以研促教在藥用植物育種學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

王豐青 高致明 李 娟 李連珍

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002

以研促教在藥用植物育種學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

王豐青 高致明 李 娟 李連珍

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002

藥用植物育種學(xué)是高等農(nóng)林院校中藥學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)課。通過以研促教在藥用植物育種學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，將教學(xué)和科研有機(jī)結(jié)合起來，不但能夠促進(jìn)教師專業(yè)技術(shù)水平的提高，更能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生樹立牢固的專業(yè)思想，增強(qiáng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的能力，有助于提高中藥學(xué)專業(yè)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量。

以研促教；藥用植物育種學(xué)；教學(xué)方法；應(yīng)用

為了加快中藥現(xiàn)代化進(jìn)程，提高中藥在世界上的地位，特別是隨著中藥農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的深入和發(fā)展，高等農(nóng)林院校開設(shè)中藥學(xué)專業(yè)的優(yōu)勢得到國家各級部門的日益重視[1]。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)于2002年開始招收中藥學(xué)專業(yè)本科學(xué)生，成為少數(shù)開設(shè)中藥學(xué)專業(yè)的高等農(nóng)業(yè)院校之一。11年來，共培養(yǎng)學(xué)生600余人，為我國中醫(yī)藥院校、科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)輸送了大量優(yōu)秀的中藥人才。

藥用植物的優(yōu)良品種是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)天然藥物的物質(zhì)基礎(chǔ)，是中藥材“安全、有效、穩(wěn)定、可控”的保證，是順利實(shí)施《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GAP）》的前提。學(xué)科非常重視藥用植物育種的理論和實(shí)踐教學(xué)，不但在理論教學(xué)上精益求精，而且在實(shí)踐教學(xué)上也下了大功夫。雖然面臨著課程多、教學(xué)任務(wù)重等困難，2011年又把《藥用植物育種學(xué)》納入中藥學(xué)專業(yè)的核心課程建設(shè)序列，繼續(xù)加強(qiáng)對藥用植物育種教學(xué)方法的研究和探討。基于科研在教學(xué)中具有的重要地位，學(xué)科鼓勵(lì)教師主持有重大科學(xué)意義或應(yīng)用價(jià)值的研究課題，從而進(jìn)一步提高教師的教學(xué)水平，提高教學(xué)的效果。

1 藥用植物育種學(xué)的性質(zhì)、內(nèi)容和教學(xué)要求

《藥用植物育種學(xué)》是為中藥學(xué)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)課，是研究選育和繁殖藥用植物新品種的原理與方法的科學(xué)。通過課程學(xué)習(xí)，以及實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)操作，要求學(xué)生掌握培育藥用植物優(yōu)良品種的基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力。藥用植物育種學(xué)課程的開設(shè)，有助于學(xué)生掌握傳統(tǒng)和現(xiàn)代先進(jìn)的育種理論和操作技能，為今后從事育種及相關(guān)工作和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

課程的教學(xué)以藥用植物育種學(xué)的概念、原理和應(yīng)用為主要內(nèi)容，使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，了解和掌握各種育種技術(shù)的原理、操作程序。在理論知識方面，著重講授各種育種技術(shù)的基本理論、操作程序和實(shí)例分析，并反映本學(xué)科的最新進(jìn)展，采用最新的教學(xué)參考書，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識去分析問題和解決問題的能力。在實(shí)驗(yàn)技能方面，通過一些經(jīng)典育種實(shí)驗(yàn)如有性雜交、花粉活力測定、資源調(diào)查和優(yōu)良品種特性分析的開設(shè)，不但培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和科研意識，而且使學(xué)生更好的理解理論知識內(nèi)容，使學(xué)生的理論知識和實(shí)際動手能力有機(jī)結(jié)合。

2 以研促教在藥用植物育種教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用

2.1 重視科研，促進(jìn)教師教學(xué)水平不斷提高

沒有高水平的科研，就沒有高水平的本科教學(xué)質(zhì)量，也就沒有高水平的學(xué)科。以河南省中藥資源與開發(fā)利用工程技術(shù)研究中心和河南農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材研究所這兩個(gè)科研平臺為依托，以河南道地藥材為載體，從2002年中藥學(xué)專業(yè)成立以來，學(xué)科團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了“懷地黃新品種（系）選育及繁育體系研究”、“懷地黃、金銀花道地性形成的基因和化學(xué)基礎(chǔ)研究”、“裕丹參規(guī)范化生產(chǎn)管理（GAP）研究”、“丹參新品種選育技術(shù)研究”、“鈣信號系統(tǒng)在地黃連作障礙中的作用”等多項(xiàng)國家級和省部級科研項(xiàng)目，對于教師的專業(yè)技術(shù)水平提高起到了極大的促進(jìn)作用。

2.2 緊扣學(xué)科發(fā)展前沿，不斷更新教學(xué)內(nèi)容

我國中藥資源非常豐富，藥用植物有11146種，居世界首位[2]。中藥材生產(chǎn)長期以來處于自由發(fā)展的狀態(tài)，藥用植物的遺傳改良工作與農(nóng)作物相比差距很大，尤其在藥用植物重要農(nóng)藝性狀和活性成分合成調(diào)控機(jī)理的遺傳規(guī)律研究方面，幾乎是空白。由于缺乏遺傳基礎(chǔ)研究工作，因此藥用植物的育種工作不僅做得很少，而且主要停留在比較初步的階段，主要移植和應(yīng)用農(nóng)作物上傳統(tǒng)應(yīng)用的常規(guī)育種技術(shù)[3]。

然而，當(dāng)前快速發(fā)展的轉(zhuǎn)基因技術(shù)、分子標(biāo)記技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)等現(xiàn)代育種技術(shù)雖在棉花、水稻、玉米、大豆、小麥等作物上得到了廣泛的應(yīng)用，但在藥用植物上應(yīng)用的報(bào)道極少[4]。當(dāng)前快速發(fā)展的分子生物學(xué)技術(shù)，特別是高通量的DNA測序技術(shù)的廣泛應(yīng)用，必將大大促進(jìn)藥用植物育種的發(fā)展。目前，藥用植物轉(zhuǎn)錄組測序發(fā)展勢頭迅猛，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于丹參、地黃、西洋參、甘草等多個(gè)常用藥用植物的基因序列信息解析，丹參基因組框架圖的繪制更是為藥用植物基因信息的解碼開創(chuàng)了先河。但是，現(xiàn)有的教材對藥用植物生物技術(shù)育種雖有介紹，但對于學(xué)科的最新進(jìn)展卻無法體現(xiàn)。因此，通過同步查閱國內(nèi)外最新的期刊、雜志，瀏覽專業(yè)網(wǎng)站，及時(shí)把本學(xué)科最新的科研成果、技術(shù)革新和應(yīng)用進(jìn)展介紹給學(xué)生，豐富了教學(xué)內(nèi)容，增加了教學(xué)的信息量。

2.3 結(jié)合教師科研最新成果，提高教學(xué)效果

本課程的主講教師每年都承擔(dān)一定量的科研任務(wù)，長期在中藥材生產(chǎn)的一線從事科研工作，教師結(jié)合自己的最新科研成果，驗(yàn)證或拓展教材上的理論知識和技術(shù)，使學(xué)生對所學(xué)習(xí)的內(nèi)容印象深刻，加強(qiáng)了對理論知識的理解和認(rèn)識。比如，在講到“不同繁殖方式植物的遺傳特點(diǎn)及其與育種的關(guān)系”這部分內(nèi)容時(shí)，為了使學(xué)生更好的理解異花授粉植物的遺傳特點(diǎn)和育種方法，介紹了課題組的最新的研究結(jié)果：作為異花授粉植物，地黃自交結(jié)實(shí)率較低（套袋自交結(jié)實(shí)率＜5%），常規(guī)地黃品種自交后代出現(xiàn)嚴(yán)重分離，產(chǎn)量下降極為顯著。因此，為了避免異花授粉植物自交生活力衰退導(dǎo)致的減產(chǎn)，在生產(chǎn)上采用無性繁殖的方式進(jìn)行繁殖。再比如，我們最近發(fā)現(xiàn)多個(gè)野生型地黃株系連作條件下生長良好，并沒有顯示出嚴(yán)重的連作障礙，說明地黃的連作障礙存在基因型差異，并且轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)字表達(dá)譜分析和實(shí)時(shí)熒光定量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果均證實(shí)了連作條件地黃體內(nèi)基因的表達(dá)也存在基因型差異，這說明可以利用遺傳改良和基因修飾的方法解決藥用植物的連作障礙問題。通過圖文并茂的介紹，使學(xué)生加深了對這部分內(nèi)容的理解，提高了教學(xué)效果。

2.4 重視實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力

作為一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，實(shí)踐教學(xué)在藥用植物育種課程教學(xué)中占有十分重要的地位[5]。從中藥學(xué)專業(yè)設(shè)立以來，學(xué)科相繼建設(shè)了“百草園”“豫藥園”和“藥用植物標(biāo)本園”，為中藥育種學(xué)課程教學(xué)提供了很好的實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)場所。根據(jù)中藥農(nóng)業(yè)科研的特點(diǎn)，主要把實(shí)踐教學(xué)安排在大田進(jìn)行。為了讓學(xué)生能夠系統(tǒng)的掌握一門育種技術(shù)，安排了“育種計(jì)劃書的制定與實(shí)施”“藥用植物種質(zhì)資源調(diào)查、收集和評價(jià)”“懷菊、地黃不同品種類型考種特性”“藥用植物有性雜交”“藥用植物花粉的生活力測定”“懷地黃離體再生組織培養(yǎng)技術(shù)”等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

另外，還在理論課程結(jié)束后安排一周的課程實(shí)習(xí)，不但讓學(xué)生參與到育種工作中去，還盡可能的安排學(xué)生到南陽張仲景中藥材發(fā)展有限責(zé)任公司的懷藥GAP基地、新鄉(xiāng)佐今明制藥股份有限公司的金銀花GAP基地、南陽白云山和記黃埔丹參技術(shù)開發(fā)有限公司的裕丹參基地參觀學(xué)習(xí)，讓學(xué)生熟悉藥用植物育種的整個(gè)流程，鞏固了課堂上所學(xué)習(xí)的理論知識和技術(shù)。并且通過與中藥種植領(lǐng)域的專家和藥農(nóng)交流，了解藥用植物生產(chǎn)上存在的關(guān)鍵問題，激發(fā)了學(xué)生多學(xué)科學(xué)文化知識，樹立為中藥農(nóng)業(yè)服務(wù)的思想。通過實(shí)踐教學(xué)，不但使學(xué)生的動手操作能力得到了加強(qiáng)，而且就業(yè)競爭力也明顯提高。

2.5 重視個(gè)性化教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科研

科技創(chuàng)新，既是提升國家創(chuàng)新能力的重要途徑，又是高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、提升科研能力的必然要求。課堂教學(xué)上，通過利用河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院“全員導(dǎo)師制”這一契機(jī)，鼓勵(lì)本科生參與教師科研，通過最前沿科研項(xiàng)目的參與，培養(yǎng)了學(xué)生牢固的專業(yè)思想，每年均有超過1/3的本科生順利考取碩士研究生。同時(shí)，部分學(xué)生主動參與導(dǎo)師的科研，協(xié)助導(dǎo)師完成科研項(xiàng)目，個(gè)別學(xué)生作為主要成員發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文。而且，支持學(xué)生主動申報(bào)“河南農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新”項(xiàng)目，讓學(xué)生獨(dú)立開展科學(xué)研究，嘗試解決中藥材生產(chǎn)中存在的突出問題。通過這種方式，進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，而且培養(yǎng)了學(xué)生分析問題解決問題的能力，使一些對科研有興趣的學(xué)生由于能夠提早進(jìn)入學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，為他們在科技創(chuàng)新方面脫穎而出奠定了基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

中藥農(nóng)業(yè)是中藥產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)[6]，藥用植物良種是實(shí)現(xiàn)中藥農(nóng)業(yè)良性發(fā)展的關(guān)鍵因素之一[7]，藥用植物育種能夠顯著提高中藥材生產(chǎn)的水平，在中藥現(xiàn)代化的發(fā)展中不可缺少。落后的藥用植物育種現(xiàn)狀與當(dāng)前中藥材的迅猛發(fā)展不相適應(yīng)，盡快培養(yǎng)一支專業(yè)的藥用植物育種人才隊(duì)伍對于我國中藥產(chǎn)業(yè)的良性健康發(fā)展非常重要。為了適應(yīng)現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)中藥人才的培養(yǎng)，應(yīng)加強(qiáng)藥用植物育種學(xué)在中藥學(xué)教學(xué)中的地位，加強(qiáng)對藥用植物育種教學(xué)方法的探討和改革，調(diào)高教學(xué)效果[8]。實(shí)踐表明，以研促教能夠提高藥用植物育種的教學(xué)效果，今后會繼續(xù)加強(qiáng)教學(xué)方法的探索，爭取形成一整套科學(xué)的課程教學(xué)體系，為中藥專門人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

[1] 張重義，郭戰(zhàn)偉，陳旸，等.中藥學(xué)專業(yè)教學(xué)改革探索[J].中國高校科技與產(chǎn)業(yè)化，2011，12（4）：68-69.

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[8] 肖海英，鮑芙華，王建芬，等.研究性學(xué)習(xí)在藥用植物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用 [J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2012，9（11）：168-169.

Application of promoting teaching with research in medicinal plant breeding

WANG Fengqing GAO Zhiming LI Juan LI Lianzhen
Agronomy College of Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China

Medicinal plant breeding is a professional course in specialty of Chinese pharmacy. It could combine teaching and scientific research together by putting promoting teaching with research into medicinal plant breeding course. Promoting teaching with research can not only improve the professional level of teachers, but also can stimulate students' interest in learning. This method may also contribute to students setting up strong professional thought,strengthening their ability of combining theory with practice, and improving educational quality of undergraduate in specialty of Chinese pharmacy.

Promoting teaching with research;Medicinal plant breeding;Teaching method;Application

G642

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2095-0616（2013）21-143-02

2013-09-16）