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植物学论文精品(七篇)

时间:2022-09-09 11:23:16

植物学论文

植物学论文篇(1)

关键词:药用植物;代谢组学;功能基因组学

代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术[1],它是系统生物学的重要组成部分(如图1所示),药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响,如气候变化、营养胁迫、生物胁迫,以及基因的突变和重组等引起的微小变化,是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中,代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外,在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前,代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前,国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子,这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础。

图1系统生物学研究的四个层次略

目前,还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成,由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解,所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值,这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识,Fiehn[2]对代谢组学有关的研究方向进行了分类(见表1)。

1代谢组学研究的技术步骤

代谢组学研究涉及的技术步骤主要包括植物栽培、样本制备、衍生化、分离纯化和数据分析5个方面(见图2)。

1.1植物栽培

对研究对象进行培育的目的是为了对样本的稳定性进行控制,相对于微生物和动物而言,植物的人工栽培需要考

表1代谢组学的分类及定义略

虑更多的问题,如中药材在不同年龄、不同发育阶段、不同部位以及光照、水肥、耕作等环境因素的微小差异都可引起生理状态的变化,而这些非可控及可控双重因素的影响很难进行精确的控制,从而影响药用植物代谢组研究的重复性。为了解决以上问题,推荐使用大容量的培养箱[3],定时更换培养箱中栽培对象的位置,以及使用无土栽培技术等,FukusakiE[4]利用无土栽培系统将水和养分直接引入植物根部,并且对供给量进行精确地控制,大大提高了实验的重复性。

1.2样本制备

为了获得稳定的实验结果,样本制备需要考虑样本的生长、取样的时间和地点、取样量以及样本的处理方法等问题,并根据分析对象的分子结构、溶解性、极性等理化性质及其相对含量大小对提取和分离的方法进行选择,逐一优化试验方案。MaharjanRP等[5]用6种方法分别对大肠杆菌中代谢产物进行提取,发现用-40℃甲醇进行提取的效果最好。现阶段代谢组学的分析对象主要集中在亲水性小分子,尤其是初级代谢产物,气相色谱质谱联用(GCMS)和毛细管电泳质谱(CEMS)联用都是分析亲水小分子的重要技术。FiehnO等[6]使用GCMS对拟南芥叶片中的亲水小分子进行了分析,发现酒石酸半缩醛、柠苹酸、别苏氨酸、羟基乙酸等15种植物代谢物。

1.3衍生化处理

对目标代谢产物的衍生化处理取决于所使用的分析设备,GCMS系统只适合对挥发性成分进行分析,高效液相色谱法(HPLC)一般则使用紫外或荧光标记的方法对样本进行衍生处理,BlauK[7]对酯化、酰化、烷基化、硅烷化、硼烷化、环化和离子化等衍生方法进行了详细的说明。然而离子化抑制常使得质谱分析过程中目标代谢产物的离子化效率降低,这主要是由于分离过程中污染物与目标代谢物难以完全分离开所引起的,优化色谱分离时间可有效缓解离子化抑制,然而在实际操作中不可能对上百种代谢产物的分离时间进行优化,利用非放射性同位素稀释法进行相对定量可以很好的解决该问题。HanDK等[8]应用同位素编码的亲和标记(ICAT),根据经诱导分化的微粒蛋白及其同位素标记物的峰面积比,对该蛋白的相对含量进行分析。ZhangR等[9]发现同位素标记技术也可用于代谢组学的研究,但是却存在许多困难。活体的同位素标记方法对于同位素的洗脱是一种非常有潜力的技术,目前关于使用34s的研究已有报道[10]。

图2代谢组学研究技术步骤略

1.4分离和定量

分离是代谢组学研究中的重要步骤,与质谱联用的色谱和电泳分析技术都是使用紫外或电化学检测的方法进行定量,其对代谢组数据的分辨率与定量能力都有一定的影响。TomitaM等[11]总结了各种色谱分离法中经常遇到的技术问题,认为毛细管电泳和气相色谱法由于具有较高的分辨率,已成为代谢组学研究的常规技术手段之一,液相色谱因其适用范围广,应用也相当广泛。

TanakaN等[12]用高效液相色谱对样品进行分离,认为使用硅胶基质填充毛细管整体柱的高效液相色谱系统具有用量少、灵敏性高、低压降高速分离等优势;同时,TolstikovV等[13]也使用硅胶填充的毛细管液相色谱方法对聚戊烯醇类异构体进行了有效分离,获得了很好的分辨率。TanakaN等[14]发现二维毛细管液相色谱法的分辨率比传统的高效液相法高10倍。相对于其他色谱方法而言,超临界流体色谱(SFC)是分离疏水代谢物最具潜力的技术之一,特别适用于分离那些传统HPLC难以分析的疏水聚合物,BambaT等[15]通过SFC对聚戊烯醇进行分析,证明其具有较好的分离能力。针对质谱中存在的共洗脱现象,HalketJM等[16]发明了一种适用于GCMS的反褶积系统,对共洗脱的代谢产物进行分离与识别。AharoniA等[17]使用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FTICRMS)对非目标代谢物进行分析,快速扫描植物突变样品,获得了一定量的代谢成分。

与分离一样,定量能力也是代谢组学研究中的重要因素,其取决于各分析系统的线性范围。傅立叶转换核磁共振(FTNMR)、傅立叶红外光谱(FTIR)以及近场红外光谱法(NIR)等技术由于敏感性低,重复性受共洗脱现象影响较小也被用于检测中。近年来,FTNMR技术常被用于植物代谢组的指纹图谱研究[18],但由于NMR分析需要样品量较大,分析结果易受污染,GriffinJL[19]发现将统计模式识别与FTNMR相结合可以对代谢物进行全面分析。除FTNMR之外,FTIR通过对有机成分的结构进行常规光谱测定,也可适用于代谢组学的研究,特别是应用于构建代谢组学的指纹图谱。尽管它不能对代谢物进行全面分析,但对具有特定功能的组分却有很好的定量效果,对从工业及食品原材料中分离的代谢混合物也可以进行全面分析,目前,已有学者将其成功地应用于拟南芥[20]和番茄[21]代谢产物指纹图谱的研究中。

1.5数据转换

为阐明代谢物复杂的线性或非线性关系,需要进行多变量分析,将原始的色谱图数据转换为数字化的矩阵数据,通过对色谱峰鉴定和整合从而进行多变量分析。由于环境等因素的干扰,光谱数据需要通过适当的数据加工方法进行校正,包括:①降低噪声;②校正基线;③提高分辨率;④数据标准化。JonssonP等[22]报道了一种关于GCMS色谱图数据处理的方法,可以对大量代谢产物样品进行有效的识别。

2代谢组学中的数据分析方法

2.1主成分分析法(PCA)

主成分分析法,将实测的多个指标用少数几个潜在的相互独立的主成分指标线性组合来表示,反映原始测量指标的主要信息。使得分析与评价指标变量时能够找出主导因素,切断其他相关因素的干扰,作出更为准确的估量与评价。PCA数据矩阵通常来自于GCMS,LCMS或CEMS,因此将目标代谢产物作为自变量,而相应的代谢产物含量作为因变量,定义与最大特征值方向一致的特征向量为第一主成分,依此类推,PCA便能通过对几个主要成分的分析,从代谢组中识别出有效信息。主成分分析有助于简化分析和多维数据的可视化,但是该方法可能导致一部分有用信息的丢失。

2.2层次聚类分析法(HCA)

层次聚类分析法也常用于代谢组学的研究中,它是将n个样品分类,计算两两之间的距离,构成距离矩阵,合并距离最近的两类为一新类,计算新类与当前各类的距离。再合并、计算,直至只有一类为止。进行层次聚类前首先要计算相似度(similarity),然后使用最短距离法(NearestNeighbor)、最长距离法(FurthestNeighbor)、类间平均链锁法(BetweengroupsLinkage)或类内平均链锁法(WithingroupsLinkage)四种方法计算类与类之间的距离。该方法虽然精确,但计算机数据密集,对大量数据点进行分析时,更适合选用K均值聚类法(KMC)或批次自组织映射图法(BLSOM),而HCA适合将数据转换为主成分后使用。2.3自组织映射图法(SOM)

神经网络中邻近的各个神经元通过侧向交互作用相互竞争,发展成检测不同信号的特殊检测器,这就是自组织特征映射的含义。其基本原理是将多维数据输入为几何学节点,相似的数据模式聚成节点,相隔较近的节点组成相邻的类,从而使多维的数据模式聚成二维节点的自组织映射图。除PCA和HCA外,SOM同样也可应用于包括基因组和转录组等组学研究中[23]。最初SOM计算时间长,依靠数据输入顺序决定聚类结果,近年来SOM逐渐发展成为不受数据录入顺序影响的批次自组织映射图法(BLSOM)。由于BLSOM可以对类进行调整,且有明确的分类标准,优化次序优于其他聚类法,已在基因组学和转录组学数据分析中得到广泛的应用。

2.4其他数据采矿方法

除PCA、HCA和SOM外,很多变量分析方法都可用于植物代谢组学的分析。软独立建模分类法(SIMCA)是利用主成分模型对未知样品进行分类和预测,适合对大量样本进行分析;近邻分类法(KNN)和K平均值聚类分析法(KMN)也可用于样品分类;主成分回归法(PCR)或偏最小二乘回归法(PLS)在某些情况下也可使用。然而到目前为止由于还没有建立一个标准的数据分析方法,代谢组学仍然是一门有待完善的学科。

3代谢组学在药用植物中的实践

植物药材来源于药用植物体,而药用植物体的形态建成是其体内一系列生理、生化代谢活动的结果。植物代谢活动分为初生代谢和次生代谢,初生代谢在植物生命过程中始终都在发生,其通过光合作用、柠檬酸循环等途径,为次生代谢的发生提供能量和一些小分子化合物原料。次生代谢往往发生在植物生命过程中的某一阶段,其主要生物合成途径有莽草酸途径、多酮途径和甲瓦龙酸途径等。植物药材含有的生物碱、胺类、萜类、黄酮类、醌类、皂苷、强心苷等活性物质的绝大多数属于次生代谢产物,因此探讨次生代谢产物在药用植物体内的合成积累机制及其影响因素,对于提高活性物质含量、保证药材质量、稳定临床疗效等具有重要意义。孙视等[24]通过对银杏叶中黄酮类成分积累规律的研究,提出了选择具有一定环境压力的次适宜生态环境解决药用植物栽培中生长和次生产物积累的矛盾。王昆等[25]以人参叶组织为材料,总结了构建人参叶cDNA文库过程中存在的一些关键问题和应采取的对策,为今后关于人参有效成分如人参皂苷的生物合成途径及其调控的基础研究提供技术参考和理论指导。最近,美国加利福尼亚大学伯克利分校的Keasling等[26]采用一系列的转基因调控方法,通过基因工程酵母合成了青蒿素的前体物质——青蒿酸,其产量超过100mg/L,为有效降低抗疟药物的成本提供了机遇。经过长期的研究积累,人们对代谢途径的主干部分(为次生代谢提供底物的初生代谢途径)已经基本了解,例如酚类的莽草酸途径,萜类的异戊二烯二磷酸(IPP)途径等。被子植物中一些相对保守的次生代谢途径也得到了很好的研究,如黄酮类、木质素的生物合成与调控。然而,对次生代谢最丰富最神奇的部分——特定产物合成与积累的过程,还所知甚少[27]。

4展望

近年来,代谢组学正日益成为研究的热点,越来越多的人已加入到代谢组学的研究中。随着代谢组学积累的数据和信息量的增大,其在药用植物学各个领域的应用价值也与日俱增。它将不仅能对单个代谢物进行全方面的分析,更能寻找其代谢过程中的关键基因、通过代谢指纹分析对药用植物进行快速分类、进一步研究药用植物有效成分代谢途径以及环境因子对植物代谢和品质的影响与调控机制。

然而依据传统中医药学和系统生物学的指导思想,目前急待解决的是中药种质资源的代谢组学研究和中药体内作用的代谢组学研究。同时,代谢组学在分析平台技术、方法学手段和应用策略等方面相对于其他组学技术还需要进一步发展和完善,还需要其他学科的配合和介入。相信随着更有力的成分分析设备的使用及代谢组数据库的建立,药用植物代谢组学将对中医药学产生深远的影响。

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植物学论文篇(2)

教学思维直接影响实习的组织和内容安排,《药用植物学》野外实习的组织结构决定其内容与效果。传统实习的教学组织是以教师为核心进行安排,通过教师单方面灌输大量知识来带动教学,学生借助实习提供的环境条件再进行知识消化。同理论教学相比,野外实习提供了更大的学习环境和空间,教师也在教学手段和方法上更灵活。但从教学思维上说,以教师为核心的组织方式,学生思维中“灌输—学习—消化—再灌输”的结构没有根本变化。所以教学效果同实习的人力物力投入往往存在差距。造成实习结束后,仅教师教授的内容被部分记忆,学生很难摆脱教师,形成自学的思维和方法,难于形成发现、探讨问题的能力。因此,要提升实习效果必需要改变教学思维。《药用植物学》野外实习的教学目的是培养和锻炼学生的自学能力,独立检索、鉴定药用植物的能力,培养发现、探索问题的能力。这种能力的形成需要学生在学习过程中通过教师引导,发现问题,继而再进行学习,在这个过程中掌握并打牢基础知识,通过发现与探索带动知识积累及构建自身的知识系统。学习目的以发现问题、解决问题为主,在过程中掌握获取知识的思维和方法。

2改变教学组织方式

传统的实习教学采用不分组教学,很难摆脱单纯学习知识的思维惯性,不利于学生自学能力的培养。《药用植物学》野外实习要求培养学生独立采集、制作标本、检索和鉴定植物的能力,且实习时还要充分考虑到实习环境开放复杂,人员众多,牵涉到安全、住行等多方面管理的问题。因此,将学生分为6~7人可以独立采集作业的小组,由组内学生自行推选组长,组长向带队教师负责。分组实习的优点有:一是打破由教师指定的做法,让学生自由组合,同时教师引导学生分组时要考虑小组成员的体力、性别、工作协调性等因素。二是对组内人员的分工进行细化,实行分工负责制,组内分工一旦确定,将对自己的工作负责到底。野外分工职责一般有采集、摄像、记录、包装背负等具体工作组成,学生在组内根据自身兴趣特点自行安排,由组长协调。分组后形成“实习分组责任表”,记录各自工作过程。各组再由不同实习教师分别负责。从管理看,这样的组织安排,人员宜分宜合,方便调度;从教学看,强调个人在团体中的工作位置,最大限度使整体教学安排能够直接影响到个人。

3改革实习内容

《药用植物学》野外实习可分为室内教学与室外教学两部分。

3.1室内教学内容的改革

室内教学主要由实习知识讲座、分组讨论和药用植物腊叶标本制作为主。知识讲座。在野外实习前一周安排系列实习知识讲座,让学生了解实习的目的和内容安排。如关于药用植物采集与制作的“野外植物标本的采集方法”、“药用植物腊叶标本的制作方法”;关于实习地点特色药用植物介绍的“岳西鹞落坪常见及特色药用植物简介”;关于药用植物鉴定与保存的“植物标本的初步鉴定及保存使用方法”;关于活体药用植物移栽的“活体药用植物采集及异地移栽流程及方法”;关于野外观测设备使用的“M241轨迹记录仪与Googleearth联用技术在药用植物实习中的使用探讨”等。实习讨论。实习期间每天夜晚和遇到阴雨天气,由指导教师牵头,安排分组讨论。每个工作小组分别就采集的实物标本与图像资料,阐述当日的采集及发现,并提出问题和看法,由指导教师组织讨论并解答,要求每组安排记录人员,并形成讨论纪要。此外,安排学生到学校药用植物标本馆,在教师指导下熟悉腊叶标本的制作和鉴定过程,为野外实习的开展奠定坚实基础。

3.2室外教学内容改革

室外教学主要分为校内采集观察和校外采集观察两部分。校内实习是校外实习工作顺利开展的基础。校内实习,教师围绕讲座内容结合学校周边丘陵与药用植物园等环境穿插安排,由相关教师牵头,带领学生学习花、果实的解剖,检索表的使用,植物志的查阅及药用部位的解剖观察等内容;利用学校周边的丘陵环境,让学生自行安排野外采集工作,预演野外工作流程及组内成员的分工配合,训练各小组的独立采集与组内协调配合能力。校外实习由教师带队,通过不同调查路线了解实习地点的药用植物分布状况。为了改变以往走到哪讲到哪的做法,要求各组分别采集,然后集中讲解。根据以往的教学经验,野外教学受场地环境限制较大,学生“跟的紧,听的多,跟的松,听的少”的情况非常普遍,因此要求各组分别采集,再由教师选择适当的时机和场地,集中讲解,每天采集回到营地,再就各组提出的突出问题逐一讲解。为了增加学生的学习效果,要求教师对没有问题的组别不予讲解。讲解内容宽紧由教师根据讲课现场情况作调整:宽可仅到科或属一级的分类单元,属及种一级的分类要求各组分别自行查阅,再于晚间讨论统一给出解答;紧则针对常用中药直接介绍到种,并安排生态、形态和药用功效细致的讲解。通过采集-讲解-答疑这样的教学组织,学生学习的积极性在互相比较督促中得到了明显的提高,根据教学实际来看,这样组织安排的另一个好处是避免了学生野外掉队情况的发生。

4注重教学过程

4.1做好实习前的准备工作

实习前的准备工作是否充分合理,直接影响外出实习部分的教学效果。在先前《药用植物学》理论内容学习的基础上,由实习教师编写系列实习配套材料是帮助学生完成理论到实践过渡很好的做法。如介绍实习期间常见药用植物的“安徽科技学院校园常见药用植物名录”、“校园周边丘陵常见药用植物名录”、“岳西鹞落坪地区夏季常见药用植物名录”;介绍采集分类方法的“岳西鹞落坪地区野外采集鉴定指导手册”;介绍野外记录内容的“野外植物采集原始记录内容及方法”等。此外在实习前应向学生推介实习参考书,如“中药学专业鹞落坪实习参考书目”,并在实习教学的讨论环节中介绍这些书籍的内容及使用方法,引导学生自行参考选用。针对实习期间使用较多的工具书如:《安徽植物志》(五卷本)、《大别山植物志》、《安徽中药资源志要》、《中国高等植物》则按照分组数量印刷,在实习期间借予学生使用。

4.2重视实习中的引导工作

在实习中,引入讨论教学是改变以往由教师灌输知识而学习的关键。鼓励学生梳理并讲述每天不同的采集经历,讲述实习过程中的发现和思考,再由专业教师加以引导,不但调动了学生整体的学习热情,也促进教师对教学内容及方法的思考和提升。由于野外教学要求教师改变以往“竹筒倒豆子”的教学方法,仅讲述常用及特色药用植物,而对于大量植物分类群仅讲到科或属,属及以下分类单元需要学生自行检索,对于提不出或提问质量较逊色的小组,教师或鼓励提出问题或少予点评,促进整个小组在接下来的实习中加大投入。实际上,在讨论教学环境下,组间及个人处于相互竞争、比较的学习气氛中,再加之实习最后的个人考核压力,从多方面均能有效推动学生投入实习,提高学习热情。在实习结束前,负责教师集中讲解采集到的标本种类并做整体的实结报告。

4.3引入新技术和方法

标本压制速干技术的使用。新技术和方法的引入改善或配合了实习改革的力度。传统标本制作中,干燥过程占用了较多时间。所以引入并使用了热风干燥机及瓦楞纸板的快速干燥方法,并加以改进。快速干燥方法的使用,不但增加了标本制作的效率及成功率,也节约了宝贵的实习时间。GPS轨迹及图像结合技术的引入。随着数码照相技术及便携式卫星定位技术的普及,绘制药用植物资源的地理分布图成为可能。实习期间鼓励学生使用个人数码设备,并在每个组内专门安排摄像人员记录影像标本凭证,通过影像记录完善了腊叶标本凭证难以承载的部分信息。此外通过携带笔记本电脑和投影仪,在集中讨论环节将分散在各组的新发现和新体会扩大到实习整体中,是实习讨论过程更形象生动。

4.4发现并研究教学过程中的问题

通过教学实践发现,改革后的《药用植物学》实习最突出的问题是原本2周的教学时间紧张,尤其是野外实习阶段,白天外出采集,晚间集中讨论,对师生的体力和精力要求较高。其次是分组实习虽然有利于教学安排,提高了教学效果,但分组活动也造成了重复采集较多的问题。由于各组采集路线基本相同,所以尤其在实习前半段,各组重复采集过多,因此,教师需要在实习前期多作集体宣讲来解决这个问题。最后,分组的组织形式对专业教师教学投入要求增多。教师需要每天收集突出问题,再配合携带的投影设备,利用野外晚间不能出行的时间集体交流,既增加了学生学习兴趣,也提高了教学效果。

5改革考核方式

5.1目标考核与实习过程相结合

传统的实习考核仅依据实习后学生识别腊叶标本与新鲜植物的数量及实习报告的撰写水平作为考核目标,很容易使学生陷入背诵知识而不能投入应用的局面。因此,围绕《药用植物学》野外实习将传统的目标考核与实习过程相结合,要求学生通过实习能够识别并独立完成采集、腊叶标本制作及初步分类鉴定工作。改革后的实习强调了实习的过程参与:教师部分讲授,引导学生部分自学和讨论学习,学生始终处在小组与整体教学竞争、比较的学习环境下,加上目标考核压力,能最大程度调动参与实习的教师与学生积极投入。

5.2小组考核与个人考核相结合

实习考核分为小组考核与个人考核两部分。评分组成为:个人实习成绩=所在小组考核成绩(35%)+个人考核成绩(65%)。小组考核内容包括:实习结束后上交本组采集的全部标本及已经完成鉴定并装订完整的标本不少于10号(每号至少3份),并附带其分种检索表。标本选材、制作、鉴定及编制检索表均由各小组在实习周期内自行安排时间完成。小组考核的评分依据按照内容选择、完成数量、规范程度、检索表编写四部分由教师进行评分。小组考核成绩占个人实习成绩的35%。个人考核内容包括:野外植物识别、个人实习日志及实结。野外植物识别占个人成绩的50%,文字材料占50%。

6结语

植物学论文篇(3)

【关键词】冬青属;化学成分;药理活性

Abstract:TherearemanyactiveconstituentsinIlexL.,suchastriterpenesandtriterpenoidsaponins,flavonoids,coumarins,lignans,etc.Theyhavethepharmacologicalactivitiesofprotectingcardiovascularsystem,antitumor,anti-inflammation,antibacteria,reducingbloodpressureandbloodlipid.Anumberofspeciesamongthemhavebeenusedasfolkmedicine.Thisarticlewhichreviewedthestudiesonthechemicalconstituentsandpharmacologicalactivitiesinrecent6yearswillbebeneficialtorevealtherelativesamongthesemedicinalplantsintheIlexL.andbehelpfultodevelopnewdrugs.

Keywords:IlexL.;Chemicalconstituents;Pharmacologicalactivities

冬青属(IlexL.)是冬青科(Aqifolilceae)4个属中我国仅有的1个属,《中国植物志》(第45卷第2分册)记载,我国约有冬青属植物204种,67变种,11变型,分布于秦岭南坡、长江流域及其以南地区,以西南地区最盛[1]。冬青属多种植物民间常做药用,如:救必应(Ilexrotunda)药用叶、树皮或根皮;四季青(I.purpurea)药用叶;岗梅(I.asprella.)、毛冬青(I.pubescens)以根或叶入药。多用于清热解毒、消炎、镇咳、祛痰及治疗心血管疾病,该属植物主要活性成分为齐墩果烷(oleanane)型和乌索烷(ursane)型三萜酸及皂苷、黄酮类、香豆素类化合物等,并含有木脂素、糖脂类以及氰基化合物等化学成分。近年来国内外对于该类药用植物的化学成分和活性给予了很大关注。本文就2000年以来的有关报道作一综述,为今后从化学成分角度阐明不同类型的冬青属植物之间的亲缘关系和从中开发新药提供参考。

1冬青属植物的化学成分

1.1三萜及三萜类皂苷化合物

三萜及三萜皂苷在冬青属植物中分布广泛,数量众多,主要存在于植物的根、叶、茎皮等部位,是该属植物的主要成分,从2000年至今,从该属植物中发现50余种此类化合物[2~17]。其苷元部分大多为齐墩果烷型或乌索烷型五环三萜类衍生物,详见图1及表1。

1.2黄酮类化合物

廖立平等[18]对四季青叶化学成分进行了研究,发现了5个黄酮类化合物,分别为2种黄酮醇苷:山柰素3-O-β-D-半乳糖苷、紫云英苷,2种黄酮醇:山奈酚、槲皮素,以及1种黄酮:洋芹素。其中山柰素3-O-β-D-半乳糖苷是首次报道从该属植物中发现,其余4种均为首次从该植物中分得。杨雁芳[5]从枸骨叶中提取分离得到了3个黄酮类化合物:槲皮素、异鼠李素和金丝桃苷,此3种化合物均为首次报道从该植物中分离得到。

1.3木脂素类和香豆素类化合物对毛冬青化学成分进行研究,杨鑫等[19]首次从该植物中分离得到了3个木脂素类化合物liriodendrin、(+)-环合橄榄树脂素、tortosideA,年进兴[17]从该植物中分离得到1个木脂素类化合物橄榄树脂素。杨雁芳等[5]首次从枸骨叶中分离得到了1个香豆素类化合物七叶内酯。表1从冬青属植物中得到的三萜及三萜皂苷类化合物(略)

1.4半萜类皂苷化合物2005年Jiangzhi-hong等[20]从毛冬青中又分离鉴定了两个半萜类化合物pubescenosidesA和pubescenosidesB。见图2。

1.5蒽醌类及多元酚类化合物年进兴[17]从中药毛冬青根中分离鉴定了6个蒽醌类化合物大黄酚、大黄素甲醚、大黄素8-O-β-D-葡萄糖苷、芦荟大黄素、大黄素、大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷,同时得到6个多元酚类化合物,异香草醛、橄榄苦苷、Lligustroside、脱氧土大黄苷、丁香醛、对羟基苯乙醇用。解军波等[21]从四季青叶中分离鉴定了4个酚酸类化合物:原儿茶酸、原儿茶醛、龙胆酸和异香草酸,其中龙胆酸和异香草酸为首次报道从该属植物中发现。廖立平[22]从四季青叶中分离得到1个新的酚性化合物四季青酚苷。

1.6其他类型化合物

廖立平等[23]从四季青叶中分离得到了3个甾醇类化合物,分别为豆甾醇、β-谷甾醇和胡萝卜苷。四季青的叶中还含有挥发油成分,鞣质等。吴弢等[24]从枸骨(Ilexcornuta)叶的氯仿部位分得正二十二烷酸和正二十六烷2个有机酸类成分。

2冬青属植物的药理研究

2.1对心脑血管系统的作用李维林等[25]对枸骨中3种化合物进行了心血管方面的药理作用研究,结果表明,枸骨苷4对脑垂体后叶素诱发的心肌缺血有一定的保护作用,不改变豚鼠离体心肌的心律和冠脉流量,但可显著降低心肌收缩力。救必应不同提取部位静脉注射对正常大鼠血压有快速的降压作用,其中以舒张压下降最为明显[26]。林春龙等[27]采用青心酮(又名3,4-二羟基苯乙酮)治疗慢性肺心病,发现该药能降低血浆黏度,抑制血小板活化,减少缩血管体液因子生成,降低肺循环阻力,其在防治肺心病肺动脉压行程中有一定作用具有很好的解血小板聚集作用。从毛冬青中分得两个半萜类皂苷化合物(pubescenosidesA和B)进行抗血小板聚集活性的药理研究表明,这两种化合物的抗血小板激活和聚集作用比阿司匹林和丹参缩酚酸B效果更强[20]。

2.2抗炎抗菌作用肌注给予岗梅(Ilexasprella)根乙醇提取物对大鼠角叉菜胶性“关节炎”、角叉菜胶致炎引起的白细胞游走和棉球肉芽肿都有明显的抑制作用,对组织胺引起的微血管通透性增加有明显对抗作用,而对5-羟色胺引起的微血管通透性增加的对抗作用不明显[28]。枸骨叶的极性萃取物中含有抗白念珠菌和光滑念珠菌两种深部条件致病真菌的活性成分,其抑菌作用部位是非单一环节[29]。灌服苦丁茶能明显提高大肠杆菌、痢疾杆菌、肺炎杆菌及乙链球菌感染小鼠的存活率[30]。

2.3抗氧化作用苦丁茶提取物在各种试验浓度时,对大鼠肝体外脂质过氧化有一定的抑制作用,并在一定浓度范围内呈量效关系[31]。陈薇等[32]对大叶苦丁茶(Ilexlatifolia)进行抗氧化成分及抗氧化性能研究,结果显示多酚和黄酮部位的抗氧化性能较强。

2.4降脂消肥作用苦丁茶大叶冬青能显著降低高脂血症血清总胆固醇TC和甘油三酯TG水平,有逐步升高高密度脂蛋白HDL-C,降低低密度脂蛋白LDL-C的趋势,对动脉粥样硬化指数AI和冠心指数R-CHR也有一定的降低作用,证明其对高脂血症的治疗有一定的效果[33]。

2.5对免疫系统的作用枸骨叶脂溶性萃取物含有较强抑制T淋巴细胞活化、增殖的化学成分[34]。冬青甲素(IA)能影响柔红霉素对体外培养过度表达P一170白血病细胞的细胞毒作用,且毛冬青甲素与异搏定(VP)联合作用能大大提高柔红霉素对K562/AO2细胞的杀伤力[35]。

2.6其他作用XuChen等[36]通过动物实验对3种传统中药对获得性无能模型的抗抑郁作用进行研究,结果表明毛冬青提取物对抑郁症动物模型具有显著的抗抑郁作用。枸骨(Ilexcornuta)丙酮提取物皮下注射对小鼠有终止中孕的作用;腹腔注射小鼠有终止早、中、晚孕作用;灌胃给药,对小鼠早孕、中孕则无明显作用。黄体酮不能对抗枸骨的抗早孕作用,说明枸骨抗生育作用可能是由于直接作用的结果。此外,大叶冬青所作的结果与上述结果基本相似,说明基本所含有效成分是一样的[37]。

3小结

冬青属植物在我国有着丰富的自然资源,我国可供药用的冬青属植物有20多种,该属许多植物具有悠久的民间药用历史,且现代临床应用广泛,疗效确切。迄今为止,国内外学者已对该属部分植物进行了化学和药理学研究,部分阐明了其民间药用的理论基础。三萜及其皂苷类化合物是冬青属植物中分布最广的特征成分,几乎所有有化学成分报道的冬青属的植物均有该类成分。目前国内对冬青属植物的研究大都集中于枸骨、苦丁茶冬青几个种,对该属植物化学成分研究也主要限于三萜及其皂苷类化合物,药理活性主要是对有效部位进行药理作用研究,对化学成分与生物活性之间的关系缺乏深入的研究。作者认为今后应从以下几方面开展工作:(1)以三萜皂苷类、黄酮类化学成分为出发点,探讨该属此类成分的药理作用。有望从中开发出新的心脑血管系统疾病的治疗药物。(2)继续深入研究本属植物,尤其是具有民间药用经验和基础且资源较丰富植物的化学成分,并采用药理筛选、活性跟踪,得到活性成分,并研究活性成分的药理作用,以阐明药用植物的作用物质基础和发现新的药用活性化合物。总之,该属植物在医药方面有广阔前景,有非常重要的药用及经济价值,值得进一步研究。

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植物学论文篇(4)

1.1准备不足

不少学生对实验课重视不够,课前没有充分预习理论知识,实验过程中不清楚实验内容.在显微镜下已经观察到却又不知道是什么结构的尴尬现象在植物学实验课上普遍存在.这类学生对于实验课很茫然,感觉无从下手,实验报告通常照抄教材上的内容.

1.2不愿参与

部分不愿动手操作的“看客式”学生常从事与实验无关的事情,如翻看手机或在实验室内走动等.当其他学生完成操作后立刻围拢过来凑热闹或直接抄录观察结果.这类学生可能会写出漂亮的实验报告,从而得到较高的实验成绩,但实际上没却有参与到实验中.

1.3考核方法不合理

当前多数教师以实验报告作为成绩评定的重要指标,而植物学实验报告主要以绘图的形式完成.这通常导致没有准备甚至没有动手参与实验的学生抄袭教材或其他学生的实验结果获取了较好的成绩,部分动手能力很强但绘图能力一般的学生反而实验成绩较差的现象.实验考核方法的不完善,难以全面、公正和客观地反映出学生的学习态度、参与性和真实水平.

1.4教学设备落后

植物学课程是传统学科,在学校得不到应有的重视,设备更新缓慢,几台老式显微镜作为主要实验仪器的现象在不少地方院校植物学实验室还普遍存在.由于植物学实验是学生接触的第一门专业实践课,陈旧的设备通常会导致学生对大学教育产生失落感,进而对实验课失去兴趣.

2植物学实验教学改革措施

2.1优化实验结构

植物学实验内容广、项目多,但课时有限,必须对传统的实验内容进行取舍.实验设置应按照“突出重点、压缩一般、删除重复、强化实验技能、加强综合性训练和设计性实验”的原则对内容进行改革,将单一性的验证性实验模式转变为验证性、技能性、综合性与设计性四个层次的实验教学模式.如在形态解剖学部分,压缩显微镜使用、细胞的基本结构及种子萌发等与中学重复的实验,突出根、茎、叶的结构观察,并在实验过程中训练学生的观察、绘图和徒手切片等实验技能.同时需加强对学生独立思考、有所创新的培养.如马铃薯淀粉粒的观察实验,通常是在马铃薯块茎上刮取少许汁液,做成涂片观察.有些学生将马铃薯条进行徒手切片,观察到每个细胞内分布有多个淀粉颗粒,这就加深了对淀粉粒是细胞内代谢产物的理解.在系统分类实验中关于植物科属特征,不拘泥于理论课的内容,可以根据当地植物的生长期有目的地将学生带到校园或郊区现场观察、总结.将实验课转移到实验室外,这样能够激发学生的兴趣,促进理论与实践的结合.

2.2建全实验流程

实验前,让学生复习理论课中的相关章节,预习实验教材,熟悉实验原理、方法和步骤,做到目的明确、原理清楚、做法明白.如在植物根的观察实验过程中,可以随机提问学生单子叶、双子叶根的初生结构特征及它们之间的差别等.教师根据学生预习报告的完成质量及回答情况,对实验预习环节给予评分.实验中按“提问——观察——记录——给分”的基本程序完成工作.如教师提出某种植物根初生结构是几原型、初生木质部导管发育有何特征等问题,要求学生观察,然后点名回答并根据回答情况再次提出相关问题,进一步抽查部分学生到电视显微镜上显示自己观察的装片,指明相关结构的位置.最后根据每位学生的表现打分.这种教学模式可以有效地减少课前不预习、课堂不参与的状况,促进学生融入学习中.

2.3完善考评体系

实验是一项复杂的表现性活动,与之相适应的应该是明确的评定标准,灵活的评定方式以及有效的评定结果.成绩评价标准充分体现学生钻研精神、动手能力与创新素质的差异,调动和发挥学生学习的积极性.在第一次实验课要向学生讲明考核制度和评分方法.合理的植物学实验考评体系应涵盖课前理论知识的预习准备、实验操作、发现与解决问题、实验报告和创新设计等内容.与理论课考试不同,植物学实验考核应注重学生每次实验的表现,在权重的分布上应侧重于平时成绩,最终实验成绩=平时成绩(60%)+期末考核成绩(40%).平时考核不是单纯看实验报告书写得好坏,而且要看学生的学习态度、实验操作技能、实验结果及对所出现结果的合理分析.平时成绩=考勤及课堂纪律(10%)+预习准备(8%)+实验操作(12%)+发现与解决问题(5%)+实验报告(15%)+创新设计(10%).期末考核成绩(40%)=实验操作(25%)+实验理论(15%).期末考核实验操作可以是传统式的,如观察给定的材料或装片,绘出相应的结构;也鼓励开放式的,如提供一定的实验材料,由学生自行设计实验步骤并完成报告,这类操作可以适当加分,激发学生的主动性和探索性.2.4更新实验设施植物学虽然是传统学科,但伴随着现代科技的发展,也应不断更新实验教具,有条件的应采用多媒体实验教学.在大学扩招、实验室超负荷的情况下,陈旧的实验器材影响实验的顺利进行和学生的学习兴趣.一些微观结构,无论教师如何描述,有些学生就是想不出它的形状结构,常常会感到枯燥无味.如果合理运用多媒体技术,学生就很容易理解,这样也有利于提高学习的积极性,取得事半功倍的效果.更重要的是加深学生对实验操作和多媒体教学设备的理解,提早引导学生学习教学技能,为将来做一个高素质的生物教师打好基础.快速涌现出来的先进的教学设备及实验平台,如数码显微交互教学系统打破了教学过程中学生的显微观察无法通过共有界面接受教师指导或相互讨论的局限,有效地实现了组织结构观察方面的互动教学.利用学生喜欢翻阅手机的习惯,建立植物学实验微信平台,上传每次实验涉及的显微图片,供学生预习和复习,同时还能根据浏览人数了解学生的参与情况.

3结束语

植物学论文篇(5)

关键词:园林;植物;文化

中图分类号:S688

文献标识码:A

文章编号:1671-2641(2013)05-0000-00

园林一出现,就与植物结下了不解之缘,植物是园林设计的四大要素之一,也是唯一一个有生命的要素。园林植物除了能营造优美的景观外,往往还具有承载文化信息和托物言志的作用,因此,中国古典园林意境的深远与丰富的植物文化是分不开的[1~2]。近年来,有关园林植物文化内涵的研究成果次第出现,这些论文解读了植物在中国文化多个领域(中国文学、美学艺术、、医药文化、农耕文化和历史民俗等)中的文化内涵。然而令人遗憾的是,目前能检索到的有关园林植物文化内涵的论文仅有200余篇(截止2013年1月20日),这一数据表明此类研究数量较少,且缺乏广度和深度,总体仍较薄弱。这与中国厚重的园林植物文化不符,也难以满足传承和保护植物文化内涵的需求。除论文外,研究园林植物的部分专著在前言或正文中用较少的篇幅提到植物景观文化的内涵,如邢福武[3]在其主编的《中国景观植物》上册中对我国古今有关园林植物的历史与文化作了简要的论述。然而,目前真正围绕园林植物文化内涵展开论述的专著仅有刘世彪[4]的《红楼梦植物文化赏析》一部。刘世彪[4]从文化的角度独辟蹊径地分析了大观园园林植物造景及其特点,指出虽然大观园只是临摹的园林,但文中的一草一木都遵循着中国传统园林艺术的规范,体现着中国文化的深厚意蕴,是中国园林的集大成之作。本文是国内首次对现有园林植物文化研究成果进行总结和归纳的文章。在综合研究分析这些文献的基础上,概述了我国园林植物文化内涵的研究进展,力图为园林植物文化的开发、继承和保护提供可靠依据。

1园林植物文化内涵研究

1.1 园林植物与中国文学

园林植物的文化内涵始现于文学之中,因此文献中有近14%的篇幅是解读植物与中国文学和文人的关系。张雷[5]认为我国有关植物的文学作品是中国文学中成就非常高的一个部分。布莉华等[6]、李建伟等[7]和王成[8]总结出植物的荣枯与晨暮变化是中国古诗词中的常景,对古典园林植物的布局和四季种类选择有着深远的影响,如诗中名句“虎丘山后玉兰树,岁岁春风花盛开”“悟得独饶脂粉态,木兰曾作女郎来”,使玉兰Magnolia denudata 成为了南北园林和私家园林堂前的必栽之树;又如历代文人对“芭蕉夜雨”的青睐,有了拙政园中听雨轩的植物布局。张秋丽[9]的硕士论文《屈赋植物文化研究》指出“屈赋”是以植物为载体来言怀叙志的表现形式的先导,屈原以荆楚风韵为创作背景,以形态各异的植物为情感载体,尽情吟哦花草、点染幽芳多达54种。刘可雕[10]、余江玲等[11]、徐德嘉[12]、傅凡等[13]和唐湘晖等[14]则认为古典园林中的植物是文人表达内心情境的物象,担负着寄寓情感及托物言志的作用,如象征顽强的性格和斗争精神的松、竹、梅,象征超凡脱俗的莲藕、荷花,比喻依恋之情的萱草、杨树、柳树等,都在园林中百用不厌。高明乾等[15]则以独特的视角研究了植物古汉名的命名渊源,他指出古代给植物命名主要有四个由来:一源于植物习性;二源于植物的某些特征;三源于植物的功能效用;四源于外域植物。王琪[16]则从观叶植物的色、形、声角度分析了我国古代文学作品中观叶植物的文学象征意义,如李清照描写雨打梧桐叶的“梧桐更兼细雨,到黄昏,点点滴滴”,分别借用观叶植物的色、形、声,表达了词人被迫南逃的思乡之苦和忧郁惆怅的心境。雷晨[17]通过讨论《诗经》中植物的选取特点,提出《诗经》中植物所形成的意境仍然能够和现代人产生共鸣,因而可以充实和丰富现代园林植物造景的内涵。譬如《秦风・蒹葭》中写道: “蒹葭苍苍,白露为霜。所谓伊人,在水一方。”蒹葭,今名芦苇Phragmites australis,随风而荡,却止于其根,譬如相思,因此古今园林中经常可见到芦苇优雅的身影。

1.2园林植物与历史文化

有不到7%的文献是解读园林植物与历史文化的关联的。如周维权[18]和潘剑彬等[19]分别分析总结了历朝历代古典园林中的骨干植物和中国各朝代的经典园林植物景观,提出园林植物就是时代的缩影,是中国历史非文字形式的展现和传承这一观点。例如只要提到中国历史上用两类植物打造行道树的城市(一类为高大的乔木如槐Sophora japonica L、柳Salix babylonica、榆Ulmus pumila L等,一类为较矮的果树),就必然会让人联想到唐朝的长安城。郝培尧等[20]则探究了秦汉肇始期和魏晋六朝园林发展跨越期的江南文化意识形态、心理的变化与园林建设事件、园林认知方式、审美倾向和设计观念之间的关系,如先秦时期在植物景观设计上倚重“搜奇致巧”,有植物崇拜现象,并习惯以“三槐九棘” 等植物景观来体现社会礼教制度和内在纲常。丁超等[21]有针对性地研究了陕西关中地区陵寝遗址的植物配植方式和种类,认为陵寝植物除了与风水和象征意义密切相关外,还体现出了森严的等级制度,如“天子坟高三刃、树以松,诸侯半之”。此外,个案研究能更有针对性地反映出某时期植物和历史的关系,如陈晓娟等[22]、施奠东[23]、周肖红[24]分别对乾陵、西湖和香山公园的植物景观展开研究,分析其历史文化特征并探讨如何保护。邵静[25]特别研究了扬州“瘦西湖”植物景观古典文化意象,进而分析得出当时扬州社会的士人阶层、盐商阶层和青楼阶层在物质与精神两方面的不同需求均在其对园林植物文化的不同理解中有所体现。

1.3园林植物与信仰文化

目前,信仰研究主要集中在园林植物与儒、释、道三家的关系上,此类研究在文献总数中约占20%。郦文俊等[26]和杨新红[27]指出中国古典文人园林中,文人常将儒家“君子比德”思想赋予每一株植物,将其“拟人化”和“人格化”,如孔子在《家语》中就曾说过: “芝兰之入深谷,不以无人而不芳;君子修道立德,不为穷困而改节”,使得兰花Cymbidium spp在园林中的地位千年屹立不倒。张兆林[28]则从儒家提倡的“隐逸”情怀的角度阐述了园林植物竹的气节与品行,他认为,竹子历来被当做中国文人雅士在各种纷扰中坚持自己操守的一个标尺,种植竹子与其说是一种装饰,不如说是士人因不能到深山中隐逸而只能在闹世的“壶中天地”求得自我隐逸的一个寄托。鲁冰[29]的文章则专门以宋代“隐逸”审美精神为例,讨论了儒家隐逸文化与园林植物景观之间千丝万缕的联系,譬如宋代隐逸士人造园以山林野趣为特征,通过成片地种植花草树木来表现天然植被的气象万千,并且表现出不同的主题景观特色,如梅林、竹林、松柏林、菊圃等。徐欣欣[30]指出中国园林植物设计思想源于道家思想“道法自然、天人合一”,擅长通过人工模拟自然种植花草树木,不露斧凿之累。孙宗美[31]则更深入地探讨,提出自魏晋时期起,道家思想(主要是庄子哲学)就以玄学的面目实现了山水审美意识的自觉,主要包括“唯道集虚”的宇宙时空观与园林“意境”的追求、创造,以及道家“虚静”论、观照法对包括士人园林在内的中国山水艺术产生了深远影响。与道家思想相比,关于佛学思想与园林植物的关系的研究更多一些。如管欣[32]和贺赞[33]的硕士论文都通过研究佛寺园林,分析寺观植物是如何实现佛教的“教”与“禅”,达到佛学意境在园林中的塑造。另外,贺赞等[34]还另辟蹊径地总结了佛教寺庙园林植物景观的生态文化特征,他认为佛教的慈悲、平等、依正不二、无情有性等生态文化特征所产生的“郁郁黄花无非般若,青青翠竹皆是法身”的认识,一方面使得寺院中单株巨型树木甚至成为树神被祭祀,成为独特的植物景观;另一方面,在客观上起到了保护古树名木的作用,从而使生态环境得到保护。此外,陈柏萍[35]以独特的视角解析了藏族的和园林植物之间极为密切的关系,如藏族的植物崇拜大致有两种情况:一是因宗教而崇拜(如对莲花、菩提树的崇拜), 一是对生活必需品的崇拜(如对茶叶、青稞等的崇拜)。姜鹏等[36]分析了云南独特的宗教文化,生活在云南的各个民族在其原始宗教中有众多的植物图腾,如彝族就将马樱花作为族花;竹则是摩梭族、布依族的图腾;尼族自古就有祭祀“神山”“神树”的传统。刘宏茂等[37]还特别研究了傣族的传统信仰对园林植物的保护作用,例如傣族的先民信奉原始多神教,现在西双版纳还保留着原始多神教的遗迹――约400个“龙山”林;现在全民信奉小乘佛教,每个村寨的缅寺周围都有一个寺庙园林,它们在西双版纳的植物多样性与地区性环境保护中发挥了重要作用。邢福武[38]则通过对岭南园林中运用的植物进行调查和分析,总结出岭南的寺观园中常用莲Nelumbo nucifera、菩提树Ficus religiosa和鸡蛋花Plumeria rubra Acutifolia等种。

1.4园林植物与区域民族文化

由于我国地域广阔,民族众多,因此各民族在园林植物的应用上往往有自己独特的思想和表现形式。目前这一方面的研究约占文献总数的11%。其中研究数量最多的是云南地区的少数民族文化对园林植物景观形成的影响。如林萍等[39]有针对性地对云南几个主要少数民族在园林中应用的植物及其文化内涵进行调查与研究,认为主要少数民族植物文化形成的思想渊源是“万物有灵”,主要园林植物类型有神性植物、宗教植物和民俗礼仪植物。许再富等[40, 41]、刘冬梅等[42]、何瑞华[43]、崔明昆[44]和李德飞等[45]都对云南傣族的园林植物文化展开研究,他们认为傣族的传统文化包含着认识、利用与保护动植物以及生态系统的丰富知识与实践,这成为了傣族与当地生态环境、生物多样性相互协调和持续发展的社会基础和技术保障。刘爱忠等[46]和杨桂芳等[47]则将研究目光分别投向了云南彝族和纳西族,研究其特有的民族文化在园林植物景观中的表现。与云南相比,其他地区和民族的研究则比较零散。如廖明君[48]用独特的视角指出植物崇拜是壮族原始文化的一个组成部分,其本质的文化内蕴在于人类对于生殖的崇拜。在此基础上,肖万娟等[49]系统研究了广西壮族植物文化中较为独特的以花为主的植物崇拜,如茉莉花Jasminum sambac、山茶花Camellia japomica、桃花Prunus persica、绣球花Hydrangea macrophylla等。陈山[50]和满良等[51]专门研究了蒙古族植物崇拜文化,包括崇拜使用祭祀活动的植物,崇拜形状奇异、苍劲挺拔的乔木和崇拜寺庙附近的树木等3个内容。涂晓川等[52]饶有趣味地指出德宏多民族聚居区的饮食文化绝不能脱离当地芳香园林植物这片沃土。此外,还有个别地区如潮汕、五台山、湘西、徽州和湖南地区也开展了区域文化与植物景观的研究。

1.5园林植物与风水文化

风水文化是我国特有的一种文化形式。风水学的宗旨是审慎周密地考察、了解自然环境,进而改造自然,创造良好的居住环境,赢得最佳的天时地利人和,而这又与中国古典园林的造园思想不谋而合。而植物作为唯一具有生命的造园要素,其营造的景观与风水学有着密不可分的联系。虽然如此,但由于曾被误解为“迷信”,因此研究的并不多,目前能查阅到的相关文献仅有26篇。姜丽丽等[53]“从阴阳论”和“五行说”两方面分析了苏州园林的植物景观,认为其处处彰显着和谐之美。桐嘎拉嘎等[54]、王韧[55]、张剑[56]和李涛等[57]均指出,风水学说中重视植物景观的配置手法和品种的思想对中国传统园林的营造有着极其深刻的影响。谢祝宇等[58]别出心裁地提出根据风水园林打造的植物气场具有健身疗养的作用。王芳等[59]专门探讨了寺观园林中宗教文化和风水文化的关系,风水文化指导着寺观园林的选址、布局和植物的选择与应用,譬如在植物运用中寺观园林往往按照植物的阴阳属性进行挑选,还讲究用吉祥的植物挡风聚气。此外,有部分学者则将笔墨转向风水林研究,如韩孟孟[60]和易绮斐等[61]通过实地调研现存村落的风水林,发现现存风水林内乔木、灌木、藤本和草本植物层次分明,结构趋于稳定,其中的乡土植物树种及其稳定的层次结构可为当地公益林的营造提供有益借鉴。

1.6园林植物与生态文化

生态文化其实就是广义的生态文明,属于新文化中的一类。近些年,有关园林植物与生态文化的研究发展迅速,文献数量约占总数的10%。其中绝大部分是针对现有城市园林植物的生态结构、生态功能和生态效益展开的研究。如傅徽楠等[62]率先研究了上海城市园林植物群落生态结构,认为城市园林植物群落虽受人为因素影响较大,但在结构组成与林相上仍表现出地带性植被的特征;群落下层植物的分布受上层植物所营造的小生境的影响,种类较丰富,且表现出一定的关联性。随后,韩俊永[63]、王蕾等[64]、张卫军等[65]和衣官平等[66]依次研究了城市园林植物在维持碳氧平衡、蒸腾吸热、吸污滞尘、减菌减噪、涵养水源、土壤活化和养分循环、维持生物多样性、景观功能、防灾减灾等方面的生态效益。另外,还有覃勇荣等[67]用佛教生态伦理思想对园林植物进行分析,提出佛寺中无论种植何种植物,其目的都是为了体现佛主的至高无上及其生命力的存在。

此外,园林植物涉及到的中国文化还包括了传统文化和中药文化等,但都只是开展了零星研究,未成气候。李学真等[68]和陈琦等[69]研究的是园林植物与中国传统吉祥文化的关系,如松在园林中广泛应用,并被视为吉祥树种,这是由于松能耐寒耐旱,阴处枯石缝中可生,冬夏常青,凌霜不凋,可傲霜雪。杭悦宇[70]分析了园林植物中蕴含的传统民俗节日内涵,例如春节作为一年中最重要的节日,古时风俗当进椒柏酒、桃汤和五辛盘,“柏叶随铭至,椒花逐颂来”反映了椒柏酒赐予人们健康、吉祥的美好寓意。郑希龙等[71]和李勇等[72]以独特的视角讨论了药用植物在中国园林中的应用,他们提出可以用与人体属性相对应的药用植物来打造植物景观,例如灌木和地被层可选用具有清肝明目功能的药用植物,如Flos chrysanthemi、龙胆草Gentiana triflorapall、大狗尾草Setaira faberii Herrm、夏枯草Prunella vulgaris L、马齿苋Portulaca oleracea L、车前子Plantago asiatica L等进行搭配,。

2 结论与展望

由以上归纳分析可知,近年来我国园林工作者已经越来越认识到园林植物中蕴含的文化内涵,并且开始积极投入到此类研究中,有关植物文化内涵的研究正向中国文化的各个层面展开。然而,目前的研究重点仍主要集中在中国文学、历史和信仰文化方面,文化的其他方面的研究,如农耕、饮食和药用等还亟待深入开展。

而今全球化的浪潮正席卷着中国的各行各业,近几年,我国虽然也营造出了一些兼取中西造园手法之长的优秀园林植物景观,但同时也暴露出了许多问题。首当其冲的是众多园林人为了迎合国际审美的需求,单纯考虑视觉效果,抛弃传统中国植物,一味选用花大色艳的外来植物品种打造植物景观。这一做法无疑会切断中国文化和传统园林植物之间的联系,如此以往中国园林植物将会逐渐丢失文化性格。其次,由于缺乏对地方园林植物文化的挖掘和发扬,以致全国各地新建植物景观呈现“千园一面”的景象,毫无特色可言。因此,若要打造有中国特色、有地方特色的植物景观,必须重视民族植物文化和地方植物文化的保护与开发。此外,还需要通过多种途径大力宣传园林植物的文化内涵,让普通公众都能参与到植物文化性格的传承中来。当然,随着时代的变迁,新的文化也在不断涌现,这也需要我们这些园林工作者能及时提炼出新文化的深刻内涵,并将其和园林植物联系起来,打造出与时俱进、去芜存菁的新园林植物景观。

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植物学论文篇(6)

英文名称:植物分类学报(英文版)

主管单位:中国科学院

主办单位:中国植物学会.中国科学院植物所

出版周期:双月刊

出版地址:北京市

种:英语

本:16开

国际刊号:1674-4918

国内刊号:11-5779/Q

邮发代号:2-226

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1951

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SCI 科学引文索引(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

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植物学论文篇(7)

关键词:园艺植物学;存在问题;改革措施

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)38-0099-02

植物学是生命科学的重要分支学科,是从细胞、组织、器官、个体、类群、生态系统等不同层次、不同水平有机地阐明植物的形态结构、生理功能以及环境相互关系的一门学科[1-2]。其内容包括植物形态解剖学和植物分类学两大方面。形态解剖学涵盖植物营养与生殖6大器官的解剖结构和生长发育,后者介绍植物分类的基础知识和各科属的代表植物。目前,国内高等农业大学的植物学教学一般采用理论与实验教学同步,野外实习放置在课程结束后进行。理论课以老师讲授为主,实验课主要通过观察进一步巩固理论知识。相对于理论教学,野外实习更具有直观性、实践性、综合性[3]。植物学野外实习对于学生了解植物与环境之间的关系,巩固学生植物分类学的知识,培养学生科学研究的意识及素质等方面具有重要的作用和意义。植物学课程作为生物学专业的基础课程,该课程教学成效的好坏直接影响后续专业课程的学习质量。河南科技大学林学院园艺专业的植物学至2000年改为园艺植物学,其教学及实习沿用植物学的教学模式。目前其传统的教学和野外实习模式已不能满足现代教学的要求。近年来,本作者积极借鉴其他院校教学改革经验的同时,结合本校及本专业的实际情况,对园艺植物学的理论和野外实习做进一步的改革和创新,旨在进一步提高园艺植物学的教学效果。

一、园艺植物学教学和野外实习存在的弊端

1.园艺植物学理论教学存在的弊端。(1)教学内容落后。目前园艺植物学课程还沿用传统植物学教程,普遍存在着教学内容陈旧、方法单一、手段落后、创新能力培养不到位,教学效果较差、学生满意度不高等问题。植物学内容琐碎,知识点多,实践性强,较多学生在课业繁重的压力下逐渐失去了对植物学的学习热情,加上植物学教学涉及多个专业和多个不同的院系,在教学中不够注重各学科、各专业的不同点,不能将讲述的内容与之专业紧密联系。(2)课程师资团队建设不够健全。园艺植物学是一门专业基础课,师资队伍的建设尤为重要。目前河南科技大学林学院植物学教师队伍薄弱,大部分老师并非植物学专业出身,而是相关专业老师代课,没有丰富的相关知识,不能将课程内容与专业知识很好地结合起来,不能激发学生的兴趣,培养科研热情,而学生为了应付考试,往往死记硬背来达到考核合格的目的,过后没任何印象,教学效果较差。

2.野外实习存在的弊端。(1)师资匮乏和实习经费不足。河南科技大学林学院园艺植物学由于刚从传统的农学院分离出来,教师队伍上表现出严重的不足,师资匮乏,教学团队不稳定,野外实习经验不足,再加上实习经费不足,实习管理制度不健全,导致教师责任心不强,经常更换野外实习带队老师,松散的组织管理也使得学生在思想上对实习不够重视。(2)实习基地不固定。河南科技大学林学院园艺植物学由本院老师任教时间较短,目前还没有固定的野外实习基地,只是在学校附件的公园等地进行实习,缺乏相关的实习工具和设备也限制了实习的效果。目前这种类似于“参观式”、“旅游式”的植物学实习,从根本上与实践教学的目的向背离。(3)实习教学方式和考核方式不完善。目前园艺植物学野外实习的方式为教师带领学生到达实习基地,沿着固定路线一边采集一边识别标本,回校后再整理标本就完成整个实习教学工作,传统“填鸭式”的野外实习使学生只能得到表面且零碎的知识,科研技能不能得到训练,效果不理想。

实习过程中对实习成绩的考核是对学生实习的综合评价。现阶段,我们的考核只以考核学生识别植物种类的数量和实习报告的质量为依据,不能很好调动学生的积极性,也不利于学生素质和能力的培养和提高。

二、园艺植物学教学和野外实习改革的建议

1.完善教师梯度队伍建设及各种保障措施,提高教学质量。教师梯度、数量、水平以及能力对教学任务和实习质量起着关键性作用。园艺植物学对本院老师来说,尤其野外实习有一定的难度,再加上扩招,学生人数的增加,使得野外实习更加困难。为此,我们建议院领导合理组建园艺植物学学科建设,积极引进专业人士,丰富师资力量,同时建议院领导能够组织经验丰富的植物学教师对青年教师、实验员等进行培养,以满足短期实习对教师的需求。为了满足野外实习的需求,院领导可以邀请实习基地的负责人作为临时的指导老师,这样一来可以缓解实习指导老师的短缺,另外,这些人员对该地区较熟悉,对实习起到较好的辅助作用。除此之外,也可参考武汉软件工程职业学院植物学课程改革措施,即引进“双师型”教师,便于理论和实践教学。

野外实基本的必需的实习工具外,可以借鉴广西师范学院化学与生命科学学院植物学野外实习的措施,配制手提式全球卫星定位系统、手持气象仪、罗盘仪等专业设备,配制实习专用图书如《中国高等植物图鉴》、《洛阳植物名录》等参考资料。

为了满足实习的基本要求和保障实习的质量,我们在选择实习地点及建设实习基地时,一方面要考虑到实习地植物资源的丰富性、植被的种类和生态环境的特征,另一方面也要考虑安全、经费、交通等基本条件。为此,我们可以借鉴广西师范学院化工与生命科学学院、西北农林科技大学、西南大学等学校的做法,建立本地长期有效的实习基地。针对于河南科技大学林学院的园艺植物学野外实习,除市区内种植资源较丰富的植物园外,我们可以以老君山、倒回沟等作为实习基地。

2.丰富教学和实习的方式和内容。目前,我们理论教学采用两本教材,由于植物学课程知识点琐碎,授课内容平凡枯燥,不能很好地调动学生的学习积极性。为此,我们可以借鉴华南农业大学生命科学学院植物学的教学方法,除以基本教材为基础外,向学生提供一系列书籍或文献,引入国内外优秀植物学教材,课外向学生提供包括网络、植物图片、教学电影等阅读资源。除此之外,在教学方式上除传统的课堂讲授方式外,让学生积极参与,鼓励学生进行专题讨论,以班或小组为单位进行PPT制作和讲课比赛,定期观察身边植物物候期的变化,理论联系实际,识别不同物候期植物的外部特征,激发学生学习的兴趣。也可让授课走出课堂现场教学,例如讲分类时,可以将学生带到现场,再讲述相关植物的生长习性、科属形态特征、分类地位、代表植物等内容,使学生看到植物实体以增强学生好奇心,学习兴趣会有所提高。

为了提高野外实习的效果,我们可以借鉴华东师范大学生命科学学院植物学在野外实习中“望、闻、问、切”的方法,此法与“看、摸、闻、尝”植物的习惯有关,通过这种方式,使学生在识别植物时由被动变主动,让学生学会思考、比较、总结和归纳,再对所采植物标本进行讲解,使实习内容直观化、生动化,提高实习效果。这不仅克服了学生对植物分类的恐惧心理,同时还有助于培养学生发现科学问题和科研思维能力。

3.改革考核方式。考核是教学的总结性环节,关系到今后进一步提高教学质量和学生对实践技能的掌握和提升。目前河南科技大学林学院园艺植物学理论考核方式仍以卷面考试为主,主要考核学生掌握基础知识的程度,学生为了通过考试,往往死记硬背,考后忘记较快,不利于后续专业课的学习。为此建议将卷面成绩与实验考试、出勤率及课堂论文相结合,以提高综合能力,避免机械、单一的考核方式。其中期末成绩占50%,实验成绩占25%,平时成绩占25%。而平时成绩以小组专题讨论、PPT讲解植物学的某些现象、论文撰写以及考勤等形式进行。通过此种考核方式的改革,一方面可以让学生参与整个教学过程,提高其学习的积极性,培养学生查阅资料、语言表达能力等,同时此种丰富的考核方式,符合素质教育及创新型人才培养的要求。

河南科技大学林学院园艺植物学野外实习的考核方式目前主要考核学生识别植物的种类和撰写实习报告的质量,内容单一,不能够全面考核学时实习的质量。为此建议参考西北农林科技大学生命科学学院植物学实习考核内容和方式,其考核项目主要包括:(1)以小组为单位,考核学生的合作精神和集体荣誉感,包括是否违反纪律、采集标本数量和压制质量、综合实习报告的质量,此项共占50分。(2)个人考核,了解实习效果,包括学生认标本的情况、不同生境下植物的识别、利用工具书鉴定植物种类的能力,此项共占50分。也可以参考于杰等植物学野外实习的三段式考核方式,注重学生科研能力的考核,使学生灵活、主动的学习。也可参考张忠华等、全雪丽等植物学野外实习的“过程式考核方式”。成绩采用优秀、良好、中等、及格和不及格5级制进行综合评定。

三、结语

《园艺植物学》是一门专业性很强的基础课,该课程理论与实践教学的好坏直接影响后续专业课程的学习。在现阶段,由传统的教学模式向新型教学模式转变,注重学生能力和素质的培养,其工作量大,这就要求教学、管理和后勤服务等方面的密切配合,需要师生共同努力,同时需要院系的大力支持,不断改革与创新,与时俱进,才能走出一条适合园艺植物学的教学与实践模式,使我们的教学和实习更上新台阶。今后我们还需继续努力和探索,取得更好的效果。

参考文献:

[1]李名扬,王海洋,白志川,等.植物学[M].北京:中国林业出版社,2004:1.