A. 我國葯用植物引種馴化的歷史及概況是什麼
我國葯用植物引種馴化有著悠久的歷史,古代人民在與自然作斗爭的過程中,發現和應用葯物治療的同時,就開始注意葯用植物的引種馴化工作。漢武帝派張騫出使西域,引入紅花、安石榴、胡荽、大蒜等植物。宋代時中草葯引種栽培有所發展,本草學家蘇頌的著作里記載了車前、射干、紅花、藿香、黃精、罌粟、附子、貝母、石楠、五加、紫荊、旋復花等20餘種葯用植物的栽培法。明代李時珍在《本草綱目》中記述了荊芥、麥冬等180種葯用植物的栽培法。清代徐光啟《農政全書》曾對我國古代植物的引種馴化的理論和方法有較詳細的論述,從而使我國葯用植物引種馴化工作進入了一個發展的時期。
新中國成立後,葯用植物的引種馴化,野生變家栽的工作有了很大發展。據初步統計,我國引種栽培的葯用植物大約有2000餘種(包括國內各植物園與葯物種植場種類),其中野生變家栽的葯用植物有200種左右,主要種類如防風〔Saposhnikovia divaricata(Turcz.)Shischk.〕、龍膽(Gentiana scabra Bge.)、柴胡(Bupleurum chinense DC.)、甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)、細辛(Asarum heterotropoides Fr.Schm.var.mandshuricum)、北五味子〔Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.〕、半夏〔Pinellia ternata(Thunb.)Breit.〕、丹參(Salvia miltiorrhiza Bge.)、何首烏(Polygonum multiflorum Thunb.)、山茱萸(Cornus officinalis S.et Z.)、知母(Anemarrhena asphodeloides Bge.)等。引種進口葯有30餘種(表2—1)。目前,中葯材生產無論從品種和規模上均達到了空前未有的水平,這一切都有力地促進了我國醫葯事業的發展,對加速我國現代化建設起到了一定的作用。
表2—1 近代我國引進的重要葯用植物
表2—1 近代我國引進的重要葯用植物(續)-1
B. 植物分類學的歷史和發展
公認自然界有40萬種左右植物,它們形態各異,結構差別大,生活方式也各種各樣,這些植物是在長期的地質歷史過程中不斷進化而形成的。為了認識並更好地利用植物,必須對植物進行分類。對植物進行分類與人類認識和利用植物的歷史一樣悠久。在不同歷史時期,由於認識水平的不同,對植物分類的出發點和方法也不同,出現了不同的分類系統。英國植物分類學家C. Jeffery(1982)在《植物分類學入門》一書中,將植物分類的歷史劃分為三個時期。 自遠古時期至1830年左右,人們對植物的認識主要是從用、食、葯開始,給植物以俗名,這一階段稱為民間分類學或本草學階段。
在我國,公元200年左右的葯書《神農本草經》已記載了植物葯365種,分為上、中、下三品,上品為營養的和常服的葯,共120種;中品為一般葯,共120種,下品為專攻病、毒的葯,共125種。這是我國最早的本草書。此後各個朝代都有本草書出版,但以明朝李時珍的《本草綱目》最為著名,該書共收集葯物1892種,將1195種植物葯分成草部、谷部、菜部、果部和木部,每部又分成若干類,如草部分成山草、芳草、濕草、毒草、蔓草、水草、石草、苔草和雜草。清代吳其浚的著作《植物名實圖考》一書記載了我國1714種植物,分為谷、蔬、山草、濕草、水草、蔓草、芳草、毒草、果、木等12類。這種分類方法主要是從應用角度和植物的生長環境出發,沒有考慮到從植物自然形態特徵的異同來劃分種類,更看不到植物之間的親緣關系。
在這一階段,西方人同樣採用適用的、本草學的思路對植物進行分門別類,如亞歷士多德的學生Theophrastus在公元前370年至公元前285年著有《植物的歷史》等書,記載了480種植物,並根據形狀特徵分為喬、灌、半灌、草本四類,並知道了有限花序和無限花序、離瓣花和合瓣花之分,並注意到了子房的位置,這在當時是很了不起的認識,後人稱他為「植物學之父」。希臘軍醫Dioscorides在公元1世紀寫成了《醫學材料》一書,描述了近600種植物,被認為是最早的本草學書。13世紀,日耳曼人A. Magnus注意到了子葉的數目,創造了單子葉和雙子葉兩大類的分類法。15~16世紀,人為分類法取得快速發展,本草學者O. Brunfels第一個以花之有無將植物分為有花植物和無花植物兩大類。C. Gesner指出植物分類最重要的依據應該是花和果的特徵,其次才是莖葉,並提出了「屬」的見解。另一位學者C. de I』Eluse最初提出了「種」的見解。
人為分類法的特點是從人類需要和實用角度出發,通俗易懂,簡單實用,便於指導生產。 (1)機械分類階段
自17世紀以來,植物的形態解剖特徵逐漸被認識並被作為分類的依據。在《物種起源》發表以前,人們認為物種是不變的,物種間不存在親緣關系,當時的分類標准只考慮某種表面現象。
英國植物學家J. Ray(1703)在《植物的歷史》一書中,首先認識到胚中有一片子葉和兩片子葉之分,但沒有認識到其分類意義,只將其放到次要的地位。他在著作《植物的分類方法》中,認為所有的形狀對植物分類都是有用的,以一復雜的系統處理了18000種植物。
瑞典著名植物分類學家林奈基於對大量植物的研究,於1735年寫成《自然系統》一書,根據雄蕊的數目和離合情況將植物分為24綱,分別稱為一雄蕊類、二雄蕊類等,結果將水稻和白菜定為同一綱(六雄蕊類)植物,實際上水稻和白菜的親緣關系相差甚遠。此後又寫成了《植物種志》和《植物屬志》,將約7700種植物歸入1105個屬,並首次使用了雙名法。由於林奈對植物分類學的卓越貢獻,後人稱他為「分類學之父」。
這一時期的特點是從本草學向分類學過渡,但停留在植物的1~2個先定的形狀,使用機械的思維方法。
(2)自然分類階段
從18世紀末至達爾文的《物種起源》發表為自然分類階段。由於資本主義生產力的上升,科學發展,人們對植物的認識越來越廣泛和深入,許多學者在指出18世紀前植物分類系統和分類方法的漏洞的基礎上,努力尋求反映自然界客觀植物類群的分類方法,從多方面的特徵進行比較分析,在這種思想指導下建立的分類系統稱為自然系統。法國植物學家A. L. Jussien於1789年在《植物屬志》中發表了一個比較自然的系統,成為現代系統的奠基人,他將植物分成無子葉、單子葉、雙子葉三大類,並認為單子葉植物是現代被子植物的原始類群。比較有名的還有瑞士植物學家A. P. de Candolle(1813)的系統以及英國的Bentham和Hooker(1862~1863)的系統。後者雖然在達爾文的《物種起源》發表之後,並支持達爾文的學說,但該系統和前兩個系統具有繼承性,總體上沒有大的改變,仍歸入自然系統。
這個時期的特點是,從林奈的性系統到達爾文的進化論的誕生,植物學家的分類原則已經開始轉向以植物形狀的相似程度來決定植物的親緣關系和系統排列,有了自然的因素。 在達爾文(1859)的進化論在《物種起源》上發表了之後,植物學家提出來植物分類要考慮植物之間的親緣關系。系統發育分類基於這樣一種思想:現代的植物都是從共同的祖先演化而來的,彼此間都有或近或遠的親緣關系,關系越近,則相似性越多,它能夠較徹底地說明植物界發生發展的本質和進化上的順序性。但是,由於古代植物早已滅絕,化石資料殘缺不全,新的物種不斷被發現等原因,使自然分類法裡面也帶進了不少人為因素 。
從具體操作來說,目前採用的通常是比較形態分類,即通過比較組成植物的各器官的形態特徵進行區分。花的特徵是最主要的區分標志。由於認識上的差異,出現了數十個植物分類系統,比較著名的有恩格勒(Engler)系統和哈欽松(Hutsinson)系統,分別代表「假花」學派和真花學派。
恩格勒系統認為葇荑花序類植物(即木本植物種花單性、無花被、有葇荑花序者,如楊柳科)為雙子葉植物種的原始類型,這一觀點目前為許多學者所反對。恩格勒系統的使用時間長、影響較大,許多國家的大的植物標本室和植物志仍然按照恩格勒系統編排。
哈欽松系統認為單性花比兩性花要進化,木蘭目是最原始的被子植物。現在多數學者接受這一觀點。但該系統將雙子葉植物分為木本支和草本支兩大類,這一點在現在看來是完全錯誤的。
這兩個系統的提出分別在19世紀末和20世紀早期。在20世紀50年代以來,由於植物學各分支學科的發展,給植物分類學提供了更多證實親緣關系的證據,因而出現了很多更符合自然的系統,主要有前蘇聯植物分類學家塔赫他間(A. Takhtajan)系統和美國紐約植物園前主任柯朗奎斯特(A. Cronquist)系統。Cronquist系統在各級分類系統的安排上較前幾個分類系統更為合理,科的范圍較適中,有利教學,在20世紀後期的教材種較多使用。
C. 植物組培技術的發展
植物組織培養的研究可以追溯到20世紀初期,根據其發展情況,大體可以分為三個時期。
1.萌芽階段
組織培養技術的蓬勃發展只是近50年的事,但它的整個歷史可以追溯至19世紀末和上世紀初。20世紀初,在Schleiden和Schwann所發展起來的細胞學說的推動下,1902年德國植物學家Haberlandt提出了高等植物的器官和組織為許多細胞組成的觀點,以及植物細胞全能性的理論,即植物的體細胞,在適當的條件下,具有不斷分裂和繁殖,發育成完整植株的潛在能力。他首次發表了植物離體細胞培養實驗的報告。1912年,Habefiandt的學生Kotte和美國的Robins在根尖培養中獲得了組織培養的成功。Kotte採用了無機鹽、葡萄糖、蛋白腖、天冬醯胺,及添加各種氨基酸的培養基。Robins用含無機鹽、葡萄糖或果糖的瓊脂培養基,培養了長度為1.45~3.75cm的豌豆、玉米和棉花的莖尖,形成了一些缺綠的莖和根。
2.奠基階段
自Haberlandt的實驗之後,直到1934年美國的White由番茄根建立了第一個活躍生長的無性繁殖系,並反復轉移到新鮮培養基中繼代培養,使根的離體培養實驗獲得了真正的成功,並在以後28年間培養了1600代。這之後,White又以小麥根尖為材料,研究了光、溫度、通氣、pH值、培養基組成等各種培養條件對生長的影響,並於1937年建立了第一個組織培養的綜合培養基,其成分均為已知化合物,包括3種B族維生素,即吡哆醇、硫胺素和煙酸,該培養基後來被定名為White培養基。與此同時,Gautherer(1934)在研究山毛柳和黑楊等形成層的組織培養實驗中,提出了B族維生素和生長素對組織培養的重要意義,並於1939年連續培養胡蘿卜根形成層獲得首次成功。同年,White由煙草種間雜種的瘤組織, Nobecourt由胡蘿卜均建立了與上述類似的連續生長的組織培養物。因此,Gautherer,White和Nobecourt一起被譽為組織培養學科的奠基人。我們所用的培養方法和培養基,基本上都是由這三位科學家建立的。後來,White於1943年發表了《植物組織培養手冊》專著,使植物組織培養開始成為一門新興的學科。
3.快速發展和應用階段
40年代Skoog和崔徵在煙草莖切段和髓培養以及器官形成的研究中發現,腺嘌呤或腺苷可以解除培養基中生長素(IAA)對芽形成的抑製作用,而能誘導形成芽,從而明確了腺嘌呤與生長素的比例是控制芽和根形成的主要條件之一。即這一比例高時,產生芽;這一比例低時,則形成根;相等則不分化。在尋找促進細胞分裂的物質過程中,Miller等人於1956年發現了激動素。不久即知道激動素可以代替腺嘌呤促進發芽,並且效果可增加3萬倍。結果上述控制器官分化的激素模式變為激動素與生長素的比例關系。這方面的成功發現,有力地推動了植物組織培養的發展。
1952年;Morel和Martin通過莖尖分生組織的離體培養,從已受病毒侵染的大麗花中首次獲得無病毒植株。1935~1945年Muir把單細胞放在一張鋪在愈傷組織上面的濾紙上培養,使細胞發生了分裂,即實施了看護接種技術,使單細胞培養獲得初步成功。
1960年,Cocking等人用真菌纖維素酶分離植物原生質體獲得成功。1971年,Takebe等在煙草上首次由原生質體獲得了再生植株,這不僅在理論上證明了無壁的原生質體同樣具有全能性,而且在實踐上為外源基因的導入提供了理想的受體材料。80年代中期以來,對禾穀類作物的原生質體培養也相繼告捷,在這方面中國學者做出了重要貢獻。1962年印度Guha等人成功地在毛葉曼陀羅花葯培養中,由花粉誘導得到單倍體植株,從而促進了花葯和花粉培養的研究。
以後相繼在煙草、水稻、小麥、玉米、番茄、辣椒、草莓、蘋果等多種植物培養中獲得成功,其數目達到160多種,其中煙草、水稻和小麥等的花葯育種培養在中國取得了引入注目的成就。
1960年,Morel提出了一個離體無性繁殖蘭花的方法,其繁殖系數極高。由於這一方法有很大的應用價值,很快被蘭花生產者所採用,迅速建立起蘭花工業。1973年Carlson等通過兩個煙草物種之間原生質體融合,獲得了第一個體細胞雜種,Cocking等倡導的原生質體培養和體細胞雜交,研究得到了迅速發展,已經能使矮牽牛和煙草屬的雜種細胞增殖分化生成雜種植株。
在整個植物組織培養發展的歷史中,我國學者做出多方面的貢獻,除了前述的崔徵的研究成效以外,還有1993年李繼侗等關於玉米等植物離體根尖培養的研究工作,以及羅士韋關於幼胚和莖尖培養,李正理關於離體胚的研究培養、王伏雄等關於幼胚的研究培養工作。
D. 論述植物檢疫的發展歷史
中國的植物檢疫始於20世紀30年代。原實業部商品檢驗局曾制訂「植物病蟲害檢驗實行細則」,於1934年10月公布實行,但僅在上海、廣州等少數口岸執行。
1949年以後,在對外貿易部商品檢驗局下設置了植物檢疫機構,建立了中國統一的植物檢疫制度,頒布了「輸出輸入植物病蟲害檢驗暫行辦法」,並陸續在中國海陸口岸開展對外植物檢疫工作;國內植物檢疫則由農業部管理。
1965年起,對外檢疫和國內檢疫統由農業部管理。
196 6年頒發了「執行對外檢疫的幾項規定」和對外檢疫對象名單,相繼制訂了「植物檢疫操作規程」,並在各重要口岸陸續建立了動植物檢疫所。80年代初原農牧漁業部專門設置了中華人民共和國動植物檢疫總所。
截至1986年,在國際通航港口、機場、陸地邊境、國界江河的口岸已設立了植物檢疫機構40餘處,在大多數省的省會和自治區首府設立了植物檢疫站近20處,縣以上的國內檢疫機構1600餘處。1978年還重新建立了植物檢疫實驗所。
經1986年1月修訂的中國進口植物檢疫對象名單,包括菜豆象等害蟲28種、松材線蟲等線蟲6種、櫟枯萎病等病原真菌15種、梨火疫病等病原細菌3種、可可腫枝病等病毒類病原物6種,以及五角菟絲子等雜草3種。同時還首次公布了包括、種子、種薯等6類植物在內的禁止進口的植物名單。中國自50年代以來曾先後與捷克斯洛伐克等10個國家簽訂了有關植物檢疫的雙邊協定。台灣省的植物檢疫工作仍隸屬於台灣當地的商品檢驗局系統,並在高雄、基隆、新竹、花蓮、台中和台南等地設有分局辦理進出口植物檢疫和產地檢疫業務。
E. 植物生長抑制劑的概述
plant growth inhibitor
外施赤黴素不能逆轉這種抑制效應,但外施生長素類可以逆轉其抑制效應。
F. 植物保護專業的發展歷史
植物保護學科主要是由植物病蟲害專業發展而來的。學位制度恢復前一些農業院校的植物保護學科已包含植物病理學、農業昆蟲學和植物化學保護三個專業。l983年制定的《高等學校和科研機構授予博士和碩士學位的學科、專業目錄(試行草案)》中,這三個專業分屬於農學一級學科內的植物病理學、昆蟲學和農葯及農用化學制劑三個二級學科。昆蟲學科還同時並存於生物學一級學科內。l990年修訂的《授予博士、碩士學位和培養研究生的學科、專業目錄中》,昆蟲學科被合並為生物學一級學科內的一個二級學科,而農葯學科和植物病理學科仍作為農學一級學科內的兩個二級學科。根據「科學、規范和拓寬的原則以及本學科的發展狀況和在農業上的重要性,1997年頒布的新專業目錄將植物保護學科列為農學門類中的一個一級學科,其中含植物病理學、農業昆蟲與害蟲防治、農葯學三個二級學科,從而形成了以農作物病蟲草鼠等有害生物發生發展規律和控制為主要研究內容的完整知識體系。
現代植物保護學科發展的總趨勢是朝著微觀、宏觀兩個方向發展,同時在宏觀指導下進行微觀研究,並將並將微觀資料進行宏觀分析和處理,不斷發展病蟲治理新理論和新技術在宏觀方面,應用生態學和系統工程學的原理和方法建立農業生態系統中病蟲害監控決策體系;在微觀方面,以分子生物學和基因工程的理論和技術為基礎對病蟲災變機理進行分析,並為決策提供依據。21世紀植物保護學科的發展必將為建立有利於提高農業的綜合生產能力,保護生物多樣性,控制環境污染和節約能源的植物保護技術握供理論知識和技能。並通過對農業生態系統的有效調控,提高農作物生物災害控制工作的系統性、綜合性、科學性和可持續性,為農業的可持續發展和生態環境的保護提供保障。
植物保護學科作為農學門類中四個與種植業有關的一級學科之一,具有明顯的跨學科特色。它與農學門類中的作物學、園藝學和農業資源利用等一級學科有密切的聯系。它與生物領域中的大多數二級學科,如動物學、植物學、植物生理學、微生物學、遺傳學、生態學、細胞生物學、主物化學、分子生物學以及工學中的化學工程與技術等學科也有著密切的關系。植物保護學科屬於生命科學范疇,它與其他學科具有相互依存、共同發展的關系。它的發展既積極、合理利用生命科學的研究成果,同時又不斷豐富和發展生命科學的內容。植物保護學科中植物病理和農業昆蟲與害蟲防治兩個二級學科分別在群體、細胞和分子水平上研究病蟲等有害生物與寄主植物的相互作用和病蟲害發生發展的規律,探討病、蟲致害機理和寄主植物抗性機理,為有害生物的控制提供理論和技術基礎。當前有害生物與寄主植物的相互作用研究已成為植物保護學科中的新興領域,形成了以識別、信號傳遞和防衛基因表達三個環節為主的理論體系。而農葯學二級學科為有害生物的控制提供有力的武器,它以傳統化工產品為基礎,在新產品研製和農葯的使用方面更加重視吸收有害生物與寄主植物相互作用的研究成果。進一步發展高效、低毒、低殘留新產品,對有害生物治理和綠色農業的發展將發揮更大的作用。植物保護學科將以嶄新的面貌邁向2l世紀,並以學科建設為重點,以國際先進水平為目標,對農作物重要有害生物的災變規律、成災機理、預測預警的理論和技術以及有害生物控制的理論和技術等進行系統、全面的研究.重視現代高新技術在基礎研究中的應用以滿足農作物有害生物持續控制關鍵技術開發對基礎研究的要求。同時不斷改革教學內容與課程體系,提高研究生培養的質量,為我國農業再上新台階,實現有害生物可持續控制和農業可持續發展以及培養高學歷、高素質、高水平的專業人才做出新的貢獻。
學科研究范圍:昆蟲生理學及生物化學,昆蟲生態學,昆蟲(蟎)分類學,昆蟲病理學和生物防治,昆蟲行為及化學生態學,昆蟲遺傳學與分子生物學,昆蟲葯理學,城市與儲藏昆蟲學,資源昆蟲學,農業昆蟲(蛹)與有害生物綜合治理,作物抗蟲性原理及應用,植物檢疫。
G. 植物生長過程中什麼時候可以開始抑制植物呼吸作用
植物生長過程中(空氣中氧氣濃度低於5%時),可以抑制植物呼吸作用。
因為植物的根呼吸的是空氣中的氧氣。經常鬆土,可以使土壤疏鬆,土壤縫隙中的空氣增多,有利於根的呼吸,(不是抑制呼吸作用,)促進根的生長。
H. 對植物有抑製作用嗎
光對植物生長有抑製作用。
主要是因為植物的生長發育,與多種環境因內子有關,其中包容括光、溫度、水分等。
太陽光包含各種波長的光:紅外線、紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫、紫外線等,靠近紅光的光所含熱能比例較大,紫光所含熱能比例小。
光對植物的生長抑製作用,主要體現在光對植物莖生長的影響。比如白天許多植物的莖的伸長速度不及暗處,這在很大程度上是光(紫光)對植物生長的抑製作用。
例如,在日光下發芽生長的植物;高強度的藍光對莖伸長的抑製作用最大,而和它大約相等強度的紅光促進伸長。
另一方面,在黑暗中發芽時藍光作用較弱,綠光幾乎無效,這說明光對黃化苗和綠苗的影響是不同的。
但隨著熱能溫度的增加,藍光變得更有利於幼苗生長。故通過實驗表明:小麥幼苗長期在全日照下,生長會受抑制。
I. 請幫忙解答:簡述植物分類學發展的幾個歷史階段
分類學史三個時期:
人為分類系統時期(——1830) (李時珍、林奈)
進化論發表前的自然系統時期(1763——1920) (亞當森、裕蘇、拉馬克、德堪多、本瑟姆、虎克)
系統發育系統時期(1883——) (艾希勒、恩格勒、哈欽松、塔赫他間、克朗奎斯特、佐恩、諾•達格瑞、斯特賓斯、田村道夫)
近幾十年來,植物分類學運用了現代科學技術,得到了迅速發展,出現了許多新的研究方向和新的邊緣學科,如實驗分類學、化學分類學、細胞分類學、數值分類學等。特別是生物化學、分於生物學的發展以及對生命的基本物質核酸、蛋白質的深入研究,這些學科取得的成果,有力地推動了經典分類學不再滿足於和停留在描述階段而向著客觀的實驗科學發展。
1.實驗分類學(Experimental Taxonomy) 是用實驗方法研究物種起源、形成和演化的學科。經典分類學對種的劃分,常不能准確地反映客觀實際,忽視生態條件對一個物種的形態習性的影響。有些類型表現出許多形態變化,難以劃分,這些問題有待從實驗分類學的研究去解決。實驗分類學的內容相當廣泛,如改變生態條件進行栽培試驗,以解決分類中較難劃分的種類;物種的動態研究,探索一個種在它的分布區內,由於氣候及土壤等條件的差異,所引起的種群變化,來驗證過去所劃分的種的客觀性;細胞質及細胞核的移植,是加速人工控制物種發展的新途徑,而基因移植又使實驗分類學進入更高級階段。
2.細胞分類學(Cytotaxonomy) 是利用染色體資科探討分類學問題的學科。從20世紀3O年代初期起,就開始了細胞有絲分裂時染色體數目和形態的比較研究。染色體的數目在一個種內的各個植株通常是穩定的,到目前為止,約40%的有花植物已經作過染色體數目統計,利用這些資料已修正了分類學的錯誤。如芍葯屬(Paeonia)以前放在毛茛科中,但該屬染色體基數 X=5,個體較大,這和毛茛科多數屬的基數很不相同,支持了許多分類學家結合其他特徵,將芍葯屬從毛莫科中分出,獨立為芍葯科(Paeoniaceae)。細胞有絲分裂中期,染色體表現出典型形態,這是識別染色體個體性和研究整個細胞染色體組(核)型的適宜時期。一個個體或種的全部染色體的形態結構,包括染色體的數目、大小、形狀、主縊痕和副縊痕等的總和稱為染色體組型,亦稱「核型」。一般認為不對稱的核型是進化的。
3.化學分類學(Chemotaxonomy) 是利用化學特徵來研究植物各類群間的親緣關系,探討植物界的演化規律,也可說是從分子水平上來研究植物分類和系統演化的一門學科。
植物化學分類學的主要研究任務是探索各分類等級(如門、綱、目、科、屬和種等)所含化學成分的特徵和合成途徑;探索和研究各化學成分在植物系統中的分布規律以及在經典分類學的基礎上,從植物化學組成所表現出來的特徵,井結合其他有關學科,來進一步研究植物的系統發育。例如:
(l)甜菜拉因(betalain)是一類植物色素,它只分布在中央種子目(Centrospermae)中,而且與花色甙的分布互相排斥。該目包括商陸科、紫茉莉科、粟米草科、番杏科、仙人掌科、馬齒莧科、落葵科、石竹科、藜科、莧科、刺戟草科。從形態上看,石竹科和粟米草科屬於中央種子目,但它們均不含甜菜拉因而含花色甙,故植物分類學家認為應將石竹科和粟米草科分出來,另立石竹目。
(2)對人參屬(Panax)的化學分類研究證明,人參屬植物可分為兩個類群:第一類群,根狀莖短而通常直立,具胡蘿卜狀肉質根;種子大;在化學成分上所含三萜皂甙元以達瑪烷型四環三萜為主;在地理分布上,表現了分布區狹小和間斷分布的特點。是人參屬的古老類群,如人參P. ginseng C. A. Mey.、西洋參P.quinquefolius L.三七P.notoginseng (Burk.) F.H.Chen等是這一類型的代表植物。第二類群,根狀莖長而匍匐,肉質根常不發達或無;種子較小;在化學成分上,所含三萜皂甙元以齊墩果烷型五環三萜為主;在地理分布上表現了分布區較廣而連續的特點。是人參屬的進化類群,代表植物如姜狀三七P. zingiberensis C. Y. Wu et K. M. Feng 屏邊三七P. stipuleanatus H.T.Tsai et K.M.Feng 竹節參P.japnicus C.A. Mey.及其變種狹葉竹節參P.japonicus C.A,Mey.var.angustifolius (Burk.) Cheng et Chun、珠子參P.japonicus C.A.Mey.var. major (Burk.) C.Y.Wu et K.M.Feng和疙瘩七P.japonicus C.A.Mey var.binnatifis (Seem.) C.Y.Wu et K.M.Feng。
4.數值分類學(Numerical Taxonomy) 是由於近代科學技術發展,電子計算機在分類學中的應用而建立起來一門新興的邊緣學科。數值分類學以表型特徵為基礎,利用有機體大量性狀(包括形態學的、細胞學的和生物化學等的各種性狀)、數據,按一定的數學模型,應用電子計算機運算得出結果,從而作出有機體的定量比較,客觀的反映出分類群之間的關系。例如根據選取人參屬52個形態性狀、細胞學性狀和化學性狀,對中國人參屬10個種和變種進行數值分類學研究,進一步證明化學分類研究把人參屬分為兩個類群基本上是合理的。研究表明達馬烷型皂甙的含量與根、種子和葉片的鋸齒性狀有密切關系。種子大、根肉質肥壯、葉片鋸齒較稀疏,達瑪烷型四環三萜含量就高。齊墩果酸型皂甙的含量與熟果具黑色斑點這一性狀十分一致,與根狀莖節間寬窄、花序梗長短(花序梗長與葉柄長之比)也有關。
以上這些新興學科的形成和發展,越來越被植物分類學家所重視和應用,它對植物分類工作和葯用植物的開發利用將起著重要作用。
J. 為什麼說植物營養的發展史,真正開始於歐洲一
我國農業生產的歷史悠久,在施用肥料促進促進植物生長方面積累了非常豐富的經驗,但對植物營養科學理論的探索,最早是從西歐開始的.
尼古拉斯(Nicholas,1401-1446)是第一個從事植物學營養研究的人,他認為植物從土壤中吸收養分與吸收水分的某些過程有關,200年後,海爾蒙特(Van Helmont,1577-1644)於1640年在布魯塞爾進行了著名的柳條試驗,得出柳樹的增重來自水而不是來自大氣和土壤的結論.雖然這個結論是錯誤的,但他成功的把科學的試驗方法引入了植物營養的領域.
1804年,索秀爾(de Saussure)採用了精確的定量分析方法測定了空氣中的二氧化碳含量以及在二氧化碳含量不同的空氣中所培養的植物體內碳素不同,證明了植物體內的碳來自空氣中的二氧化碳,是植物同化作用的結果.而植物的灰分則來自土壤;碳,氫,氧來自空氣和水。
19世紀初期,德國學者泰伊爾(Von Thaer,1752-1828)提出腐殖質營養學說.他認為,土壤肥力取決於腐殖質的含量,腐殖質是土壤中唯一的植物營養物質;而礦物質只是起間接作用.
布森高(Boussingault,1802-1887)法國農業化學家是採用田間試驗方法研究植物營養的創始人.他採用索秀爾的定量分析方法,研究碳素同化和氮素營養問題.
李比希(Justus von Liebig,1803-1873)國際公認的植物營養科學的奠基人.他提出了植物礦質營養學說,養分歸還學說和最小養分律.
植物礦質營養學說指出:植物的原始養分只能是礦物質.否定了當時非常流行的腐殖質營養學說.植物礦質營養學說也是植物營養學新舊時代分界線和轉折點.
養分歸還學說提出:植物以不同的方式從土壤中吸取礦質養分,使土壤中的養分逐漸減少,連續種植會使土壤貧瘠,甚至寸草不生.為了維持養分平衡,就必須把從土壤中帶走的礦質養分和氮素以施肥的方式歸還給土壤.
最小養分律理論:作物的產量受土壤中相對含量小的養分所控制,作物產量的高低則隨最小養分補充量的多少而變化.最小養分律還指出了作物的產量與養分供應上的矛盾,表明施肥應有針對性.
1843年魯茨創立洛桑試驗站.19世紀末生物試驗的方法已基本完善.並開始發展為試驗網.
Horst Marschner(?-1996)德國霍恩海姆大學(Hohenheim)植物營養所教授,世界著名植物營養學家,現代植物營養學的奠基人。他的研究極大地促進了植物營養從根際過程到養分吸收和利用各領域研究的快速發展,著有《Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants(高等植物礦質營養)》。