以研促教在药用植物育种学教学中的应用

[摘要] 药用植物育种学是高等农林院校中药学专业的一门专业课。通过以研促教在药用植物育种学教学中的应用，将教学和科研有机结合起来，不但能够促进教师专业技术水平的提高，更能够激发学生的学习兴趣，帮助学生树立牢固的专业思想，增强学生理论结合实践的能力，有助于提高中药学专业本科生的培养质量。

[关键词] 以研促教；药用植物育种学；教学方法；应用

[中图分类号] G642 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616（2013）21-143-02

为了加快中药现代化进程，提高中药在世界上的地位，特别是随着中药农业现代化的深入和发展，高等农林院校开设中药学专业的优势得到国家各级部门的日益重视[1]。河南农业大学于2002年开始招收中药学专业本科学生，成为少数开设中药学专业的高等农业院校之一。11年来，共培养学生600余人，为我国中医药院校、科研机构及企业输送了大量优秀的中药人才。

药用植物的优良品种是生产优质天然药物的物质基础，是中药材“安全、有效、稳定、可控”的保证，是顺利实施《中药材生产质量管理规范（GAP）》的前提。学科非常重视药用植物育种的理论和实践教学，不但在理论教学上精益求精，而且在实践教学上也下了大功夫。虽然面临着课程多、教学任务重等困难，2011年又把《药用植物育种学》纳入中药学专业的核心课程建设序列，继续加强对药用植物育种教学方法的研究和探讨。基于科研在教学中具有的重要地位，学科鼓励教师主持有重大科学意义或应用价值的研究课题，从而进一步提高教师的教学水平，提高教学的效果。

1 药用植物育种学的性质、内容和教学要求

《药用植物育种学》是为中药学专业开设的一门专业课，是研究选育和繁殖药用植物新品种的原理与方法的科学。通过课程学习，以及实验实习操作，要求学生掌握培育药用植物优良品种的基础理论和实际应用的研究方法，培养学生分析、解决问题的能力。药用植物育种学课程的开设，有助于学生掌握传统和现代先进的育种理论和操作技能，为今后从事育种及相关工作和科学研究打下坚实基础。

课程的教学以药用植物育种学的概念、原理和应用为主要内容，使学生通过本课程的学习，了解和掌握各种育种技术的原理、操作程序。在理论知识方面，着重讲授各种育种技术的基本理论、操作程序和实例分析，并反映本学科的最新进展，采用最新的教学参考书，灵活运用多种教学方法，培养学生应用知识去分析问题和解决问题的能力。在实验技能方面，通过一些经典育种实验如有性杂交、花粉活力测定、资源调查和优良品种特性分析的开设，不但培养了学生的实验操作技能和科研意识，而且使学生更好的理解理论知识内容，使学生的理论知识和实际动手能力有机结合。

2 以研促教在药用植物育种教学实践中的应用

2.1 重视科研，促进教师教学水平不断提高

没有高水平的科研，就没有高水平的本科教学质量，也就没有高水平的学科。以河南省中药资源与开发利用工程技术研究中心和河南农业大学中药材研究所这两个科研平台为依托，以河南道地药材为载体，从2002年中药学专业成立以来，学科团队承担了“怀地黄新品种（系）选育及繁育体系研究”、“怀地黄、金银花道地性形成的基因和化学基础研究”、“裕丹参规范化生产管理（GAP）研究”、“丹参新品种选育技术研究”、“钙信号系统在地黄连作障碍中的作用”等多项国家级和省部级科研项目，对于教师的专业技术水平提高起到了极大的促进作用。

2.2 紧扣学科发展前沿，不断更新教学内容

我国中药资源非常丰富，药用植物有11146种，居世界首位[2]。中药材生产长期以来处于自由发展的状态，药用植物的遗传改良工作与农作物相比差距很大，尤其在药用植物重要农艺性状和活性成分合成调控机理的遗传规律研究方面，几乎是空白。由于缺乏遗传基础研究工作，因此药用植物的育种工作不仅做得很少，而且主要停留在比较初步的阶段，主要移植和应用农作物上传统应用的常规育种技术[3]。

然而，当前快速发展的转基因技术、分子标记技术、细胞工程技术等现代育种技术虽在棉花、水稻、玉米、大豆、小麦等作物上得到了广泛的应用，但在药用植物上应用的报道极少[4]。当前快速发展的分子生物学技术，特别是高通量的DNA测序技术的广泛应用，必将大大促进药用植物育种的发展。目前，药用植物转录组测序发展势头迅猛，已经广泛应用于丹参、地黄、西洋参、甘草等多个常用药用植物的基因序列信息解析，丹参基因组框架图的绘制更是为药用植物基因信息的解码开创了先河。但是，现有的教材对药用植物生物技术育种虽有介绍，但对于学科的最新进展却无法体现。因此，通过同步查阅国内外最新的期刊、杂志，浏览专业网站，及时把本学科最新的科研成果、技术革新和应用进展介绍给学生，丰富了教学内容，增加了教学的信息量。

2.3 结合教师科研最新成果，提高教学效果

本课程的主讲教师每年都承担一定量的科研任务，长期在中药材生产的一线从事科研工作，教师结合自己的最新科研成果，验证或拓展教材上的理论知识和技术，使学生对所学习的内容印象深刻，加强了对理论知识的理解和认识。比如，在讲到“不同繁殖方式植物的遗传特点及其与育种的关系”这部分内容时，为了使学生更好的理解异花授粉植物的遗传特点和育种方法，介绍了课题组的最新的研究结果：作为异花授粉植物，地黄自交结实率较低（套袋自交结实率<5%），常规地黄品种自交后代出现严重分离，产量下降极为显著。因此，为了避免异花授粉植物自交生活力衰退导致的减产，在生产上采用无性繁殖的方式进行繁殖。再比如，我们最近发现多个野生型地黄株系连作条件下生长良好，并没有显示出严重的连作障碍，说明地黄的连作障碍存在基因型差异，并且转录组测序数字表达谱分析和实时荧光定量实验的结果均证实了连作条件地黄体内基因的表达也存在基因型差异，这说明可以利用遗传改良和基因修饰的方法解决药用植物的连作障碍问题。通过图文并茂的介绍，使学生加深了对这部分内容的理解，提高了教学效果。

2.4 重视实践教学，培养学生的实验操作能力

作为一门应用性很强的课程，实践教学在药用植物育种课程教学中占有十分重要的地位[5]。从中药学专业设立以来，学科相继建设了“百草园”“豫药园”和“药用植物标本园”，为中药育种学课程教学提供了很好的实验和实习场所。根据中药农业科研的特点，主要把实践教学安排在大田进行。为了让学生能够系统的掌握一门育种技术，安排了“育种计划书的制定与实施”“药用植物种质资源调查、收集和评价”“怀菊、地黄不同品种类型考种特性”“药用植物有性杂交”“药用植物花粉的生活力测定”“怀地黄离体再生组织培养技术”等实验内容。

另外，还在理论课程结束后安排一周的课程实习，不但让学生参与到育种工作中去，还尽可能的安排学生到南阳张仲景中药材发展有限责任公司的怀药GAP基地、新乡佐今明制药股份有限公司的金银花GAP基地、南阳白云山和记黄埔丹参技术开发有限公司的裕丹参基地参观学习，让学生熟悉药用植物育种的整个流程，巩固了课堂上所学习的理论知识和技术。并且通过与中药种植领域的专家和药农交流，了解药用植物生产上存在的关键问题，激发了学生多学科学文化知识，树立为中药农业服务的思想。通过实践教学，不但使学生的动手操作能力得到了加强，而且就业竞争力也明显提高。

2.5 重视个性化教学，鼓励学生参与教师科研

科技创新，既是提升国家创新能力的重要途径，又是高校培养创新型人才、提升科研能力的必然要求。课堂教学上，通过利用河南农业大学农学院“全员导师制”这一契机，鼓励本科生参与教师科研，通过最前沿科研项目的参与，培养了学生牢固的专业思想，每年均有超过1/3的本科生顺利考取硕士研究生。同时，部分学生主动参与导师的科研，协助导师完成科研项目，个别学生作为主要成员发表了多篇学术论文。而且，支持学生主动申报“河南农业大学大学生实验创新”项目，让学生独立开展科学研究，尝试解决中药材生产中存在的突出问题。通过这种方式，进一步增强了学生的实验操作技能，而且培养了学生分析问题解决问题的能力，使一些对科研有兴趣的学生由于能够提早进入学术研究领域，为他们在科技创新方面脱颖而出奠定了基础。

3 结论

中药农业是中药产业链中的重要一环[6]，药用植物良种是实现中药农业良性发展的关键因素之一[7]，药用植物育种能够显著提高中药材生产的水平，在中药现代化的发展中不可缺少。落后的药用植物育种现状与当前中药材的迅猛发展不相适应，尽快培养一支专业的药用植物育种人才队伍对于我国中药产业的良性健康发展非常重要。为了适应现代中药产业的发展，促进中药人才的培养，应加强药用植物育种学在中药学教学中的地位，加强对药用植物育种教学方法的探讨和改革，调高教学效果[8]。实践表明，以研促教能够提高药用植物育种的教学效果，今后会继续加强教学方法的探索，争取形成一整套科学的课程教学体系，为中药专门人才的培养奠定基础。

[参考文献]

[1] 张重义，郭战伟，陈旸，等.中药学专业教学改革探索[J].中国高校科技与产业化，2011，12（4）：68-69.

[3] 高山林.我国药用植物育种的现状与发展前景[J].中国农业信息，2008，11（7）：16-18.

[2] 段金廒，宿树兰，丁安伟.我国中药资源综合开发利用现状及发展趋势[C].海峡两岸暨CSNR全国第七届天然药物资源学术研讨会，2006：231-256.

[4] 赵晓明.药用植物现代品种选育[C].中药饮片质量分析与中药鉴别技 术交流研讨会，2009：201-215.

[5] 张红瑞，高致明，夏至，等.药用植物栽培的实践教学[J].药学教育，2010，26（4）：62-63.

[6] 张尚智.中国中药产业热点问题的研究综述[J].中国现代中药，2013，15（7）：538-543.

[7] 罗光明，邓子超，杨世林，等.药用植物优良品种选育研究现状[J].中药研究与信息，2003，5（9）：15-18.

[8] 肖海英，鲍芙华，王建芬，等.研究性学习在药用植物学教学中的应用[J].中国医药导报，2012，9（11）：168-169.

（收稿日期：2013-09-16）