A. 我国药用植物引种驯化的历史及概况是什么
我国药用植物引种驯化有着悠久的历史,古代人民在与自然作斗争的过程中,发现和应用药物治疗的同时,就开始注意药用植物的引种驯化工作。汉武帝派张骞出使西域,引入红花、安石榴、胡荽、大蒜等植物。宋代时中草药引种栽培有所发展,本草学家苏颂的著作里记载了车前、射干、红花、藿香、黄精、罂粟、附子、贝母、石楠、五加、紫荆、旋复花等20余种药用植物的栽培法。明代李时珍在《本草纲目》中记述了荆芥、麦冬等180种药用植物的栽培法。清代徐光启《农政全书》曾对我国古代植物的引种驯化的理论和方法有较详细的论述,从而使我国药用植物引种驯化工作进入了一个发展的时期。
新中国成立后,药用植物的引种驯化,野生变家栽的工作有了很大发展。据初步统计,我国引种栽培的药用植物大约有2000余种(包括国内各植物园与药物种植场种类),其中野生变家栽的药用植物有200种左右,主要种类如防风〔Saposhnikovia divaricata(Turcz.)Shischk.〕、龙胆(Gentiana scabra Bge.)、柴胡(Bupleurum chinense DC.)、甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)、细辛(Asarum heterotropoides Fr.Schm.var.mandshuricum)、北五味子〔Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.〕、半夏〔Pinellia ternata(Thunb.)Breit.〕、丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)、何首乌(Polygonum multiflorum Thunb.)、山茱萸(Cornus officinalis S.et Z.)、知母(Anemarrhena asphodeloides Bge.)等。引种进口药有30余种(表2—1)。目前,中药材生产无论从品种和规模上均达到了空前未有的水平,这一切都有力地促进了我国医药事业的发展,对加速我国现代化建设起到了一定的作用。
表2—1 近代我国引进的重要药用植物
表2—1 近代我国引进的重要药用植物(续)-1
B. 植物分类学的历史和发展
公认自然界有40万种左右植物,它们形态各异,结构差别大,生活方式也各种各样,这些植物是在长期的地质历史过程中不断进化而形成的。为了认识并更好地利用植物,必须对植物进行分类。对植物进行分类与人类认识和利用植物的历史一样悠久。在不同历史时期,由于认识水平的不同,对植物分类的出发点和方法也不同,出现了不同的分类系统。英国植物分类学家C. Jeffery(1982)在《植物分类学入门》一书中,将植物分类的历史划分为三个时期。 自远古时期至1830年左右,人们对植物的认识主要是从用、食、药开始,给植物以俗名,这一阶段称为民间分类学或本草学阶段。
在我国,公元200年左右的药书《神农本草经》已记载了植物药365种,分为上、中、下三品,上品为营养的和常服的药,共120种;中品为一般药,共120种,下品为专攻病、毒的药,共125种。这是我国最早的本草书。此后各个朝代都有本草书出版,但以明朝李时珍的《本草纲目》最为著名,该书共收集药物1892种,将1195种植物药分成草部、谷部、菜部、果部和木部,每部又分成若干类,如草部分成山草、芳草、湿草、毒草、蔓草、水草、石草、苔草和杂草。清代吴其浚的著作《植物名实图考》一书记载了我国1714种植物,分为谷、蔬、山草、湿草、水草、蔓草、芳草、毒草、果、木等12类。这种分类方法主要是从应用角度和植物的生长环境出发,没有考虑到从植物自然形态特征的异同来划分种类,更看不到植物之间的亲缘关系。
在这一阶段,西方人同样采用适用的、本草学的思路对植物进行分门别类,如亚历士多德的学生Theophrastus在公元前370年至公元前285年著有《植物的历史》等书,记载了480种植物,并根据形状特征分为乔、灌、半灌、草本四类,并知道了有限花序和无限花序、离瓣花和合瓣花之分,并注意到了子房的位置,这在当时是很了不起的认识,后人称他为“植物学之父”。希腊军医Dioscorides在公元1世纪写成了《医学材料》一书,描述了近600种植物,被认为是最早的本草学书。13世纪,日耳曼人A. Magnus注意到了子叶的数目,创造了单子叶和双子叶两大类的分类法。15~16世纪,人为分类法取得快速发展,本草学者O. Brunfels第一个以花之有无将植物分为有花植物和无花植物两大类。C. Gesner指出植物分类最重要的依据应该是花和果的特征,其次才是茎叶,并提出了“属”的见解。另一位学者C. de I’Eluse最初提出了“种”的见解。
人为分类法的特点是从人类需要和实用角度出发,通俗易懂,简单实用,便于指导生产。 (1)机械分类阶段
自17世纪以来,植物的形态解剖特征逐渐被认识并被作为分类的依据。在《物种起源》发表以前,人们认为物种是不变的,物种间不存在亲缘关系,当时的分类标准只考虑某种表面现象。
英国植物学家J. Ray(1703)在《植物的历史》一书中,首先认识到胚中有一片子叶和两片子叶之分,但没有认识到其分类意义,只将其放到次要的地位。他在著作《植物的分类方法》中,认为所有的形状对植物分类都是有用的,以一复杂的系统处理了18000种植物。
瑞典著名植物分类学家林奈基于对大量植物的研究,于1735年写成《自然系统》一书,根据雄蕊的数目和离合情况将植物分为24纲,分别称为一雄蕊类、二雄蕊类等,结果将水稻和白菜定为同一纲(六雄蕊类)植物,实际上水稻和白菜的亲缘关系相差甚远。此后又写成了《植物种志》和《植物属志》,将约7700种植物归入1105个属,并首次使用了双名法。由于林奈对植物分类学的卓越贡献,后人称他为“分类学之父”。
这一时期的特点是从本草学向分类学过渡,但停留在植物的1~2个先定的形状,使用机械的思维方法。
(2)自然分类阶段
从18世纪末至达尔文的《物种起源》发表为自然分类阶段。由于资本主义生产力的上升,科学发展,人们对植物的认识越来越广泛和深入,许多学者在指出18世纪前植物分类系统和分类方法的漏洞的基础上,努力寻求反映自然界客观植物类群的分类方法,从多方面的特征进行比较分析,在这种思想指导下建立的分类系统称为自然系统。法国植物学家A. L. Jussien于1789年在《植物属志》中发表了一个比较自然的系统,成为现代系统的奠基人,他将植物分成无子叶、单子叶、双子叶三大类,并认为单子叶植物是现代被子植物的原始类群。比较有名的还有瑞士植物学家A. P. de Candolle(1813)的系统以及英国的Bentham和Hooker(1862~1863)的系统。后者虽然在达尔文的《物种起源》发表之后,并支持达尔文的学说,但该系统和前两个系统具有继承性,总体上没有大的改变,仍归入自然系统。
这个时期的特点是,从林奈的性系统到达尔文的进化论的诞生,植物学家的分类原则已经开始转向以植物形状的相似程度来决定植物的亲缘关系和系统排列,有了自然的因素。 在达尔文(1859)的进化论在《物种起源》上发表了之后,植物学家提出来植物分类要考虑植物之间的亲缘关系。系统发育分类基于这样一种思想:现代的植物都是从共同的祖先演化而来的,彼此间都有或近或远的亲缘关系,关系越近,则相似性越多,它能够较彻底地说明植物界发生发展的本质和进化上的顺序性。但是,由于古代植物早已灭绝,化石资料残缺不全,新的物种不断被发现等原因,使自然分类法里面也带进了不少人为因素 。
从具体操作来说,目前采用的通常是比较形态分类,即通过比较组成植物的各器官的形态特征进行区分。花的特征是最主要的区分标志。由于认识上的差异,出现了数十个植物分类系统,比较著名的有恩格勒(Engler)系统和哈钦松(Hutsinson)系统,分别代表“假花”学派和真花学派。
恩格勒系统认为葇荑花序类植物(即木本植物种花单性、无花被、有葇荑花序者,如杨柳科)为双子叶植物种的原始类型,这一观点目前为许多学者所反对。恩格勒系统的使用时间长、影响较大,许多国家的大的植物标本室和植物志仍然按照恩格勒系统编排。
哈钦松系统认为单性花比两性花要进化,木兰目是最原始的被子植物。现在多数学者接受这一观点。但该系统将双子叶植物分为木本支和草本支两大类,这一点在现在看来是完全错误的。
这两个系统的提出分别在19世纪末和20世纪早期。在20世纪50年代以来,由于植物学各分支学科的发展,给植物分类学提供了更多证实亲缘关系的证据,因而出现了很多更符合自然的系统,主要有前苏联植物分类学家塔赫他间(A. Takhtajan)系统和美国纽约植物园前主任柯朗奎斯特(A. Cronquist)系统。Cronquist系统在各级分类系统的安排上较前几个分类系统更为合理,科的范围较适中,有利教学,在20世纪后期的教材种较多使用。
C. 植物组培技术的发展
植物组织培养的研究可以追溯到20世纪初期,根据其发展情况,大体可以分为三个时期。
1.萌芽阶段
组织培养技术的蓬勃发展只是近50年的事,但它的整个历史可以追溯至19世纪末和上世纪初。20世纪初,在Schleiden和Schwann所发展起来的细胞学说的推动下,1902年德国植物学家Haberlandt提出了高等植物的器官和组织为许多细胞组成的观点,以及植物细胞全能性的理论,即植物的体细胞,在适当的条件下,具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜在能力。他首次发表了植物离体细胞培养实验的报告。1912年,Habefiandt的学生Kotte和美国的Robins在根尖培养中获得了组织培养的成功。Kotte采用了无机盐、葡萄糖、蛋白胨、天冬酰胺,及添加各种氨基酸的培养基。Robins用含无机盐、葡萄糖或果糖的琼脂培养基,培养了长度为1.45~3.75cm的豌豆、玉米和棉花的茎尖,形成了一些缺绿的茎和根。
2.奠基阶段
自Haberlandt的实验之后,直到1934年美国的White由番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系,并反复转移到新鲜培养基中继代培养,使根的离体培养实验获得了真正的成功,并在以后28年间培养了1600代。这之后,White又以小麦根尖为材料,研究了光、温度、通气、pH值、培养基组成等各种培养条件对生长的影响,并于1937年建立了第一个组织培养的综合培养基,其成分均为已知化合物,包括3种B族维生素,即吡哆醇、硫胺素和烟酸,该培养基后来被定名为White培养基。与此同时,Gautherer(1934)在研究山毛柳和黑杨等形成层的组织培养实验中,提出了B族维生素和生长素对组织培养的重要意义,并于1939年连续培养胡萝卜根形成层获得首次成功。同年,White由烟草种间杂种的瘤组织, Nobecourt由胡萝卜均建立了与上述类似的连续生长的组织培养物。因此,Gautherer,White和Nobecourt一起被誉为组织培养学科的奠基人。我们所用的培养方法和培养基,基本上都是由这三位科学家建立的。后来,White于1943年发表了《植物组织培养手册》专著,使植物组织培养开始成为一门新兴的学科。
3.快速发展和应用阶段
40年代Skoog和崔徵在烟草茎切段和髓培养以及器官形成的研究中发现,腺嘌呤或腺苷可以解除培养基中生长素(IAA)对芽形成的抑制作用,而能诱导形成芽,从而明确了腺嘌呤与生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一。即这一比例高时,产生芽;这一比例低时,则形成根;相等则不分化。在寻找促进细胞分裂的物质过程中,Miller等人于1956年发现了激动素。不久即知道激动素可以代替腺嘌呤促进发芽,并且效果可增加3万倍。结果上述控制器官分化的激素模式变为激动素与生长素的比例关系。这方面的成功发现,有力地推动了植物组织培养的发展。
1952年;Morel和Martin通过茎尖分生组织的离体培养,从已受病毒侵染的大丽花中首次获得无病毒植株。1935~1945年Muir把单细胞放在一张铺在愈伤组织上面的滤纸上培养,使细胞发生了分裂,即实施了看护接种技术,使单细胞培养获得初步成功。
1960年,Cocking等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功。1971年,Takebe等在烟草上首次由原生质体获得了再生植株,这不仅在理论上证明了无壁的原生质体同样具有全能性,而且在实践上为外源基因的导入提供了理想的受体材料。80年代中期以来,对禾谷类作物的原生质体培养也相继告捷,在这方面中国学者做出了重要贡献。1962年印度Guha等人成功地在毛叶曼陀罗花药培养中,由花粉诱导得到单倍体植株,从而促进了花药和花粉培养的研究。
以后相继在烟草、水稻、小麦、玉米、番茄、辣椒、草莓、苹果等多种植物培养中获得成功,其数目达到160多种,其中烟草、水稻和小麦等的花药育种培养在中国取得了引入注目的成就。
1960年,Morel提出了一个离体无性繁殖兰花的方法,其繁殖系数极高。由于这一方法有很大的应用价值,很快被兰花生产者所采用,迅速建立起兰花工业。1973年Carlson等通过两个烟草物种之间原生质体融合,获得了第一个体细胞杂种,Cocking等倡导的原生质体培养和体细胞杂交,研究得到了迅速发展,已经能使矮牵牛和烟草属的杂种细胞增殖分化生成杂种植株。
在整个植物组织培养发展的历史中,我国学者做出多方面的贡献,除了前述的崔徵的研究成效以外,还有1993年李继侗等关于玉米等植物离体根尖培养的研究工作,以及罗士韦关于幼胚和茎尖培养,李正理关于离体胚的研究培养、王伏雄等关于幼胚的研究培养工作。
D. 论述植物检疫的发展历史
中国的植物检疫始于20世纪30年代。原实业部商品检验局曾制订“植物病虫害检验实行细则”,于1934年10月公布实行,但仅在上海、广州等少数口岸执行。
1949年以后,在对外贸易部商品检验局下设置了植物检疫机构,建立了中国统一的植物检疫制度,颁布了“输出输入植物病虫害检验暂行办法”,并陆续在中国海陆口岸开展对外植物检疫工作;国内植物检疫则由农业部管理。
1965年起,对外检疫和国内检疫统由农业部管理。
196 6年颁发了“执行对外检疫的几项规定”和对外检疫对象名单,相继制订了“植物检疫操作规程”,并在各重要口岸陆续建立了动植物检疫所。80年代初原农牧渔业部专门设置了中华人民共和国动植物检疫总所。
截至1986年,在国际通航港口、机场、陆地边境、国界江河的口岸已设立了植物检疫机构40余处,在大多数省的省会和自治区首府设立了植物检疫站近20处,县以上的国内检疫机构1600余处。1978年还重新建立了植物检疫实验所。
经1986年1月修订的中国进口植物检疫对象名单,包括菜豆象等害虫28种、松材线虫等线虫6种、栎枯萎病等病原真菌15种、梨火疫病等病原细菌3种、可可肿枝病等病毒类病原物6种,以及五角菟丝子等杂草3种。同时还首次公布了包括、种子、种薯等6类植物在内的禁止进口的植物名单。中国自50年代以来曾先后与捷克斯洛伐克等10个国家签订了有关植物检疫的双边协定。台湾省的植物检疫工作仍隶属于台湾当地的商品检验局系统,并在高雄、基隆、新竹、花莲、台中和台南等地设有分局办理进出口植物检疫和产地检疫业务。
E. 植物生长抑制剂的概述
plant growth inhibitor
外施赤霉素不能逆转这种抑制效应,但外施生长素类可以逆转其抑制效应。
F. 植物保护专业的发展历史
植物保护学科主要是由植物病虫害专业发展而来的。学位制度恢复前一些农业院校的植物保护学科已包含植物病理学、农业昆虫学和植物化学保护三个专业。l983年制定的《高等学校和科研机构授予博士和硕士学位的学科、专业目录(试行草案)》中,这三个专业分属于农学一级学科内的植物病理学、昆虫学和农药及农用化学制剂三个二级学科。昆虫学科还同时并存于生物学一级学科内。l990年修订的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录中》,昆虫学科被合并为生物学一级学科内的一个二级学科,而农药学科和植物病理学科仍作为农学一级学科内的两个二级学科。根据“科学、规范和拓宽的原则以及本学科的发展状况和在农业上的重要性,1997年颁布的新专业目录将植物保护学科列为农学门类中的一个一级学科,其中含植物病理学、农业昆虫与害虫防治、农药学三个二级学科,从而形成了以农作物病虫草鼠等有害生物发生发展规律和控制为主要研究内容的完整知识体系。
现代植物保护学科发展的总趋势是朝着微观、宏观两个方向发展,同时在宏观指导下进行微观研究,并将并将微观资料进行宏观分析和处理,不断发展病虫治理新理论和新技术在宏观方面,应用生态学和系统工程学的原理和方法建立农业生态系统中病虫害监控决策体系;在微观方面,以分子生物学和基因工程的理论和技术为基础对病虫灾变机理进行分析,并为决策提供依据。21世纪植物保护学科的发展必将为建立有利于提高农业的综合生产能力,保护生物多样性,控制环境污染和节约能源的植物保护技术握供理论知识和技能。并通过对农业生态系统的有效调控,提高农作物生物灾害控制工作的系统性、综合性、科学性和可持续性,为农业的可持续发展和生态环境的保护提供保障。
植物保护学科作为农学门类中四个与种植业有关的一级学科之一,具有明显的跨学科特色。它与农学门类中的作物学、园艺学和农业资源利用等一级学科有密切的联系。它与生物领域中的大多数二级学科,如动物学、植物学、植物生理学、微生物学、遗传学、生态学、细胞生物学、主物化学、分子生物学以及工学中的化学工程与技术等学科也有着密切的关系。植物保护学科属于生命科学范畴,它与其他学科具有相互依存、共同发展的关系。它的发展既积极、合理利用生命科学的研究成果,同时又不断丰富和发展生命科学的内容。植物保护学科中植物病理和农业昆虫与害虫防治两个二级学科分别在群体、细胞和分子水平上研究病虫等有害生物与寄主植物的相互作用和病虫害发生发展的规律,探讨病、虫致害机理和寄主植物抗性机理,为有害生物的控制提供理论和技术基础。当前有害生物与寄主植物的相互作用研究已成为植物保护学科中的新兴领域,形成了以识别、信号传递和防卫基因表达三个环节为主的理论体系。而农药学二级学科为有害生物的控制提供有力的武器,它以传统化工产品为基础,在新产品研制和农药的使用方面更加重视吸收有害生物与寄主植物相互作用的研究成果。进一步发展高效、低毒、低残留新产品,对有害生物治理和绿色农业的发展将发挥更大的作用。植物保护学科将以崭新的面貌迈向2l世纪,并以学科建设为重点,以国际先进水平为目标,对农作物重要有害生物的灾变规律、成灾机理、预测预警的理论和技术以及有害生物控制的理论和技术等进行系统、全面的研究.重视现代高新技术在基础研究中的应用以满足农作物有害生物持续控制关键技术开发对基础研究的要求。同时不断改革教学内容与课程体系,提高研究生培养的质量,为我国农业再上新台阶,实现有害生物可持续控制和农业可持续发展以及培养高学历、高素质、高水平的专业人才做出新的贡献。
学科研究范围:昆虫生理学及生物化学,昆虫生态学,昆虫(螨)分类学,昆虫病理学和生物防治,昆虫行为及化学生态学,昆虫遗传学与分子生物学,昆虫药理学,城市与储藏昆虫学,资源昆虫学,农业昆虫(蛹)与有害生物综合治理,作物抗虫性原理及应用,植物检疫。
G. 植物生长过程中什么时候可以开始抑制植物呼吸作用
植物生长过程中(空气中氧气浓度低于5%时),可以抑制植物呼吸作用。
因为植物的根呼吸的是空气中的氧气。经常松土,可以使土壤疏松,土壤缝隙中的空气增多,有利于根的呼吸,(不是抑制呼吸作用,)促进根的生长。
H. 对植物有抑制作用吗
光对植物生长有抑制作用。
主要是因为植物的生长发育,与多种环境因内子有关,其中包容括光、温度、水分等。
太阳光包含各种波长的光:红外线、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、紫外线等,靠近红光的光所含热能比例较大,紫光所含热能比例小。
光对植物的生长抑制作用,主要体现在光对植物茎生长的影响。比如白天许多植物的茎的伸长速度不及暗处,这在很大程度上是光(紫光)对植物生长的抑制作用。
例如,在日光下发芽生长的植物;高强度的蓝光对茎伸长的抑制作用最大,而和它大约相等强度的红光促进伸长。
另一方面,在黑暗中发芽时蓝光作用较弱,绿光几乎无效,这说明光对黄化苗和绿苗的影响是不同的。
但随着热能温度的增加,蓝光变得更有利于幼苗生长。故通过实验表明:小麦幼苗长期在全日照下,生长会受抑制。
I. 请帮忙解答:简述植物分类学发展的几个历史阶段
分类学史三个时期:
人为分类系统时期(——1830) (李时珍、林奈)
进化论发表前的自然系统时期(1763——1920) (亚当森、裕苏、拉马克、德堪多、本瑟姆、虎克)
系统发育系统时期(1883——) (艾希勒、恩格勒、哈钦松、塔赫他间、克朗奎斯特、佐恩、诺•达格瑞、斯特宾斯、田村道夫)
近几十年来,植物分类学运用了现代科学技术,得到了迅速发展,出现了许多新的研究方向和新的边缘学科,如实验分类学、化学分类学、细胞分类学、数值分类学等。特别是生物化学、分于生物学的发展以及对生命的基本物质核酸、蛋白质的深入研究,这些学科取得的成果,有力地推动了经典分类学不再满足于和停留在描述阶段而向着客观的实验科学发展。
1.实验分类学(Experimental Taxonomy) 是用实验方法研究物种起源、形成和演化的学科。经典分类学对种的划分,常不能准确地反映客观实际,忽视生态条件对一个物种的形态习性的影响。有些类型表现出许多形态变化,难以划分,这些问题有待从实验分类学的研究去解决。实验分类学的内容相当广泛,如改变生态条件进行栽培试验,以解决分类中较难划分的种类;物种的动态研究,探索一个种在它的分布区内,由于气候及土壤等条件的差异,所引起的种群变化,来验证过去所划分的种的客观性;细胞质及细胞核的移植,是加速人工控制物种发展的新途径,而基因移植又使实验分类学进入更高级阶段。
2.细胞分类学(Cytotaxonomy) 是利用染色体资科探讨分类学问题的学科。从20世纪3O年代初期起,就开始了细胞有丝分裂时染色体数目和形态的比较研究。染色体的数目在一个种内的各个植株通常是稳定的,到目前为止,约40%的有花植物已经作过染色体数目统计,利用这些资料已修正了分类学的错误。如芍药属(Paeonia)以前放在毛茛科中,但该属染色体基数 X=5,个体较大,这和毛茛科多数属的基数很不相同,支持了许多分类学家结合其他特征,将芍药属从毛莫科中分出,独立为芍药科(Paeoniaceae)。细胞有丝分裂中期,染色体表现出典型形态,这是识别染色体个体性和研究整个细胞染色体组(核)型的适宜时期。一个个体或种的全部染色体的形态结构,包括染色体的数目、大小、形状、主缢痕和副缢痕等的总和称为染色体组型,亦称“核型”。一般认为不对称的核型是进化的。
3.化学分类学(Chemotaxonomy) 是利用化学特征来研究植物各类群间的亲缘关系,探讨植物界的演化规律,也可说是从分子水平上来研究植物分类和系统演化的一门学科。
植物化学分类学的主要研究任务是探索各分类等级(如门、纲、目、科、属和种等)所含化学成分的特征和合成途径;探索和研究各化学成分在植物系统中的分布规律以及在经典分类学的基础上,从植物化学组成所表现出来的特征,井结合其他有关学科,来进一步研究植物的系统发育。例如:
(l)甜菜拉因(betalain)是一类植物色素,它只分布在中央种子目(Centrospermae)中,而且与花色甙的分布互相排斥。该目包括商陆科、紫茉莉科、粟米草科、番杏科、仙人掌科、马齿苋科、落葵科、石竹科、藜科、苋科、刺戟草科。从形态上看,石竹科和粟米草科属于中央种子目,但它们均不含甜菜拉因而含花色甙,故植物分类学家认为应将石竹科和粟米草科分出来,另立石竹目。
(2)对人参属(Panax)的化学分类研究证明,人参属植物可分为两个类群:第一类群,根状茎短而通常直立,具胡萝卜状肉质根;种子大;在化学成分上所含三萜皂甙元以达玛烷型四环三萜为主;在地理分布上,表现了分布区狭小和间断分布的特点。是人参属的古老类群,如人参P. ginseng C. A. Mey.、西洋参P.quinquefolius L.三七P.notoginseng (Burk.) F.H.Chen等是这一类型的代表植物。第二类群,根状茎长而匍匐,肉质根常不发达或无;种子较小;在化学成分上,所含三萜皂甙元以齐墩果烷型五环三萜为主;在地理分布上表现了分布区较广而连续的特点。是人参属的进化类群,代表植物如姜状三七P. zingiberensis C. Y. Wu et K. M. Feng 屏边三七P. stipuleanatus H.T.Tsai et K.M.Feng 竹节参P.japnicus C.A. Mey.及其变种狭叶竹节参P.japonicus C.A,Mey.var.angustifolius (Burk.) Cheng et Chun、珠子参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.数值分类学(Numerical Taxonomy) 是由于近代科学技术发展,电子计算机在分类学中的应用而建立起来一门新兴的边缘学科。数值分类学以表型特征为基础,利用有机体大量性状(包括形态学的、细胞学的和生物化学等的各种性状)、数据,按一定的数学模型,应用电子计算机运算得出结果,从而作出有机体的定量比较,客观的反映出分类群之间的关系。例如根据选取人参属52个形态性状、细胞学性状和化学性状,对中国人参属10个种和变种进行数值分类学研究,进一步证明化学分类研究把人参属分为两个类群基本上是合理的。研究表明达马烷型皂甙的含量与根、种子和叶片的锯齿性状有密切关系。种子大、根肉质肥壮、叶片锯齿较稀疏,达玛烷型四环三萜含量就高。齐墩果酸型皂甙的含量与熟果具黑色斑点这一性状十分一致,与根状茎节间宽窄、花序梗长短(花序梗长与叶柄长之比)也有关。
以上这些新兴学科的形成和发展,越来越被植物分类学家所重视和应用,它对植物分类工作和药用植物的开发利用将起着重要作用。
J. 为什么说植物营养的发展史,真正开始于欧洲一
我国农业生产的历史悠久,在施用肥料促进促进植物生长方面积累了非常丰富的经验,但对植物营养科学理论的探索,最早是从西欧开始的.
尼古拉斯(Nicholas,1401-1446)是第一个从事植物学营养研究的人,他认为植物从土壤中吸收养分与吸收水分的某些过程有关,200年后,海尔蒙特(Van Helmont,1577-1644)于1640年在布鲁塞尔进行了著名的柳条试验,得出柳树的增重来自水而不是来自大气和土壤的结论.虽然这个结论是错误的,但他成功的把科学的试验方法引入了植物营养的领域.
1804年,索秀尔(de Saussure)采用了精确的定量分析方法测定了空气中的二氧化碳含量以及在二氧化碳含量不同的空气中所培养的植物体内碳素不同,证明了植物体内的碳来自空气中的二氧化碳,是植物同化作用的结果.而植物的灰分则来自土壤;碳,氢,氧来自空气和水。
19世纪初期,德国学者泰伊尔(Von Thaer,1752-1828)提出腐殖质营养学说.他认为,土壤肥力取决于腐殖质的含量,腐殖质是土壤中唯一的植物营养物质;而矿物质只是起间接作用.
布森高(Boussingault,1802-1887)法国农业化学家是采用田间试验方法研究植物营养的创始人.他采用索秀尔的定量分析方法,研究碳素同化和氮素营养问题.
李比希(Justus von Liebig,1803-1873)国际公认的植物营养科学的奠基人.他提出了植物矿质营养学说,养分归还学说和最小养分律.
植物矿质营养学说指出:植物的原始养分只能是矿物质.否定了当时非常流行的腐殖质营养学说.植物矿质营养学说也是植物营养学新旧时代分界线和转折点.
养分归还学说提出:植物以不同的方式从土壤中吸取矿质养分,使土壤中的养分逐渐减少,连续种植会使土壤贫瘠,甚至寸草不生.为了维持养分平衡,就必须把从土壤中带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤.
最小养分律理论:作物的产量受土壤中相对含量小的养分所控制,作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化.最小养分律还指出了作物的产量与养分供应上的矛盾,表明施肥应有针对性.
1843年鲁茨创立洛桑试验站.19世纪末生物试验的方法已基本完善.并开始发展为试验网.
Horst Marschner(?-1996)德国霍恩海姆大学(Hohenheim)植物营养所教授,世界著名植物营养学家,现代植物营养学的奠基人。他的研究极大地促进了植物营养从根际过程到养分吸收和利用各领域研究的快速发展,著有《Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants(高等植物矿质营养)》。