行人民衛生出版社鄭漢臣主編的藥用植物學教材基本同步的虛擬藥用植物園學習平臺。

藥學專業虛擬藥用植物園實施效果

虛擬藥用植物園的建立，為學生提供了一種嶄新的不受實地實習課時多少、生長季節、區域分布、天氣變化等影響的自由學習模式，為學生提供了一個方便、直觀的學習平臺。學習者可以隨時隨地通過互聯網，進入虛擬藥用植物園學習平臺學習。實踐證明，在實踐教學中，讓學生瀏覽虛擬藥用植物園，極大地激發了學生的學習興趣，調動了學習積極性，通過細致觀察，圖片瀏覽，文字閱讀，增強了學生對藥用植物的形態結構和生活習性的全面認識。

經過虛擬藥用植物園的學習訓練，學生正式野外見習時，見習的自主性顯著增強、目的更加明確、針對性更加突出，對藥用植物的命名、分類、形態特征、活性成分的掌握更加準確，鑒別藥用植物真偽、質量優劣的能力顯著增強。

虛擬藥用植物園的建立，在人才培養和教學質量提高中發揮著重要作用，對提高學校辦學實力、辦學水平和教學質量起到了有力的推動作用。

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關鍵詞：藥用植物學；實踐性；多重教

實踐性教學在《藥用植物學》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的效果，徹底改變學生“記不住，易混淆，聯系不上，不會用”的尷尬現狀，我院創建了藥用植物學實踐性多重教學平臺。

精心設計課堂實驗

畢業實習中暴露的問題及畢業生信息反饋的情況使我們越來越清楚地認識到，實驗教學不僅僅是鞏固和驗證學生所學的專業理論知識，更重要的是使學生受到基本技能訓練，提高分析問題和解決問題的能力，培養學生的科研素質和創新意識，為將來進一步研究、整理、發展中醫藥學以及開發新藥打下一定的基礎。因此，在增加實驗課時，應適當減少理論和驗證性實驗，增加綜合性、機能性實驗，將植物顯微結構部分與中藥材或中成藥的顯微鑒定結合起來，提高學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，重點培養學生基本實驗操作、基本實驗技術和基本實驗技能。在此基礎上，還特別強調課堂實驗的規范性，從實驗準備、學生操作、疑難問題解決、實驗評價與考核等全過程進行監控，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合，讓學生通過鏡下觀察，將觀察到的物像描繪成較準確的顯微結構圖。課內實驗常采取個人操作、小組討論、典型指導、教師指導與學生介紹經驗等方式。

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的學生加入到該社團中。鼓勵學生自己發現問題，自行設計實驗，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，學生發現后對資料進行了檢索，并動手設計實驗進行驗證。在整個過程中，學生的動手能力和解決問題能力得到了較大提高。

校園實習，現場講解與實踐

我校內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。我校理論內容與實習內容同步進行，并用理論指導實習教學。例如，講到唇形花冠和二強雄蕊的概念時，要求學生找到校園中哪些是唇形科植物、哪些植物具有二強雄蕊。

教師現場可講解植物的名稱、所屬科屬、拉丁學名以及藥用部位。如在講解杜仲時，折斷枝、葉，讓學生看到銀白色膠絲，其藥用部位為樹皮，為補陽藥，能補肝腎、強筋骨、安胎。藥圃內一些藥用價值小但觀賞價值大的植物，我們將其與實際聯系起來，進一步增加了學生的學習興趣。實習過程中，我們還要求學生對校園植物進行拍照，最后制成“中醫藥大學校園藥用植物”課件，供學生學習參考之用。

登山采藥，標本大賽

為配合我校舉辦的校園文化節，也根據藥用植物的生長規律，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，使學生先初步掌握采藥及制作標本的原理與技巧。本著“廣泛參與、增加知識、普及科學、發展興趣”的原則，讓盡可能多的學生參與到登山采藥活動中來。

在采藥過程中，指導教師對每種中草藥的生長習性、功效、使用方法、注意事項以及現代中醫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

學校與植物園距離很近，園內名木花草上千種，且多為藥用植物，是現場教學的良好場所。我校的植物園實習一般安排在綠樹成蔭的六七月份。植物園有豐富的現場教學資源，如講授葉和莖的形態和類型時，學生可以現場觀察。這樣，教師講得輕松，學生學得愉快。再如，講到植物分類內容時，不僅要求學生掌握牡丹的特征，而且還要學會區別牡丹與芍藥，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，可讓學生在輕松愉快的環境中接受知識。教師要努力使全體學生都能觀察到教學對象，并盡可能地使學生運用多種感官去感知，以加深印象。

現場觀察后，要指導學生把觀察到的現象同書本知識聯系起來，做好總結討論。在師生共同探索的過程中，雙方都獲益匪淺。

野外實習，能力提升

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

教師要有重點地引導學生注意藥用植物及其生態特點，不要讓學生因野外景致多樣、植物種類繁多而分散精力。在組織教學中注意啟發學生多看、多問、多記、多動手。每天我們都會帶著標本夾上山，遇到好的植物大家都如獲至寶，小心地制成標本保存起來。山上野果很多，每到一個地方對學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習興趣。

野外實習臨近結束時學生易出現松懈情緒，因此要注意防止實習虎頭蛇尾，認真做好實習的最后一項工作——實結。實結包括業務和思想兩方面，主要是討論野外實習的收獲和體會，肯定成績，指出不足，給出改進意見。還可舉辦報告會（報告實習中取得的科研成績）和展覽會（展出學生的專題論文、植物標本及豐富多彩的實習照片等）。這樣，不僅可充分反映實習成績，還可使學生系統地復習和鞏固知識。通過此次活動，大部分學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》實踐性教學平臺，對傳統藥用植物學的教育觀念、教學方法、教學內容、教學模式和教學管理實施等進行改革，為最終建立《藥用植物學》課程開放性、多媒體、立體式教學新模式提供了實踐參考。

參考文獻：

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【摘要】  《藥用植物栽培學》是一門新興的學科。文章探討了在科技不斷發展的形勢下，引入其它學科的前沿動態知識，提高學生的學習興趣，開闊思路，擴大學生的知識領域，適應知識的更新和發展的需要，提高教學效果。

【關鍵詞】  藥用植物栽培學; 科技發展動態; 前沿知識

《藥用植物栽培學》(culture of pharmaceutical plant)是研究藥用植物生長發育、產量和品質形成規律及其與環境條件的關系，并在此基礎上采取栽培技術措施以達到穩產、優質、高效為目的的一門應用科學[1]。這門課程以植物學、植物生理學、生態學、遺傳學、昆蟲學、病理學和中藥學為基礎，借鑒了農業、林業、園藝等栽培植物的技術和措施，成為自成體系的學科[2]，為人類的防病、治病和保健生產優質的中藥材。因此，本門課程的重要性在于：由于環境惡化、生態失衡、物種減少，導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長時間內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。這就需要培養從事藥用植物栽培的人才，生產出栽培規范化、質量標準化的優質中藥材。

為達此目的，必須打破傳統觀念，在原有的課程內容體系基礎上，引入近年來的科學進展和高新技術新成就，以便拓寬課程體系的廣度和深度。

1 結合gap標準化種植知識，了解相關法令法規

藥用植物的栽培比普通農作物的栽培要求高，要符合gap標準化種植，對中藥材生產全過程進行有效的質量控制，是保證中藥材質量“穩定、可控”，保障中醫臨床用藥“安全、有效”的重要措施[3]。因此在教學過程中，不斷強調通過革新栽培技術，獲得高產量、高質量、低農藥和低重金屬殘留的原藥材。同時，補充學習國

家出臺的中藥質量管理規范內容，包括中藥材生產質量管理規范、

中藥提取生產質量管理規范、藥品生產質量管理規范等一系列管理規范和與藥用植物栽培直接相關的法令法規，使學生在今后的工作和科學研究過程中增加相關的規范意識和法律意識。

2 結合現代農業技術，扭轉學生錯誤觀念

針對學生認為藥用植物栽培就是簡單重復大田、林學、園藝等植物的栽培經驗，沒有科技可言這種狀況，將現代農業技術引入到課堂中，提高學習積極性。

2.1 增加病蟲害的生物防治和理化防治的內容在藥用植物栽培管理過程中，如何控制病害、蟲害和草害，是提高中藥材的產量、保證中藥材質量的關鍵。在講授藥用植物病蟲害防治時，除介紹一些常用化學藥物防治方法外，同時強調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藥和重金屬殘留。例如：利用植物之間的對等效應[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，均可達到不使用農藥、無殘留、生態和諧的目的。使學生深刻地理解對于病蟲害 “預防為主、綜合防治”的方針，同時為今后學習和工作打下良好基礎。

2.2 增加節水農業的相關內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區更是如此，為此，在講授灌溉的內容時，引入節水農業[6，7]的概念，包括工程節水、農藝節水、節水基因型篩選、植物精量給水、區域智能化給水技術等。同時重點介紹了以色列的滴灌技術和澳大利亞的局部根區變干給水技術，使學生了解國內外的新型灌溉技術以及技術改進后對于產品質量的改良效果。

2.3 增加生物入侵與防治的內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。從國外或外地調運種子、種苗時，

必須經過檢疫，在確認無檢疫對象和主要病蟲害后，方可調運。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，對我國的生態和經濟都造成極大的損失[8，9]。這些實例能使學生清醒地認識到：外來物種可以改變生物的種群、群落甚至生態系統的結構和功能，對生態系統的平衡和人類社會的發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，因此在學習和生產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容在藥用植物栽培時，結合間、混、套作種植綠肥[10,11]，不但可以改善土壤結構、增加土壤腐殖質含氮量、提高土壤肥力、藥用植物品質和產量，而且可以改善生態環境、減少水土流失，同時可以通過綠肥飼喂牲畜“過腹還田”、或放養蜜蜂生產蜂蜜，達到提高經濟收入的目的。利用菌肥[12,13]則可以通過菌肥中的微生物生命活動，改善作物的營養條件，固定空氣中的氮素，參與養分的轉化，促進作物對養分的吸收;分泌激素刺激作物根系發育;抑制作物有害微生物活動，利于藥用植物的生長發育。

3 結合生物技術，開拓藥用植物栽培新領域

無土栽培、細胞的工業化生產[14,15]雖然屬于生物技術范疇，但可以引用到藥用植物栽培，生產中不但可以打破土壤栽培的連作障礙，節水、節肥、省工，還可以在不適宜于一般農業生產的地方進行藥用植物種植，避免土壤污染、生物污染和工業污染，生產出符合gap標準的藥材。在授課過程中添加這些方面的內容，會使學生深刻認識到其中的技術所在，思路更加開闊。而脫毒快繁、細胞融合等技術也廣泛應用到藥用植物生產研究領域中。目前，蜜環菌、紫草、人參的細胞懸浮培養、地黃的脫毒苗、曼陀羅和百合等的花藥培養、桔梗的多倍體培育以及一些轉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展方向。

4 結合中藥質量檢測技術，增強中藥質量監控意識

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育，并獲得一定產量，而且藥效成分、含量以及醫療效果達到藥典要求，因此需要與中藥質量檢測技術相配合[16,17]。通過補充該課程的相關發展動態，使學生了解有關中藥質量狀況、中藥質量控制的思維方法與發展趨勢，增強質量意識，明確“藥材好，藥才好”的相關性，為今后從事藥用植物栽培、中藥質量控制、中藥質量規范化管理等工作打下一定的基礎。

5 結合實踐教學，培養動手能力和科研能力

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

6 激發學生自學興趣，主動學習多學科前沿知識

在《藥用植物栽培學》的學習中，不但在課堂上讓學生了解到目前科技發展前沿，改變學生的錯誤觀念，同時結合課程論文，鼓勵他們充分利用圖書館和網絡資源，了解更多的相關學科的最新發展動態，將前沿知識與藥用植物栽培結合起來。例如，有的同學設計了太空藥用植物種子，將gps、rs和gis技術與藥用植物栽培結合，或結合生物技術生產超級人工包衣藥用植物種子，通過不斷引導學生主動查找資料，激發學生的興趣和求知欲，增加課外知識，逐漸重視藥用植物栽培的技術性與重要性。

由此可見，在教學過程中，注意穿插藥材生產、農業生產、生物技術的前沿知識，同時增加藥物知識、醫藥最新動態及臨床應用等方面的介紹，可以讓學生將理論與生產實際相聯系，將單一的專業課程與其它學科相聯系，不但縮短了對藥用植物栽培學知識技能的掌握時間，能夠快速進入實際應用，而且使學生系統掌握了中藥專業相關課程的內在聯系，大大激發學生學習本課程的動機和興趣，增強了教學效果，課程結束時學生調查結果反映良好，滿意度高。對《藥用植物栽培學》進行教學改革，符合中藥現代化、產業化、國際化的發展需求，能夠盡快為我國中藥gap標準化種植培養優秀人才，適應社會發展的需要，是切實可行的。

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篇5

關鍵詞：吉首大學;制藥工程;中藥資源學;教學

高等學校開設中藥資源學的目的在于，調查中藥資源的種類、數量、分布及動態規律;根據中醫藥理論，進行中藥新藥開發、道地藥材規范化種植，合理開發中藥資源，為制藥工業的發展提供藥材原料。在“寬口徑專業教育”成為新世紀人才培養模式的今天，吉首大學制藥工程專業開設中藥資源學課程，是培養制藥人才的需要，也是發展區域經濟、建設資源型社會、提高欠發達地區普通高等教育水平的需要。本文就開設中藥資源學課程的必要性、教學內容和教學目標做有益探討。

一、開設的必要性――發展地方經濟

吉首大學地處湘、鄂、渝、黔四省（市）邊區的武陵山區，該地區植物資源豐富，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的22%，占全省藥用植物總量的67%。據測算，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、高值終端產品原料開發的物質基礎。

近五年來，吉首大學在植物開發加工應用方面，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林產品為突破口，開展基礎與應用研究。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構修飾，在藥物化學相關期刊上發表學術論文100余篇。同時，還通過校企合作平臺開發出“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、倍花單寧酸等產品，“果王素”成為國家名牌產品。這些項目的推廣和產業化，產生了顯著的經濟效益，有效推動了地方經濟的發展，也促進了我校制藥工程學科的迅速發展，形成了鮮明的學科特色。

二、開設的內容――教學內容的選擇

圍繞理論教學的重點和難點，精心設計教學內容，以激發學生的學習熱情。

總論介紹中藥資源調查和質量評價、地理分布、化學成分、開發利用、資源的保護更新等問題，以增強學生有關資源保護和合理開發利用的意識、理念。中藥資源學的基本理論包括：中藥資源的調查與評價;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、形成原因以及對現代中藥開發研究的意義，同時要了解我國各地區的地道藥材資源，了解其特點以及新的資源開發前景，牢記通過GAP認證的產地與藥材。介紹中藥資源的開發與利用，使學生了解我國藥材的一級開發、二級開發和三級開發的含義，同時要了解擴大和尋找中藥資源產量的途徑和方法。介紹中藥資源保護、更新與可持續利用，使學生了解我國中藥資源保護與管理的現狀和意義，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利用的方法與途徑。

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

三、培養目標――教學目標的確定

利用藥理學、生物化學和天然藥物化學等相關知識，建立相互交叉的制藥工程專業的課程體系，培養學生的資源開發利用意識以及利用天然藥物開發新的藥物的專業技能，為湘西及周邊地區培養優秀的制藥工程方面的人才。

由于該課程具有較強的理論性，在教學過程中應密切聯系武陵山片區的中藥資源優勢，加強實地調研環節，加強學生的學習興趣培養。根據吉首大學的實際情況，結合湘西地區的特點和人才要求，擬定合理的調研項目。改善教學手段，使學生了解中華民族豐富的“中藥資源”，以及湘西地區的藥物資源，培養藥物開發方面的人才。

建設規劃方面，與我校的對口支援學校――中山大學、中南大學或湖南師范大學聯系，采用課程進修的形式培養師資。初步把握教材的編排體系，學習、體會進修學校教師處理教材的方法與技巧，搞清教材的重點與難點，領會和推敲教學方法和教學模式。根據吉首大學的實際情況，結合湘西地區的特點和武陵山片區中藥材多的特點，合理增加教學內容。

參考文獻：

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

篇6

[關鍵詞]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，主產于熱帶地區； 我國有57種，其中江蘇省有6種，1變種[1]。柿屬植物的經濟價值較大，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成分、藥理作用、食品飲料的開發等[4-6]。

當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調查過程中碰到的多是其營養生長時期，這給野外藥用植物基原鑒定工作帶來了一定困難。

20世紀70年代初期，Hickey等[8-9]闡釋了葉片宏觀形態系統研究的內容及意義，已廣泛應用于現代植物學研究，并提供了重要的分類和鑒定依據[10-12]。植物葉片的微觀形態特征是物種本身遺傳特征的反應，具有一定的穩定性，在一定程度上可用于探討屬下種間關系[13]。因此，結合以上2種技術手段，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）柿屬植物從傳統的葉表皮微形態、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確性鑒定提供了科學依據。

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藥用植物園、方山國家地質公園、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，經中國藥科大學中藥資源學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.，憑證標本保存于中藥藥科大學中藥資源學教研室（表1）。通過同種葉片葉表觀結構特征比較，對比特征出現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

采集的實驗材料經凈制后，每種取4～5枚具有代表性的葉片制作臘葉標本作為憑證，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（根據葉片的質地不同，具體可進行調整）：取代表性的完整新鮮葉片置于合適大小培養皿中，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構進行進一步拍攝，以展示一些次級脈結構和脈附屬結構。

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，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，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合次氯酸鈉離析的方法[14]。

2.3 葉結構解剖方法

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

使用顯微鏡系統圖像處理軟件，Photoshop，LEAFGUI[15]等專業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。葉脈術語參照B Ellis等編著的《葉結構手冊》[16]。

3 結果

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）。四級脈呈不規則網狀，五級脈呈自由分支狀。游離段小脈多數不分支，少數具一個分支，具有簡單的末端。邊緣末級脈環狀（圖2A，3A）。

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

3.1.4 油柿 主脈羽狀，具復合梳狀脈。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。邊緣三級脈環狀（圖1D）。四級脈呈不規則網狀，五級脈呈自由分支狀。游離段小脈多數具分支，并具有簡單的末端。邊緣末級脈環狀（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，角度不穩定。中脈上三級脈網狀。邊緣三級脈環狀（圖1E）。四級脈呈不規則網狀，五級脈呈自由分支狀。游離段小脈多數具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，角度不穩定。中脈上三級脈網狀，邊緣三級脈環狀（圖1F）。四級脈呈不規則網狀，五級脈呈自由分支狀。游離段小脈多數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，總結了6種植物其脈序特征的主要區別點（表2）， 并結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，副衛細胞4～5個（圖4A，5A）。

3.2.2 老鴉柿 上表皮細胞不規則形，垂周壁淺波狀，無氣孔與毛茸。下表皮細胞不規則形，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聚集成束，周圍薄壁細胞常含草酸鈣方晶，主脈上下表皮內側有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。主脈上下表皮內側有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別點（表4），并以此依據建立了顯微特征鑒定檢索表（表5）。

4 討論

柿葉作為傳統的中草藥，在民間有著長久的應用歷史。柿葉不僅作為茶飲，還作為原料應用于一些常用中成藥制劑當中。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，并制定了相關的標準。

《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，主要是依據其果實的形態。如果能從植物營養器官如葉片形態上加以區分，對藥材的實際采收過程，以及柿葉藥材真偽鑒別等方面，都具有重要的實際應用價值。

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]從生藥學的角度比較了川產柿葉與近緣種的特征區別。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，并制定了基于營養器官特征的檢索表。這樣在藥材采集中遇到柿屬植物營養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，對于準確用藥起到輔助作用。

柿葉雖然被應用于多個中成藥制劑中，但是目前只有提取物的標準。在2015年版《中國藥典》中并沒有“柿葉”藥材的標準，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期鑒別的研究，為其準確用藥提供支持；同時也完善了柿葉藥材的部分標準，為今后藥典標準的制定提供了一定的依據。

葉片是植物營養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可區分不同的物種。由于實用性強，基于植物營養期輔助鑒別的工作近年來越來越受到重視，有學者提出了諸如“比較解剖學”、“植紋”、“脈序圖譜”、“葉表皮微形態”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別，并輔助以其他的營養器官特征進行鑒別，是中藥材采集、用藥過程中基原快速準確判定的一種有益的嘗試。

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篇7

[關鍵詞] 代謝組學； 藥用植物； 分析技術； 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，產生了數量龐大、結構迥異的小分子代謝物。這些物質在植物生長發育和適應環境方面發揮著重要的作用，同時也是人類營養成分和藥物的重要來源。藥用植物是人類數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，約占中藥資源總數的87%[1]。藥用植物生物合成結構多變、活性多樣的次生代謝產物，它們通常是中藥材的藥效物質基礎，是新藥、新化學實體的重要來源。同時，合成這些重要天然產物的基因，調控因子以及代謝網絡更是一個尚未有效開發的巨大資源寶庫。隨著本草基因組計劃（herb genome program，HerbGP）的實施[1]，無疑將吸引更多、更新的生命科學技術的跟進，給藥用植物次生代謝研究注入強勁動力。

代謝組學（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變化，進而在全局水平上解析代謝網絡與調控[24] 。代謝組學是系統生物學重要組成部分，是從整體的層面上研究代謝變化。代謝組學從2000年左右提出概念，到現在（特別是最近幾年）保持快速的發展勢頭（圖1）。代謝物是中藥發揮作用的載體，代謝組學在中醫藥復雜體系有著非常廣闊的應用。截至寫稿前，代謝組學在中醫藥領域發表526篇相關中文文獻（CNKI檢索結果），在中藥材基原鑒別[5]，藥材道地性[6]，藥材的質量控制[7]，中藥炮制[8]，中藥有效成分研究[9]，中藥復方配伍[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]等領域有著廣泛的應用（圖2）。

數據以“metabolomics” 或 “metabonomics”為關鍵詞檢索ISI Web of Science數據庫所獲得。

圖1 代謝組學相關論文年發表數量統計

Fig.1 The annual number of metabolomics or metabonomics paper

數據以“代謝組學”為關鍵詞檢索CNKI數據庫，限定“中藥”和“藥學”領域所獲得。

圖2 代謝組學在中藥學和藥學領域中文文獻統計分析

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

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

圖3 藥用植物代謝組學研究

Fig.3 The metabolomics research of medicinal plants

1 代謝組學分析技術進展

代謝組學研究的基本步驟包括：實驗設計，植物栽培，取樣，樣本制備，衍生化，檢測分析，數據分析，代謝途徑或代謝網絡分析。代謝物的種類和含量除受到遺傳和環境兩方面的影響，也與樣本提取和制備關系極大。好的代謝組學分析，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，這樣的代謝組學數據才具有可比性。代謝組學技術在不斷發展，研究熱點多集中在各種新的分析檢測技術的開發，海量數據處理軟件的研發以及代謝途徑、代謝網絡、代謝數據庫的構建等。下面重點介紹代謝組學技術近幾年的研究進展。

多平臺整合代謝組學分析，代謝組學技術主要包括核磁共振譜（nuclear magnetic resonance，NMR）平臺和質譜（mass spectrometry，MS）平臺。NMR具有簡單的樣品預處理、較高的重現性和良好的檢測客觀性等優勢，但是質譜擁有較高的分辨率和靈敏度，對于植物這樣復雜的樣本尤其適合。由于植物代謝物種類十分龐大，據估計總數目在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數量級。目前還沒有一種代謝組學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。多個分析平臺整合技術是目前單一分析技術的一種補充，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個初生代謝產物，包括碳水化合物、氨基酸、膽堿、TCA循環和，又能發現丹參中的次生代謝產物，如莽草酸途徑的丹參酚酸和重要的萜類成分[15] 。

擬靶向代謝組學分析，根據研究目的的不同，代謝組學研究策略分為非靶向代謝組學（nontargeted metabolomics）和靶向代謝組學（targeted metabolomics）。非靶向代謝組學也稱為發現代謝組學，預先不知道哪些代謝物會發生變化，通過比較2組樣本找出差異物質，尤其適合代謝標識物發現相關研究。其特點是分析通量高、覆蓋代謝物廣，但是數據穩定性、重復性及定量線性范圍不如靶向代謝組學分析。靶向代謝組學特定針對一定數量的目的代謝物進行分析，方法精度高、測量準確，但是測定的代謝物范圍有限，依賴對照品。擬靶向的代謝組學分析方法是最近開發出來的一種方法，它結合非靶向代謝組學和靶向代謝組學的優點。方法首先篩選非靶向代謝組學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。擬靶向代謝組學方法兼顧方法的精度和廣度。此外，擬靶向代謝組學分析可以克服非靶向代謝組學中多樣本質譜峰提取、對齊等難點。目前建立了多種擬靶向代謝組學方法如擬靶向代謝組學（pseudotargeted metabolomics）分析方法[16]、廣泛靶向代謝組學（widely targeted metabolomics）方法[1718]，這些方法在篩選靶向物質時，篩選方法雖然有所不同，但目的是一致的。

消除質譜假陽性研究策略。隨著高靈敏度、高分辨率色譜質譜分析儀器的迅速發展，代謝組學分析可輕松地檢測數千種信號。與此同時也會不可避免地產生大量假陽性信號。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系？在缺少有效的數據評價方法下，往往不容易篩選出真實的代謝標識物，或者篩選到假陽性代謝標識物。筆者采用混合所有生物樣本的質控樣本（quality control， QC）作為代謝物混合池，對QC進行逐級稀釋，結合溶劑空白，提出5步峰過濾規則，區分假陽性質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（relative concentration index， RCI），結合QC梯度稀釋曲線，建立所有質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%的假陽性質譜峰信號[19]。

質譜成像代謝組學分析技術，采用成像方式的離子掃描技術，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學高度關聯[20]。傳統的代謝組學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[21]。Kotaro Yamamoto等[22]通過整合質譜成像技術和單細胞質譜代謝組學技術，研究長春花莖的縱切面的質譜成像圖，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，該結果和前人報道的一致。以前報道RNA原位雜交顯示大多數萜類生物堿在表皮細胞中合成，然而質譜成像結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。質譜成像還發現了一個離子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數據手段，比較4種組織細胞中的代謝物譜的差異，在主成分分析（PCA）模型中可以區分這4種不同類型的組織細胞，而且可以發現不同組織細胞中的差異代謝物。作者還通過單細胞質譜分析，定量比較了4種組織細胞中萜類生物堿的含量和分布，PCA分析結果與質譜成像結果相似，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 藥用植物鑒別和質量控制的代謝組學研究

我國藥材種類繁多，資源豐富，然而來源復雜，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偽、正宗與否，關系到該味中藥的確切療效和療效的重現性，進而直接影響到中藥制劑的質量。即使是同種藥材，由于自然條件的不同，藥材產量和質量也不相同，臨床療效也有相當大的差異，由此產生了“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出了質和量上的差異。DNA分子標記技術，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分子標記不受生物體發育階段的影響，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境中各種生物和非生物因素的調控，通過代謝組學研究不僅能夠深入理解植物與環境的相互作用，了解植物自身基因的功能，植物代謝網絡與代謝調控，還能揭示植物表型與植物生長、發育及生物多樣性之間的關系。筆者將DNA分子標記技術及代謝組學技術相結合，用來鑒別中藥材蒙古黃芪和膜莢黃芪。這2種黃芪植物形態非常相似，僅存在莢果有毛無毛的細微差別，它們的分類學地位仍然存在一些爭議。DNA分子標記AFLP技術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系較近，結果支持蒙古黃芪是膜莢黃芪變種這一分類結果。而GCTOFMS代謝組學分析可以區分這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[23] 。劉悅等[24]將代謝組學技術與DNA barcoding技術相結合，區分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和代謝組學的方式，對甘草中3個種及其他種的變種共51個商業獲得的樣本進行了分析。代謝組學分析采用1HNMR和LCMS結合的手段進行，所得數據采用非監督方式主成分分析（PCA）和監督性分析典型判別分析（CDA）。結果顯示，結合DNA barcoding和代謝組學技術，除了能明顯區分出甘草、脹果甘草、光果甘草3個種，還能區分出不同的雜種及不同種的混合物。《中國藥典》規定柴胡有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，分別習稱“北柴胡”和“南柴胡”，其中“南柴胡”又稱紅柴胡。無數學者采用色譜含量測定或者色譜指紋的方法區分二者，但均未能明顯區分。秦雪梅教授和荷蘭萊頓大學Verpoorte教授小組[26]，采用基于核磁的代謝組學方法將2個種明顯分開，找到了區分2個種的化學標志物。“北柴胡”含有高含量的柴胡皂苷a及其類似物，而“南柴胡”含有高含量的揮發油、柴胡皂苷b1及其相同骨架的皂苷。該結果體現了核磁技術在化合物結構辨識方面和中藥品種鑒定方面的獨特優勢。

3 代謝組學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容，相對初生代謝，次生代謝在植物進化過程中呈現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鍵的環化酶或合酶形成基本骨架，如萜類環化酶形成二萜、三萜的基本骨架，然后通過各種修飾酶，如P450氧化還原酶、UGT糖基轉移酶、OMT甲基轉移酶、鹵化酶等，增加基本骨架結構的極性，引入雜原子等活性基團，使得終端產物呈現出結構多樣性的特點。由于極性的增加，使得終端產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，丹參酮屬于不飽和的二萜類天然產物。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鍵環化酶SmCPS和SmKSL，通過RNA干擾的方法抑制了SmCPS的表達，導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。通過代謝組學技術（LCMS和GCMS）對比轉基因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分這2組植株。LCMS代謝組學分析發現40個差異代謝物，通過比對自建的丹參次生代謝物數據庫、精確相對分子質量匹配、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數據庫檢索，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構，另外3個為重排的松香烷型結構，分別為przewalskin和salvisyrianone，以及二聚體neoprzewaquinone。通過代謝組學和RNAi干擾技術，發現丹參酮類化合物的生物合成途徑并非簡單的直線型模式，而是形成復雜的網絡結構；通過RNAi干擾還發現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，也為系統揭示丹參次生代謝奠定堅實基礎。目前，在多數植物無法進行全基因組序列測定的情況下，轉錄組研究已經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非靶向代謝組學技術分析銀離子誘導的丹參毛狀根，鑒定了5個明顯差異的丹參酮類代謝物。轉錄組分析鑒定了6 358個差異基因，通過分析明顯上調的富集基因，預測了70個候選的轉錄因子和8個P450氧化還原酶，它們可能與銀離子誘導的丹參酮類物質合成相關[32]。

傳統分子生物學手段克隆、驗證代謝功能基因，是一份具有挑戰的工作。基于聯鎖關聯分析的代謝組學分析成為大規模、高效定位代謝物合成基因的新手段。在植物學研究領域，全基因組關聯分析（genomewide association studies， GWAS）是在全基因組范圍內篩選不同遺傳差異個體分子標記的基礎上，分析表型相關聯的分子標記位點。GWAS廣泛用于人類疾病與植物復雜農藝性質遺傳基礎的解析。GWAS結合代謝組學技術（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分子標記）進行LCMS代謝組學分析，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，發現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葫蘆素C合成的關鍵三萜環化酶。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）。組合表達三萜環化酶和下游的P450氧化還原酶，通過靶向代謝組學分析，最終鑒定了2個P450和1個酰基轉移酶的生化功能。此外，還解析了2個分別在葉和瓜里面特異調控葫蘆素C合成的轉錄因子[35]。

4 代謝組學與藥用植物代謝工程和合成生物學研究

目前藥用植物鑒定的代謝途徑還不是很多，代謝網絡的研究鮮有報道。同位素標記方法結合代謝組學分析，可以較好地研究次生代謝網絡。如添加穩定同位素13C標記的甲羥戊酸（萜類合成前提）到植物，通過非靶向代謝組學手段比較同位素標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絡。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限速酶、代謝途徑轉移到工程化的酵母或植物細胞系，調節代謝的流向，針對性地提高目標代謝物的含量。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）合酶導入到前面構建的工程菌中，優化催化酶的密碼子和表達水平，使得大腸桿菌中產生1 g?L-1的紫衫二烯，產量是沒有經過優化菌株的1 500多倍[36]。藥用植物合成生物學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、設計，產生非天然的產物或新的代謝途徑，再導入底盤細胞規模化生產目的產物[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研究

我國野生藥用植物種質資源豐富，但是由于常年栽種和消耗使得許多藥用植物品質出現下降，好的資源瀕于枯竭。傳統育種一般通過植物種內的有性雜交進行農藝性狀或品質的轉移與改良，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。分子育種技術通過利用控制目標性狀的功能基因和調控元件，可以有效提高目標性狀改良的效率和準確性，實現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[39]。代謝組學還廣泛應用于植物抗逆、抗病的代謝機制研究[40]。唐惠儒小組[41]采用代謝組學研究了水分流失導致的逆境脅迫對丹參根中代謝產物的影響，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。結果顯示水脅迫導致了丹參中代謝物輪廓發生顯著的變化，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.的化學物質群，驗證了氨基酸在干旱脅迫下發生累積外，還新發現了一種特殊的非蛋白質氨基酸在干旱脅迫條件下特異地累積。總之，代謝組學作為一種手段可以廣泛地應用于藥用植物研究的方方面面。

6 問題與展望

代謝組學是從整體上分析所有小分子化合物的一門技術，在中醫藥各個領域有著廣泛的應用。藥用植物蘊含著結構豐富，有應用價值的天然產物，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，質量控制，代謝途徑解析，代謝工程和合成生物學研究，都離不開代謝物分析和代謝組學分析。然而代謝物的含量受到諸多因素的影響，包括遺傳、環境、存儲、制備、分析等各個環節的影響。同時，中醫、中藥是極其復雜的體系，很難單獨通過某一種技術，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地解析中醫藥中的各種問題。比較模式生物，中醫藥代謝組學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。隨著技術的發展和進步，代謝組學必將朝著更加精細化的方向發展，代謝物的定量、定性分析將更加準確，各種原位分析，單細胞分析技術將更加成熟。

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篇8

關鍵詞：應用創新性人才培養；植物學；課程建設

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 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

隨著科技進步和經濟發展，中國社會在對優質產品和先進技術的需求已從模仿學習階段進入了自我創新時代。這就意味著培養適應創新型國家建設需要、適應產業發展需求的高素質應用型高級專門人才的迫切性[1]。人才的培養重點在大學期間的熏陶，這就需要加大力度培養學生的創新意識和創新思維，提高學生的科技創新能力及團隊協作能力。植物學是生命科學、農學、園林園藝等專業的基礎學科。隨著生命科學研究地不斷發展和深入、農業發展現狀的變化和出現的新問題、園林園藝面臨的新挑戰，對植物學的教學進行改革創新、與時俱進已迫在眉睫[2]。2015年10月召開的兩會提出“十三五”期間是中國農業發展的關鍵時期。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。另外，資源過度開采、過量施肥導致土地鹽堿化等問題讓保障糧食安全面臨嚴峻挑戰。如何應對解決新時代環境面臨的農業科學問題，需要具有自主創新精神和能力的研究學者團隊的共同努力。培養大學生創新能力、動手能力、分析解決問題能力是培養創新應用型人才的必要措施。植物學教學也是實驗和實踐性很強的一門課程，進行植物學課程建設改革是適應當下應用創新社會環境必然之舉。本文從植物學理論教學、實驗教學及實習教學3個方面提出了優化和改革方案，以期為我國農業和生命科學發展，培養應用創新型人才提供參考。

1 優化教學內容與方法，突出創新性

1.1 修改教學大綱，突出與時俱進的教學重點 隨著現代生物科學的深入發展和各學科之間更加密切的交叉滲透，使植物學這門必修的基礎課程傳授的內容范圍要求越來越廣[3]。另外，由于名校工程建設增加了很多新課，植物學的課時也逐年縮減，以往的教學模式很難滿足現代的教學要求。因此，修改教學大綱，突出與現代社會需求密切聯系的教學內容，重點講解能輔助其他學科發展的交叉內容變得尤為重要。植物學是研究植物的形態結構、分類、生長發育與生殖規律以及植物和外界環境之間的辯證關系的一門科學[4]。比如可以重點講解植物的形態結構與外界環境之間的適應關系，在鹽逆境下，植物的根的凱式帶等顯微結構、莖的微管運輸系統、葉的腺毛、鹽囊泡等特定結構在適應這種鹽環境生存下去的結構特點。通過類似這樣的教學內容的修訂，把講授的內容與生產、生活聯系起來，可以讓學生很好的通過解決問題的方式去學習植物學的結構等基礎知識，并為以后應對農業科學問題打下良好的理論基礎。

1.2 改進教學方式，激發學生自主、創新思維“教學有法，教無定法”。在教學過程中可以選擇靈活多邊的教學模式來激發學生的自主創新思維，并能讓他們在高度壓縮的課時里實現知識吸收的最大化。首先，可以利用先進的教學技術提高學生掌握學習信息的容量。如近年來，越來越多的教育部門、高校和教育研究機構認識到微課在教育教學中的重要性，形成了一股設計開發和應用研究微課的熱潮。一線的教師們可以在課堂教學中應用新技術教學工具制作以“學生為中心”適合學生自主學習的微課，達到激發學生學習動機以提升教學質量。這就需要教師們了解微課、慕課、翻轉課堂之間的時空關系進行轉型思考，掌握新概念多媒體快捷技術體系、學習理念及方法論。其次，教學方式要抓住學生的心理和興趣，讓他們主動的進行創造性思索。教育家贊可夫說過：“教學法一旦觸及學生的情緒和意志領域，觸及學生的精神需要，這種教學法就能發揮高效作用。”如在講根莖這兩章時，可以通過比較的方式讓學生自己去分析兩者結構的差異，并通過課后的查閱資料寫根莖作為功能器官適應各自環境的結構合理性，通過調研的方式讓他們掌握根莖的結構特征。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場講解。同時在講課過程中要把講授的內容通過提問的方式與實際生產生活聯系起來引起學生的思考，如為什么“樹怕剝皮豬怕壯”？“連理枝是如何形成的”等營造良好的創造性思維的課堂環境，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知識，保證學生創新學習氛圍的持續。

2 強化實驗教學設計，突出應用性

2.1 實驗教學培養學生解決問題能力 實驗教學應以探索和解決實際科研問題的方式呈現給學生，從而培養他們獨立思考、綜合分析、動手操作和自主創新的能力[5]。學生的實驗設計可與老師的研究課題結合起來，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變成鹽腺來適應其生活的環境的？可以以解決此問題為實驗內容，要求學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，查閱關于腺毛和鹽腺發育結構特點的文獻，確定實驗方案，主動去學習操作的方法，如顯微鏡的使用、零時裝片和石蠟裝片的制作，對觀察的結果進行分析和討論，最后教師可以對比不同學生之間的解決問題的思路和結果，做出詳細的分析給同學們解答，整個實驗過程培養了學生科研思維和素養、激發了學生的創新能力和解決科研問題的能力。學生的實驗設計也可以與地方特色結合起來，如山東沿海鹽堿地較多，如何進行鹽堿地的改良，可以讓學生做實地植物調研和采樣分析，并通過自己的實驗和理解提出合理的解決方案，最后老師對每組學生實驗結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、學、研”協同創新 實驗教學設計可以由“封閉式”變為“開放式”。實驗教學不僅僅在實驗室，可以引導學生去實習基地，如學校的蘋果、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育特點和結構差異，給學生提供個性發展的實驗設計，讓學生的興趣與生產應用相結合，有利于學生創新思維和能力的激活。也可以引領學生去植物技術相關的企業，讓他們理解植物學在實際生產應用中的作用，知識如何可以轉化為生產力的內涵，促進他們自主學習理論知識的積極性，最終培養學生產、學、研相結合的協同思維方式和創新創業訓練。

3 完善實習基礎建設，提高學習成效

3.1 創建良好的實習基地 植物學實習是植物學教學的重要部分，通過實習加強鞏固學生對植物學理論基礎知識的掌握[6]。建立完善的學生實習基地是提高實習成效的有力保證[7]。青島農業大學坐落于靠渤海的嶗山脈附近，嶗山山勢險峻、地形復雜，氣候差異明顯，植物種類豐富多樣，是很好的實習選擇地。本教研室已開發出3條可行的實習路線，分別為棉花村、三標山、二龍山實習基地。此3個基地的植被類型和科屬已做過詳細調研和備注，每種植物的結構特性也做了詳細記錄，同時開發了適宜的休息站和認知停留點，保障了學生深入山林切實認知植物結構特征和特點的有效性，同時保障了學生外出實習的安全性。另外，青島農業大學校園環境優美，園林綠化植物豐富，學生每天生活在其中，是很好的實習基地。組織學生為身邊的植株掛牌，標明科屬種和用途，經常組織學生對校園的植物進行調研起到了很好的實習效果，也激發了學生主動學習和創新的能力。

3.2 建立完整的網絡資源 如今的社會是網絡信息化時代，學生對知識的需求和認知也都偏向于利用網絡資源獲取，比如微信、微博、百度、優酷以及一些專門的知識學習網站，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絡學習資源，比如建立植物學顯微結構分享微信群，經常在群里分享些有趣的關于植物的小故事，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，老師們可以根據自己豐富的知識制作些專題視頻分享給學生，讓學生深入學習些感興趣的植物學方面的知識。其次，可以通過學校或國家資助申請建立網絡植物標本庫，供學生自行查閱和學習。

3.3 創造豐富的學術氛圍 在教學過程中結合教學內容，不定期的邀請在植物生物工程、植物分類學、藥用植物開發等方面有一定知名度的專家來給學生做學術報告，或者舉辦“博士、教授論壇”。通過多種形式營造濃厚的學術氛圍，讓學生了解最新科學技術的發展動態并激勵他們進一步學習的興趣，進而激發他們思索創新的潛能。另外，可以開展些競賽鞏固他們對知識的吸收，如我們植物學課題組每年都會在學校范圍內舉辦一場“植物認知大賽”，設定詳細的競賽規則和獎勵措施，激發學生對認知植物特征的興趣。其次，可以鼓勵學生以申請主持研究課題的形式進行獨立的科學研究，如鼓勵學生積極申報“大學生科技創新項目”，得到學校資助后，通過查閱文獻、計劃實驗方案、實際動手操作、分析結果數據、撰寫結題報告和論文這一系列的科研訓練，在很大程度上培養了學生的創新意識和創新思維，提高了學生的科技創新能力及團隊協作能力，為培養適應創新型國家建設需要、適應產業發展需求的高素質應用型高級專門人才打下基礎。

4 結語

應用創新型人才是快速發展的農業和生命科學行業的迫切需求。植物學作為多學科交叉的基礎學科，要求教師具有豐富的專業知識，與時俱進的學術領悟和培養優秀學生的熱情。在植物學教學過程中，優化創新性的教學內容和方法、強化應用性的實驗教學設計、完善實習基礎建設是提高學生植物學學習積極性，激發他們的創新思維，鍛煉他們解決問題能力，培養適應創新型國家建設和產業需要人才的可行之舉。

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關鍵詞：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，還可進行有關植物學、園藝學和園林學方面的科學普及教育，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的發展而產生和發展起來的。今天的植物專類園不僅承擔著專類植物的收集、引種馴化、瀕危物種的保護等相關植物科學研究任務,而且也是供觀賞、游憩及開展科普教育活動場所。現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劃設計的理論及方法,并把研究出的方法結合實踐完成了山東沂州海棠園的規劃設計。本文首先簡述了國內外植物專類園的發展及研究現狀,并提出了相關的研究方法,并提出了本論文研究的技術路線，其次不同專家學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系,總結出來我國植物專類園的不同發展時期,以及每一個發展時期的特點及具有典型代表的植物專類園,在此基礎上,提出了植物專類園不同的分類方法以及植物專類園所發揮的作用,并分析出了我國植物專類園的發展趨勢。最后從植物專類園規劃設計基礎理論的探討出發,從景觀生態學、植物學和可持續發展等角度入手,提出了規劃設計應該遵循的理念,分析出了植物專類園的規劃設計的內容,并從專類植物規劃、功能分區、景觀規劃等三個方面提出相應的規劃設計方法

三、專類植物園林設計點

植物專類園林是指在一定范圍內根據地域特點,專門收集同一個“種”內的不同品種或同一個“屬”內若干種和品種的著名樹木或花卉,運用園藝栽培技術和園林藝術,按照科學性、生態性和藝術性相結合的原則,構成的供人們游賞、科學研究或科學普及的園地。通過對植物專類園在關中地區的分布現狀做了進一步調查與分析,著重介紹了專類植物園的特點、功能、專類園的現狀及存在問題進行了分析與評價,提出了專類園設計與營造的發展對策,并對未來植物園的發展前景作以展望。根據理論研究與調查,進一步說明,植物專類園在園林藝術設計中的重要地位和作用,不僅可以用于科學研究,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專類植物展示和植物造景的園林形式,應用日趨廣泛。在對植物專類園、專類花園、植物園進行區別的基礎上,明確了植物專類園的定義,并根據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計,分析植物園中植物專類園的現狀。植物園林的發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,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》中的“桃之夭夭，灼灼其華”是桃園的寫照。隨著園藝事業的發展，歷代文人的推崇提倡，介紹名花品種和栽培技術的專著的相繼問世，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。中世紀歐洲較大的寺院庭園內多辟有草藥園，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世紀以后，隨著社會生產、國際交往和生物科學的發展，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人士云集在這里,盡情地欣賞這個由英國皇家園藝學會主辦、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

關鍵詞：建構主義學習理論；中藥鑒定學；教學質量

《中藥鑒定學》是中藥學專業的專業課程之一，隨著科學的進步和時代的發展，我們賦予了它新的概念，即研究中藥質量標準和鑒定方法的應用學科。這個概念在宏觀上講是兩個內容，一個是質量標準，一個是鑒定方法，二者具有高度的概括性和本質的聯系。研究質量標準是為了控制和鑒定中藥的質量，為中藥的生產、研究和使用提供依據和保障，提升中藥的管理水平；這個標準涵蓋著中藥安全性、有效性和穩定性三項指標的必備內容。研究鑒定方法可使中藥的質量標準不斷提升并趨于完善，是保證質量標準的基礎，適用的標準是由科學的方法來實現的，這里的方法實際上是一個體系包涵形態鑒定法、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。這種框架的構建可以應用一種新的學習理論來教學，即建構主義學習理論。

中藥鑒定學具有如下特點：一是內容多而枯燥，但卻有其內在的聯系和系統性；二是知識涉及相關學科多，但又不失其自身的完整性；三是實踐性強”。教學中只有使學生真正掌握中藥鑒定學的基本理論、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出具有終身學習能力、現代社會發展所需的中藥專業人才，才能實現教學質量的提高。鑒于中藥鑒定學的學科特點，為了提高教學質量，傳統的在行為主義學習理論指導下的教學模式已經不能完全勝任。很多學者和教學第一線的教師也在中藥鑒定的教學中嘗試了多種改革，收獲了一定教學成果但基本還是以傳統的教學模式為主，基于建構主義學習理論的中藥鑒定學的教學探索還不多。筆者對建構主義學習理論指導下的中藥鑒定的教學進行了初步探索與實踐。

1理論基礎

建構主義是一種認知理論，其哲學基礎可以追朔至18世紀文藝復興時代的哲學家、人文主義者詹巴帝斯塔·維柯，然而對建構主義學習理論最直接的貢獻是皮亞杰關于兒童認知發展理論的形成。建構主義學習理論認為學習是由學生的內部動機包括好奇心、進步的需要、自居作用和同伴間相互驅動的積極主動的知識建構過程，即知識不是通過教師傳授獲得的，是學習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習伙伴的幫助，利用必要的學習資源，通過意義建構的方式獲得的。意義的建構是指事物的性質、規律以及事物之間的內在聯系。在學習過程中幫助學生進行意義建構，就是要幫助學生對當前學習內容所反映事物的性質、規律以及該事物與其他事物之間的內在聯系達到較深刻的理解。建構主義的核心是強調學生主動的意義建構，因此在教學過程中教師是主導而不是主體，一切以學生為主體、為中心，而每一個環節的落實又離不開教師的主導作用。建構主義理論指導下常見的教學方法有拋錨式、支架式、交互式和隨機訪問式教學法。

2教學目標

建構主義學習理論指導下的中藥鑒定學教學目標不僅僅局限在“學習知識”的膚淺層面，也就是不僅在于使學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擴充至提高學生分析問題和解決問題能力的層面上。建構主義學習理論指導下的中藥鑒定學教學目標是使學生掌握知識、培養學生分析解決問題能力和終生學習能力的一個綜合目標。

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一般設置明確。教師在教學過程中通常都明確哪些藥需要掌握哪些方面的鑒定知識。然而學生僅僅掌握這些知識是遠遠不夠的，也不能適應社會的需要。現行中藥專業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的工作，更談不上滿足社會發展的需求了。一味的追求擴大掌握鑒定藥物種類的數目，僅注重知識層面的教學也不符合建構主義學習理論的基本思想原則。因此，教學還需要有培養學生利用中藥鑒定知識分析解決問題的能力這一目標。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。復雜多變的現實問題和當今飛快的知識更新速度，如果要培養出適合社會發展需求的專業人才，培養其終生學習能力和工作能力就必須是教學目標之一。

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，最終得以實現培養目標。如我們在大黃的這味藥的鑒定教學中，要設置的目標除了知識掌握的目標外還需要設置提高學生分析解決問題能力的目標。例如可以將學生利用已經掌握基原鑒定、性狀鑒別、顯微鑒別、理化鑒別和生物鑒別的知識去區別正品大黃和土大黃這一能力設為目標。通過培養，學生能夠對于新出現的不同來源的大黃偽品進行鑒別，以及對今后可能出現的新的鑒定方法具備學習能力。 

3教學環節

在建構主義學習理論的深入研究中，目前開發了拋錨式教學和支架式教學等教學方法。無論是運用那種教學方法，最終都是為了達到教學目標，提高教學質量。筆者對建構主義學習理論指導下的中藥鑒定教學環節做了初步探索。

3．1串聯相關學科，設置認知沖突