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玉米抗旱性研究进展毕业论文范文

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玉米抗旱性研究进展毕业论文范文

药学毕业论文开题报告篇3 题 目 名 称: 番泻叶对小鼠尿量的影响 研究现状: 一、普鲁兰酶 普鲁兰酶(Pullulanase,EC.3. 2. 1. 41)是一种能够专一性切开支链淀粉分支点中的α-1.6糖苷键,从而剪下整个侧枝,形成直链淀粉的脱支酶。普鲁兰酶还可以分解普鲁兰多糖,普鲁兰酶来源于微生物,R-酶则来源于植物。普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气气杆菌Aerobacter. aerogenes}(典型菌为肺炎克雷伯氏杆Klebsiella.pneumoniae)发酵获得,他们报道了该酶良好的酶学性能。之后,各国的科研人员经过广泛深入研究,从不同的地区、微生物中获得该酶,掀起了开发普鲁兰酶的高潮。 在淀粉加工工业中,α淀粉酶最为常用,它的功能是水解淀粉的α-1,4糖苷键,单独用它时,产物中含有大量分支结构的糊精,其中就含有大量的α-1,6糖苷键。假如不把淀粉的α-1,6糖苷键彻底分解的话,势必会造成很大的浪费。自然界中,存在有能分解淀粉的α-1,6糖苷键的酶,通称为解支酶。如寡α-1,6葡萄糖苷酶( E.C3.2.1.68, Oligo-l,6-glucosidase ),普鲁兰酶(E.C3.2.1.41Pullulanase ),异淀粉酶( E.C3.2.1.68, Isoamylose ),支链淀粉一6-葡聚糖酶( E.C3.2.1.69,Amylopectin-6-gluanohydrase ),其中普鲁兰酶要求的底物分子结构最小,故而可以将最小单位的支链分解,导致可以最大限度的利用淀粉,所以在淀粉加工工业中有着重要的用途和良好的市场前景。故而许多国家都争相开发,但是到现在为止,只有丹麦的NOVO公司具有普鲁兰酶的生产能力。我国只有向其进口,但是其价格昂贵,限制了普鲁兰酶在我国的应用。其实,我国早在七十年代就开发普鲁兰酶的产生菌,但是该菌的酶学性质不适合生产,至今我国在普鲁兰酶的国产化方面还没有报道。 在淀粉的加工行业上,对普鲁兰酶的酶学性质的要求是耐酸耐热,其原因是因为通常使用外加酶化法,由于所用酶类的限制,普鲁兰酶的添加可以在两步反应的任何一步,但必须满足上述的反应的条件。因此所开发的普鲁兰酶的酶学性质必须满足现有的酶法水解制糖的条件,也就是耐酸耐热。 二、普鲁兰酶的研究现状 1.产普鲁兰酶的微生物 普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气杆菌(Aerobacter aerogenes)发酵获得。他们报道了该酶的良好性能之后,各国的科研人员经过广泛深入的研究,从不同的地区的微生物中获得该酶,掀起了开发普鲁兰酶的高潮。但是迄今为止,尽管发现许多微生物能够产普鲁兰酶,但是由于当今工业生产条件(酸性,温度),大多数微生物所产的普鲁兰酶并无商业价值。以下便介绍一下普鲁兰酶的生产菌种。 1.1蜡状芽抱杆菌覃状变种(Bacillus cereus Var.mycodes) 由日本的ToshiyukiTakasaki于1975年发现。该菌同时产生两种淀粉酶:β-淀粉酶和普鲁兰酶。最佳作用条件为pH6~6.5,温度50℃,最大转化率(淀粉水解产生麦芽糖)大约为95%.酶学研究中发现,此酶在pH5,温度60℃依然保持大部分活性,该菌的营养细胞呈棒杆状,聚集成长短不等紊乱链状,无运动性,格兰氏阳性,产芽抱时细胞无明显膨胀。该菌最适生长温度30℃~37℃ ,最高生长温度在41℃~45℃,可以利用葡萄糖,甘露糖,麦芽糖,海藻糖,淀粉和糖原。 1.2嗜酸性分解普鲁兰多糖芽抱杆菌(BaciIluS.Acidopullulyticus) 上世纪八十年代初,丹麦Novo公司获得此菌,此菌所生产的普鲁兰酶耐热 (60℃),耐酸(pH4.5)。该公司经过投入巨资开发研究,1983年Nov。公司在日本和欧洲市场同时商业化销售,商品名Prornozyme。如今,它是应用最广,产量最大的普鲁兰酶。Bacillus.Acidopullrrlyticus呈棒状,深层发酵几小时后,可观察到类原生质体的膨胀细胞,较稳定,饱子呈圆柱体或椭圆体。格兰氏反应阳性,37℃生长良好,45℃以上和pI-1高于6.5以上不长,在以普鲁兰糖为碳源的培养基((pH4.8 ~5.2)上生长良好。 1.3枯草芽饱杆菌(Bacillus subtilis) 1986年,日本的Yushiyuki Takasaki报道了一株能产生耐热耐酸普鲁兰酶的菌种,被命名为Bacillus subtilis TU。此菌种所产生的酶为普鲁兰酶和淀粉酶的混合物,可水解淀粉为麦芽三糖和麦芽搪.水解普鲁兰糖为麦芽三糖,其中普鲁兰酶最佳作用pH为7.0~7.5,但在pH5.0时亦有约50%的酶活,此普鲁兰酶最佳作用温度60℃。 1.4耐热产硫梭菌(Clostridum Themosulfurogenes) 1987年.德国的E.madi等报道了一株能同时产a淀粉酶、普鲁兰酶和葡萄糖淀粉酶的菌种:耐热产硫梭菌。该菌种所产普鲁兰酶有较广的温度适应范围(40℃~85℃),在pH4.5~6.0有较高的活性,在如此广的范围内都有较强活力无疑将扩大该普鲁兰酶的应用领域. 1.5 Bacillusnaganoensis,Bacillus deramificans,Bacillus.Acidopullulyticus 上世纪九十年代,Deweer发现了普鲁兰酶产生菌Bacillus naganoensis;Tomimura筛选出Bacillus deramifrcans。这两株菌所产的普鲁兰酶的酶学性质与Bacillus. Acidopullulyticus的酶学性质相似。这两株菌都是中度嗜酸菌,在pH6.5以上就不生长,温度超过45℃以上同样也不生长。这两株普鲁兰酶产生菌的发现,进一步拓宽了普鲁兰酶的应用。 1.6产普鲁兰酶的高温菌菌种 自上世纪八十年代以来,人们逐渐意识到在通常的自然条件下,很难筛选得到极端耐热的普鲁兰酶生产菌种,于是各国的科学家便把目光转移到温泉嗜高温细菌的筛选,而且现在已经取得较多的成果。Bacillus如vorcaldarius所产普鲁兰酶的最适温度和pH分别是75~85℃, pH6.3, Thermotoga maritime的最适温度和pH分别是90℃, pH6.0, Thermurs caldopHilus的最适温度和pH分别是75℃,pH5.5, Fenidobacterion pernnavoran最适温度和pH分别是80~85℃, pH6.0o 2.普鲁兰酶的分子结构 至今为止,许多普鲁兰酶的基因己经被克隆,但是还没有见到任何有关普鲁兰酶结构的报道,但是在根据序列相似性对糖普键水解酶的分类,普鲁兰酶属于第13家族,α淀粉酶家族,这个家族中包含了30多种酶,可以分为水解酶,转移酶。异构酶三大类。这些酶能够水解和合成α~1.4,α~1.6,α~1.2,α~1.3,α~1.5,α~1.1糖苷键。其中很多酶的结构已经被报道,它们都采取了(β/α)8的结构,通过生物信息学的研究,这个家族的蛋白都有一个共同的结构,酶的活性中心都是(β/α)8折叠筒的结构,命名为结构域A。第13家族的大多数酶还具有结构域B,它是位于(β/α)8折叠筒中,第三个β片层与第三个α螺旋之间的一段序列,其特点是结构和长度差异较大,推测其功能是与底物的结合有关。在紧接着(β/α)8折叠筒后,还有C结构域,紧接C结构域,部分家族成员还有结构域D。 3.普鲁兰酶的应用 普鲁兰酶,在食品工业中是一种用途广泛的酶制剂和加工助剂。它能专一性分解淀粉中的支链淀粉和糖原分子及其衍生的低聚糖分支中的α~l, 6糖苷键,使分支结构断裂,形成长短不一的直链淀粉。因此,将该酶与 其它 淀粉酶配合使用时,可使淀粉糖化完全。近年来,普鲁兰酶己作为淀粉酶类中的一个新酶种,应用于淀粉为原料的食品等工业部门,在食品工业中有如下几方面的作用: 3.1单独使用普鲁兰酶,使支链淀粉变为直链淀粉 直链淀粉具有凝结成块,易形成结构稳定的凝胶的特性,因此,可作为强韧的食品包装薄膜。这种薄膜对氧和油脂有良好的隔绝性,又因涂布开展性好,故适合于作为食品的保护层。它还适合于淀粉软糖制造,也可用作果酱增稠剂,用于装油脂含量高的食品,以防止油的渗出以及肉食品加工。近年来在食品工业中提倡使用可被生物降解的薄膜,直链淀粉在这些方面具有较大的发展前途。豆类直链淀粉含量较高,因此绿豆淀粉制成的粉丝韧性比其它淀粉好,如果用普鲁兰酶处理谷物淀粉,再制成直链淀粉后,可以制成高质量的粉丝。一般谷物淀粉中,直链淀粉含量仅占20%,支链淀粉含量约为80%。工业上每生产1吨直链淀粉就有4吨副产品的支链淀粉。美国虽然通过遗传育种的方法.得到含直链淀粉60%玉米新品种,但不大适于大量生产。国外已采用普鲁兰酶改变淀粉结构,可使支链淀粉变为直链淀粉。据报道,采用此法收率可达100%.制造直链淀粉的方法为,先采用普鲁兰酶分解经液化的分支部分,使其转变为直链淀粉,并以丁醇或缓慢冷却法沉淀淀粉。再回收含少量水分的晶型沉淀物,最后通过低温喷雾干燥法制成粉状的直链淀粉。 3.2普鲁兰酶与β~淀粉酶配合使用生产麦芽搪 饴糖是我国传统的淀粉糖产品,其中所含部分麦芽糖,广泛用于糖果、糕点等食品工业。目前生产方法是以α~淀粉酶进行液化,再用β~淀粉酶水解支链淀粉,这样只能水解侧链部分。接近交叉地位的α~1.6糖苷键时,水解反应停止。但如果使用普鲁兰酶共同水解,便能使分支断裂,提高淀粉酶水解程度,降低了β极限糊精的含量,大大提高了麦芽糖的产率,有利于生产麦芽搪浆。目前对加普鲁兰酶进行糖化己作了较大规模的试验。 试验条件为。每批投料量约为900公斤碎米,粉浆浓度为15~16Be°数皮用量1.5%(对碎米计),β~淀粉酶活性2,000单位/克以上,pH5.8;普鲁兰酶活性45,000~55,0 00单位/克,系由产气气杆菌生产,每批用量为1公斤。试验结果表明,加入普鲁兰酶糖化的试验糖与对照糖品相比,还原糖平均增加14.8,麦芽糖含量平均增加了45.6,糊精含量平均减少了26.7高浓度麦芽糖浆较之高浓度葡萄搪浆,具有不易结晶,吸湿性小的特点,所以高浓度麦芽糖浆在食品工业中有着广泛的用途。采用普鲁兰酶与p一淀粉酶配合使用,成本低廉,麦芽糖收率达到70%左右,其至更高。 3.3用于啤酒外加酶法糖化 啤酒生产中麦芽,既是酿造啤酒的主要原料,也为酿造过程提供了丰富的酶源。在啤酒酿造的糖化过程中,麦芽中分解淀粉的主要酶是α~淀粉酶、β~淀粉酶和分解淀粉α~1. 6糖瞥键的R一酶(植物普鲁兰酶或植物茁霉多糖酶)。β~淀粉酶与另两种淀粉酶协同作用,可使淀粉分解成麦芽糖(也包括少量的麦芽三糖和极少量的葡萄糖)和低分子糊精。使麦芽汁有比较理想的糖类组成。在工业生产中为了节约麦芽用量,采用所谓外加酶法糖化,即在减少麦芽用量的前提下,增加淀粉质辅助原料的比率,并加入适当种类的酶制剂进行搪化。要使大麦及其它辅助原料糖化完全,需要外加a一淀粉酶和分解α~1.6糖苷键的普鲁兰酶制剂等。单独使用a一淀粉酶时产生麦芽糖和麦芽三搪是很不完全的。假如分解淀粉α~1.6糖苷键的酶活性不足,淀粉分解就不完全,其结果是可发酵性糖含量低,制成的啤酒发酵度达不到要求。若采用能分解α~1.4和α~1.6糖苷键的糖化型淀粉酶,则其反应产物为葡萄糖,容易使酒味淡薄。采用普鲁兰酶与α~淀粉酶协同,效果良好,其分解产物主要是麦芽糖和少量的麦芽多糖。采用外加酶法糖化时,加入酶制剂的用量为:淀粉酶6~7单位/克大麦及大米:蛋白酶,60-80单位/克,并配合以菠萝蛋白酶10ppm,普鲁兰酶50单位/克大麦。以上三种酶制剂均添加于糖化或酒化开始。 总之,普鲁兰酶无论作为酶制剂和食品工业的加工助剂均有广阔的发展前途。 研究目的和意义: 酶制剂工业是上世纪七十年代就己经形成的一个重要的产业,目前世界酶制剂总产值达100亿美元,我国的产值约为100亿人民币,并且随着其应用领域的不断扩大以及新酶种的开发,这一市场正在迅猛发展。但是全球酶制剂产业几乎被几家外国公司所垄断,其中丹麦的NOVO公司几乎占全球总销售额的一半。本研究对普鲁兰酶的开发,对酶制剂产业的发展有重要的意义。 其次我国自从七十年代开始便对普鲁兰酶进行研究开发,但是所开发得到的普鲁兰酶,既不耐热也不耐酸,这就使其在工业化应用中受到了局限。为了改变我国对进口产品的依赖,填补我国这一领域的空白,寻找一条国产化的道路,本研究的目的是利用自然微生物资源,普鲁兰酶,提高我国淀粉原料的利用率,从而提高整个淀粉加工行业的生产率,这对我国淀粉加工产业的意义是不言而喻的。 研究内容(内容、结构框架以及重点、难点): 一.普鲁兰酶产生菌的筛选 (1)样品的采集; (2)菌种初筛; (3)菌种复筛; (4)菌种保藏方法; (5)酶活力测定方法的建立。 二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究 (1)碳源,氮源对发酵产酶的影响; (2)初始PH对发酵产酶的影响; (3)接种量对发酵产酶的影响; (4)发酵温度对产酶的影响; (5)金属离子对产酶的影响。 重点或关键技术: (1)纯菌株的分离; (2)菌株的鉴定方法的选择。 研究方法、手段: 一.普鲁兰酶产生菌的筛选 (1)样品的采集:选择适合产生的地点(面粉厂.菜地.果园等)采集土样 (2)菌种初筛:在采集的土样用无菌水稀释后,在含有淀粉类的培养基中做平板涂步, 37℃培养48h后,用碘液进行显色反应,将有淀粉酶产生的菌落接于斜面中保存。 (3)菌种复筛:将前期分离的能产生淀粉酶的菌株涂步于普鲁兰糖平板上,37℃培养48h后用95%乙醇进行透明圈实验。有透明圈产生说明菌株产生普鲁兰酶,将产生透明圈的菌落挑于斜面培养基培养。 (4)菌种保藏方法: 采用4℃低温保藏。 (5)酶活力测定方法的建立:采用发酵培养液经过离心后利用DNS显色法 520nm测定吸光值,测定标准葡萄糖标准曲线,利用标准曲线计算普鲁兰酶酶活大小。 二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究 (1)碳源,氮源对发酵产酶的影响:采用不同碳源,氮源培养基培养一段时间,测定酶活力。(其他条件相同:接种量,装瓶量,初始PH值,转速,培养时间。) (2)初始PH对发酵产酶的影响:采用相同发酵培养基,在不同初始PH下接种等量种子液。在相同条件下培养,测定发酵液的酶活。(其他条件相同:接种量,装瓶量,转速,最佳培养温度,最佳培养时间。) (3)接种量对发酵产酶的影响:在发酵培养基中分别接入2%,4%,6%,8%, 10%,14%,18%的种子培养液于最佳碳源,氮源,最佳初始PH的培养基中,在相同条件下培养,分别检测酶活。(采用以上确定的最佳碳源,氮源,最佳初始PH。) (4)发酵温度对产酶的影响:采用相同培养基,在不同温度下(25℃,30℃,35℃,40℃,45℃)培养一定时间,测定酶活力。 (5)金属离子对产酶的影响:在基础培养基中加入少量不同金属离子,发酵后测酶活。(金属离子有: 锰离子,钙离子,锌离子,镁离子,铁离子,铜离子。) 研究进度 :完成项目总体进度30%,样品土样的采集及前期的准备工作,菌株的初筛,包括(样品土样原液的涂步培养及摇床培养,产支链淀粉酶菌株的挑选及斜面培养)。 :完成项目总体进度50%,菌株的复筛,包括(产普鲁兰酶菌株的筛选及斜面培养),葡萄糖标准曲线的测定,酶活测定方法的建立,并以酶活大小对菌株进行再次筛选。 :完成项目总体进度80%,产酶条件的研究。包括:碳源,氮源,初始PH值,接种量,发酵温度,金属离子。并通过各中单因素试验确定发酵培养基的最佳碳源,氮源,初始PH值,接种量,发酵温度,金属离子。 2009、4—2009、5 :完成项目总体进度100%,课题总结,撰写论文。 文献综述(包括:国内外研究理论、研究方法、进展情况、存在问题、参考依据等) 自从1961年Bender H.等人在研究一株产气气杆菌Aerobacter aerogenes(典型菌为肺炎克雷伯氏杆菌Klebsiella.pneumoniae)时首次发现普鲁兰酶后,国际上对产生这种酶的微生物进行了广泛研究,发现许多微生物可以产生此酶,并筛选出一些适用于工业化生产的优良菌株。随着该酶的应用发展,对耐热性普鲁兰酶的研究也逐渐增多,已成功克隆并表达了该酶的基因。国内1976年开始对一株产气气杆菌(Aerobacteraerogenes 10016)的普鲁兰酶进行研究,对该菌株的产酶条件、酶的分离提取及酶学性质作了报道,并研究了该酶的食品级提取技术。此外,陈朝银、刘涛等人从云南温泉水样中筛选到一株产普鲁兰酶高温栖热菌菌株,通过诱导等实验将该酶的酶活从0.069u/mL提高到170u/mL,酶产量提高了近2500倍左右,酶的最适作用温度及pH分别是75℃和4.5,具有一定的耐热和耐酸特性。 陈金全等从温泉水样中筛选到一株产耐热耐酸普鲁兰酶的野生菌株,并根据形态、生理生化特征、细胞化学组分分析及16SrDNA序列比对、基因组DNA的G+C摩尔百分含量、同源性比对等实验,鉴定其为脂环酸芽抱杆菌属(Alicyclobacillus)的一个新种,所产酶最适作用温度为60℃,最适pH值4.0,具有较好的耐热耐酸特性。杨云娟等利用毕赤酵母成功构建了普鲁兰酶表达量较高的基因工程菌,摇瓶发酵酶活可达350.8U/mL,最佳发酵条件下产量可达504.5-510.1U/mL .酶的最适作用温度为600C,最适pH值4.5,具有较好的耐热耐酸性。目前我国仍没有具备独立生产普鲁兰酶能力的厂商,要实现低成本、国产化的生产,还有很长的路要走。 技术应用于耐热脱支酶的研究,使耐热异淀粉酶的研究有了很大发展。Coleman等人将嗜热厌氧菌T. brockii普鲁兰酶基因克隆到B.subtilis中得到的克隆子分泌的普鲁兰酶数量高于出发菌株,Okada等人将Bacillus Steanther, onhiu:中编码热稳定异淀粉酶的基因克隆到B.subtilu:中,得到的转化菌株其异淀粉酶能在60 ℃稳定15分钟。Burchadf将。ostridium thermosulf urogenes DSM38%的嗜热异淀粉酶基因克隆并在E.coli中表达,所得酶的最适pH和最适温度与出发菌相同,而且在高温下仍能保持活性.Antranikiam等人将Pyrococcus舟riousous的异淀粉酶基因克隆到E.coli中并分离得到了酶蛋白。尽管如此,目前尚未有已将转基因的耐热性异淀粉酶工程菌应用到工业生产中的报道。众所周知,利用物理和化学诱变剂单独或复合处理微生物细胞是选育高产变种菌株行之有效的经典方法,它在为培育多种抗生素、氨基酸、核苷酸激酶(尤其是蛋白酶和淀粉酶)的高产变种菌株方面曾经起过极为重要的作用,至今仍然是方便易行和行之有效的方法之一。 主要参考文献: [1][美]惠斯特勒等编王雏文等译.淀粉的化学与工艺学[M].北京:中国食品出版社,1988 [2]张树政.酶制剂工业[M]. 北京: 科学出版社,1998 [3]邬显章.酶的工业生产技术[M]. 吉林: 吉林科学技术出版社,1988 [4]Taniguchi H, Sakano Y, Ohnishi M, Okada G(1985) Pullulanase[J].TanpakushitsuKakusan Koso. Ju1;30(8):989-992. Japanese [5] Jensen, B. F., and B. E. Norman. 1984. Bacillus acidopullulyticus pullulanase[J].:application and regulatory aspects for use in the food industry. Process Biochem.19:351-369 [6]Tomimura E, Zeman NW, Frankiewicz JR, Teague WM. [J]. Description of Bacillus naganoensis sp. nov.Int J Syst Bacteriol. I 990 Apr; 40(2):123-125 [7]吴燕萍,等. 微生物法生产普鲁兰酶的研究[J]. 生物学技术, 2003,8(6):14-17 [8]金其荣,等. 普鲁兰酶初步研究[J]. 微生物学通报, 2001,28(1):39-43 [9]程池. 普鲁兰酶Promozyme 200L. 及其生产菌种[J].食品与发酵工业,1992 ,(6) [10]唐宝英等.耐酸耐热普鲁兰酶菌株的筛选及发酵条件的研究[J].微生物学通报,2001 28(1):39-43 猜你喜欢: 1. 关于医学开题报告范文 2. 药学论文开题报告 3. 生物制药毕业论文开题报告范文 4. 药理学开题报告范文 5. 药品市场营销毕业论文开题报告 6. 药学论文题目大全

农业是我国的第一产业,农业的地位显得十分重要,农业的推广有助于提高我国的农业经济。下面是我为大家推荐的农业推广课程论文,供大家参考。农业推广课程论文篇一:《我国农业推广体系的现状与发展》 自进入21世纪以来,我国农业发展虽然已经进入到了一个崭新的纪元,但农业技术推广体系仍存在一定的问题,在某种程度上无法满足当前农村的发展需求,也进一步遏制了我国农业的发展。因此,如何解决这一问题,并结合我国的基本国情,推出全新的农业推广体系以此促进农业科技转化为现实生产力则成为当前社会的关注 热点 。本文就当前我国农业推广体系现状进行粗浅的探讨,提出我国农业推广体系的发展对策。 1推广体系的现状 农业推广体系是我国政府对农业进行大力扶持的重要组成部分、重要体现所在。尤其是自进入21世纪以来我国政府积极发展农业生产的同时,也格外加强了对农业推广体系的建设,并建成了以 种植 、林业、畜牧、水产、水利、农机化、经营管理化为主推广网络,并形成由上而下的垂直农业推广体系。可以说截止到2014年,我国已经有40多万个村子建立了服务组织,并有10多万个村子组建了专业技术协会与科技示范户。 2推广体系存在的问题 通过分析,我们可以看到,目前我国的农业推广体系仍存在着一定的问题,严重影响着我国农业的发展。如若对其进行具体的分析,则如下几点: 2.1内外部组织管理与任务目标不相符 我们都知道农业推广体系的根本任务就是为了能够促进农业科研成果、现代的农业技术能够尽快的应用到农业生产之中,不断促进农业的现代化发展。然而现今我国在农业推广体系的内外部组织管理上往往存在着一些问题,不仅无法实现实际任务目标且与实际任务目标不相一致,而这也就造成了农业推广体系难以切实落实,且推广体系与推广人员往往处于被动状况。 2.2市场导向性差且与市场需求严重脱节 目前我国的农业技术推广处于政府的直接领导下,行政倾向较强,且受到传统农业技术推广体制和固有观念的制约,农业科研院所和农业高等院校的科研行为与市场需求和农民需要存在相当大的差距。而正是因此造成了农业技术推广的市场导向性差且与实际的市场需求严重脱节,致使真正能够实现的农业创新成果转换率极低,远远低于英美等发达国家。 2.3农业推广人员与农业推广体系不匹配 现如今许多农业推广人员由于个人的知识结构、综合素质水平较低,无法与农业推广体系的实际要求相匹配。而农业推广体系内部又缺乏对农业推广人员的严格选拔与管理,在很大程度上也造成了农业推广体系无法良好的运转。尤其是部分推广人员观念陈旧,缺乏创新意识且不熟悉当前的农业市场,因此也无法完成农业推广体系的现代化发展需求。 3完善我国农业推广体系的发展对策 我国在农业推广体系上存在问题,严重影响着我国农业推广体系的良好运转,因此,不断结合我国的基本国情,去完善农业推广体系则尤为重要。 3.1明确创新目标,把握发展方向 只有明确农业推广体系的创新目标,切实把握发展方向,才能够促使我国农业推广工作更好的向前发展。在实际工作中,应该不断的壮大农业推广队伍,并且对各级农业机构进行巩固,尤其是可以在农业推广中采用多元化的服务手段与服务组织,建立新型的国有、民办相结合的农业推广体系,为我国农业的发展提供更有利的保障。 3.2完善农业推广体系 以政府为主导的农业推广体系俨然已经成为当今进行农业推广的重要主体,为进一步完善我国农业推广体系的发展,促进农业科技成果的转化率,就必须完善以政府为主的农业推广体系。第一,要强化社会公益性农业技术推广力度的不断加大;第二,要改进农业推广方式与农业推广机制,不断拓宽农业推广部门的职能范围,缩短科研成果的推广路径,切实提高农业科技成果的转化率和普及率;第三,做好市场需求的调研工作,切实将农业推广工作落实到市场的实际需求之上,并且增加对农业推广的资金投入,在经费上提供充分保障。 3.3提高个人素质 进一步强化农业推广人员的个人素质对促进农业推广工作的有效开展有着至关重要的作用,因此,在实际工作中,应该不断加强对现有农业科技人员的继续 教育 ,特别是基层农业技术推广人员的培训工作。这里需要注意的是,在农业推广继续教育培训工作中,应该与实际生产进行紧密的结合,与市场需求进行紧密的结合,从而提高推广人员的个人素质,能够帮助更多的农民形成自己对市场的实际驾驭能力。 4结语 通过对农业推广体系现状与完善农业推广体系的发展对策粗浅的探讨,希望能够让更多人清楚地认识到,农业推广是农业科技转化为现实生产力不可或缺的重要组成部分,也是现代农业发展的重要环节。因此,不断的完善我国农业推广体系,使其满足我国农村的发展需求,满足我国农民对科技的发展需求尤为重要,值得相关部门深入研究,并对其加强建设。 农业推广课程论文篇二:《我国农业推广体系存在的问题及对策》 1前言 要想促进农村经济的快速发展,就必须要不断提高农业技术,帮助农民掌握先进的农业技术。但是在实际中,虽然已经推广了一系列的农业技术,并取得了一定的效果,但是依旧存在一系列的问题,所以就必须要加大改革的力度,实现农村中经济的快速发展。且就农业推广体系来说,其快速的发展有助于帮助农村提高经济收入,促进我国的农业发展。 2目前我国农业推广体系中存在的问题 由于在农业推广体系中存在一定的问题,因此也就影响到了我国农业的经济发展。所以就必须要进行改革与创新,促进我国农业推广体系的发展。 2.1在管理体制上存在问题 就我国目前的农业推广体系来说,由于采用的是条块共同管理与专业行政区划层设置。因此在进行条块分割的过程中,相关管理部门之间没有实现有效的对接,这样也就造成了本位主义严重的现象,同时也出现了农业科学研究与教育推广上自成一体等弊端。也正因为这些因素使我国的农业推广体系中力量严重不足,虽然队伍庞大,但是却并没有多少实际效果。 2.2运行机制存在问题 在农业推广体系的发展中,受到经济体制影响比较严重,且在运行技术上也以从上至下为主。完成上级布置的任务就成为了考核农业推广机构重要指标之一。且在人事的管理上也是以资历排列为主。在分配的形式上却实行平均主义,评价的体制上也与服务对象相背离,这样也就造成了服务对象不能及时参与到推广评价中去。而这样造成的直接影响就是推广机构与人员的职责得不到保证,这样也就使工作积极性与创造性效果不高[1]。 2.3推广经费存在问题 通过与发达国家相对比可以看出,在发达国家中农业技术的推广经费占据农业总产值的0.8%左右,而一些发展中国家中技术推广经费则占据在0.4%左右,而我国却只有0.2%左右。也正是因为资金不足,造成了部分农业设施过于老旧。也正是因为这些因素的影响,使我国一些推广机构将有偿服务技术排在首位,却并没有考虑到是否对服务对象有利。 2.4推广人员存在问题 由于我国农业技术推广机构存在问题,且在人员的整体素质上也存在一定的问题,这样也就造成了专业知识无法及时普及,且并不能掌握最先进的信息。其次由于在福利待遇上普遍不高,因此也就出现了留不住人才的现象,这样也就影响了农业技术的推广效率。 3提高我国农业推广体系的 措施 3.1完善管理体制 只有最大限度地完善管理体制,才能促进农业技术的推广与发展。因此,在实际中要建立起完善的管理体制,保证落实 岗位职责 ,同时还要选择专业能力强的人员。也就是说要从身份管理向岗位管理方向转变,以岗位的实际需求来决定招聘的要求。同时还要将专业能力强的人员调入到领导岗位,以专业能力强来带动专业能力不足的人员。其次还要做岗位的培训与管理工作,建立完善的考评制度,在保证工作人员的基本工资以外,要与绩效联系在一起,激发人员的积极性[2]。 3.2扩大资金的投入 资金投入不足,是造成了我国农业技术推广效果不高的重要障碍之一,因此在法律上可以逐渐增加在农业技术推广体系中的费用,并完善间接的融资体制,大力鼓励私人的投资,设立出专门的技术推广部门,加大对推广部门的投资。或是可以设置专门的推广基金,结合市场经济体制的发展,构建出完整的资金结构,促进农业的快速发展。最后,要辩证地看待技术推广与经营收入之间的关系,设置出相关的担保资金,解决贷款难的问题。 3.3提高推广人员的专业水平 进行农业推广的关键就是要增大推广团队的建设,为了保证推广体制的健全,就必须要加强推广人员的综合素质与专业水平。在实际中完善考评制度与规范考试制度。选择一些专业能力强,综合素质高的人才加入到农业推广团队中去。同时还要提高推广人员的薪资待遇[3]。 3.4及时进行技术培训 由于农民的整体素质不高,且 文化 水平存在一定的不足,因此就要不断进行相关的培训,以此来让农民掌握更多的专业知识,明确农业推广的重要性。在实际培训中,可以组织农民参加电视讲座或是对农民进行科学宣传,以此来增强农民的专业知识与技术能力。 3.5增强农业市场的建设 就我国目前的农业市场来说,在市场管理上依然存在一定的问题。如技术开发跟不上农业形式的发展或是有人利用法律漏洞来获取非法利益等。因此必须要严格规范农业市场,建立出一个公平、公正的农业市场,促进农业技术的快速发展。 3.6政府方面要加强扶持力度 就我国目前的农业经济合作组织来说,大多属于村级,这样在覆盖的区域上与组织的数量上就存在了一定的局限性。因此想要促进农业经济发展,就要求政府方面要加大扶持力度,扩大农村经济组织的发展。 4结语 由上述可以看出,虽然我国的农业推广体系还存在着一定的问题,但是却可以通过制定出一系列的措施来进行解决。农业经济的发展离不开科学技术,必须要做好推广体系的创新工作,以此促进农业经济的快速发展。 农业推广课程论文篇三:《浅析基层农业技术推广》 [摘 要]长期以来,基层农业技术推广在为解决人民的温饱问题和实现由传统农业向现代农业跨越的历史性转变做出了重大贡献。但面对我国农业科技发展面临的资源与市场双重制约以及推进现代农业建设的科技需求,也暴露出基层农业技术推广过程中不适应新形势的情况和问题。 [关键词]农业技术推广 问题 措施 农业技术推广是农业教育、科研与农民以及政府与农民之间联系的桥梁和纽带,在农业发展中起着重要作用。完善基层农业技术推广工作,对于进一步推动农业和农村经济战略性调整,增加农民收入,发展农村经济,实现农业现代化具有十分重要的现实意义。 1 基层农业技术推广存在的问题 1.1 投入不足严重制约基层农业技术推广 一是机构队伍不稳。部分地方对农业技术推广的公益性认识不到位,加之经济条件限制,用于技术推广的专项经费就更少。农技人员交替频繁,往往是兼职其他工作,从事农技推广的时间不多,真正到一线开展农技推广的人员少之又少。出现农业技术推广工作“线断、网破、人散”的局面。 二是工作条件较差。除基本待遇外得不到保障外,推广机构基础设施条件落后,尤其缺乏现代化信息设备,无法打通信息传递的“最后一公里”,无法将农业服务的触角真正延伸到村户,不能障碍解决农民缺技术、少信息、盼服务的难题。 三是专业素质不高。从总体上看,农业技术推广人员数量不少,但真正的专业技术人员不足,整体素质普遍不高。近年来乡镇公务员招考工作不限制专业,分到农技推广站的人员大多不是科班出身,这些人大多没有经过系统的专业技术知识培训,而且由于经费紧张,农业技术推广人员缺乏再教育和培训的机会,致使其知识越发陈旧老化,农业技术推广队伍整体素质呈现下降趋势。 1.2 科技成果与生产需求错位影响推广效果 我国每年产生的农业科技成果数量不少,但这些成果多不适宜推广应用。当前通常采用“论证立项→研究与应用活动→验收鉴定→自下而上层层报奖”运作机制来肯定科技工作者的劳动成果,这种机制带来种种弊端:自下而上层层报奖,无形中增加了成果的数量,造成成果数量较多的假象;挤小现有成果进一步推广转化的空间。科技成果必须最终得到生产的检验和认同,才能转化为现实生产力。在市场经济新形势下,农民以取得经济效益为根本取向,对技术要求呈现多样化、高效化的趋势,并随着市场需求的变化,对增加有效综合技术和管理技术的需求更加强烈,而现行科技成果以及推广机制偏重于单一技术,对配套集成技术,以及对技术的整体作用和区域效果重视不够;对节本增效、农产品安全及产后加工等技术的应用服务能力较弱,与农民和农业生产的实际需求错位。加之市场、技术等信息不畅,影响了科技成果转化为现实生产力的实际效果。 1.3 农民吸纳新技术的能力不高导致推广难 我国是个农业大国,从宏观上分析,对各式各类农业技术成果的需求巨大、迫切,但从各地推广实践微观看,真正具有采纳应用科技创新能力的“有效需求”并不高。一是现代农业高新技术,特别是无形技术 方法 类成果的推广应用,要求采用者一般应具备一定的农业基础知识、掌握基本原理和严格的操作技术,而现阶段实际是仅有少量科技带头户具备这种能力,多数农民尚不具备。二是创新技术的采用都需要一定的经济实力,在小规模经营和农业比效效益较低及其他负担较多的多重压力下,多数农民由于资金薄弱,仅能采用一些效益显著、见效快的物化类技术成果,而对一些见效慢或投资大的高新技术,仅有采纳的欲望,但缺乏购买使用能力。 1.4 农业生产分散使农业技术推广难度增加 我国农业是以农户为单位的分散型小农经济,农户经营规模小,生产分散。进入城镇从业的农户大多数仍倾向于保留自己的土地经营权,土地流转出去的比例很低。对于土地种植种类、耕作方式等方面,每个农户都有其充分的自主权。这种由农村土地家庭联产承包责任制所形成的小规模农业经营问题,不仅不利于机械化耕作和规模效益的形成,而且在一定程度上增加了科技成果的大规模推广和转化的成本,导致技术与产业的割裂,严重制约农业生产效益的提高。农业生产高度分散,农户各自为政,加之村委会组织功能弱化,农业技术推广更是缺乏有效的 渠道 。 2 加强基层农业技术推广的对策 2.1 发挥政府农业技术推广队伍的骨干作用 农业技术推广具有不可替代的公益性职能,这是农业技术推广社会化服务体系的主体。由政府建立一支履行公益职能的农业技术推广队伍,不但是我国农业和农村经济发展的客观需要,也是绝大多数国家农业发展的共同 经验 。现行的农业技术推广工作必须更新观念和进行机制创新,结合农业产业结构调整,按照市场经济发展要求,把服务领域由产中向产前、产后延伸,由单项向综合服务延伸,利用技术和信息引导农民进入市场,参与并促进农业产业化经营。各级政府要做好农业技术推广机构的“三定”工作,逐步改善基层农业技术推广部门的基础设施和工作条件,吸引人才,稳定队伍,增强为农村科技服务的能力,保障各级推广机构切实履行公益性职能。 2.2 保障政府农业技术推广队伍的稳定和发展 农业技术推广工作主要是为政府和广大农民服务,以社会效益为主,各级政府应依法保障公益性推广工作的基本经费。一是保障农业技术人员的工资和办工经费,充分利用现有条件,集中可能的财力、物力,加强推广体系的硬、软件建设;二是建立农业技术推广专项基金,并制度化地逐步增加财政支农资金用于农业技术推广的份额,加大对一些公益性的推广工作的实施规模和支持强度;三是加强对农业技术推广人员的培养和培训,提高他们自身的科技文化素质和对农业生产的全程技术服务、产业化经营和信息服务能力,以适应新时期新农村建设的需要和现代农业发展的要求,更好地满足农民的科技需求。 2.3 建立市场经济条件下的科技成果与生产需求对接机制 首先要完善与市场经济相适应的农业科技成果评审制度。 加大知识产权保护力度,将农业动物、植物新品种纳入专利范围,鼓励研究单位研制生产更多实用的科技产品,解决科研与生产相脱节的局面。对一些研究与开发示范相结合的科技项目和以开发性为主的科技项目,在鉴定评奖过程中可考虑将创新技术和经济效益分离开来,或加大创新部分权重,降低已获效益权重,增加成果的实用性,促使产生更多的能直接应用于生产的实用技术。其次要发展和引导农业技术市场。一是要加强农业技术市场建设,促进农业技术转让。二是要广泛采取市场化激励手段,创新推广机制,调动各方力量参与农业技术推广的积极性。 2.4 加强农民技术培训提高农民科技素质 农民是农业经营主体,也是农业技术的需求主体、市场主体。农业技术推广离开农民科技素质的提高就是“无源之水、无本之木”,因此应将全面提升农民科技素质作为首要目标。一方面,加强技术培训,使农民应用科技由外行变为内行。根据目前农村经济和农民素质现状,农民技术培训要注重层次性和实用性。对增产潜力大、效益高、推广面大的农业技术项目,区、镇、村、组都要有目的、有重点地建立科技示范基地和示范户,为农民提供学习样板,用活生生的事实引导农民改变传统的经营方式,应用科技致富。 结束语 我们要发展多样化的推广方式与全方位的服务领域,完善农业技术市场,让农民逐渐成为推广活动的主体;建立完善的农业社会化服务体系,提高农业技术成果转化率;用国际惯例改革我国的农业技术推广工作等,从法律上!体制上!机制上!管理上全方位地改革我国农业技术推广体系。 参考文献 [1] 高启杰.中国农业推广组织体系建设研究[J].科学管理研究,2010,(2):107-111. [2] 范伟杰,张华.新形势下中国农业推广存在问题及对策研究[J].吉林农业,2010,(11):2-3. 猜你喜欢: 1. 农业推广成功案例 2. 农业发展论文范文 3. 浅谈农业推广毕业论文范文 4. 农业技术推广研究毕业论文 5. 养殖技术与推广论文范文 6. 农业科技创新专科毕业生论文

植物抗旱的研究进展论文

叶面蒸发面积小细胞内液浓度高,吸水能力强根系发达,利于吸收水分望采纳,多谢

植物抗旱机理研究进展水资源短缺以及土壤盐渍化是目前制约农业生产的一个全球性问题,全球约有20%的耕地受到盐害威胁,43%的耕地为干旱、半干旱地区。干旱与盐害严重影响植物的生长发育,造成作物减产,并使生态环境日益恶化。在我国,仅2001年华北、西北和东北地区的466.7万hm2稻的种植面积就因为缺水而减少了53.3万 hm2。在自然条件下,由于环境胁迫而严重影响了作物生长发育,其遗传潜力难以发挥,干旱、盐渍不仅影响了作物的产量,而且限制了植物的广泛分布,因此,提高作物的抗旱、耐盐能力已经成为现代植物研究工作中急需解决的关键问题之一。现将植物特殊生理结构功能综述如下。 1植物形态结构特征对其耐旱机制的影响 1.1根系 植物根系是植物直接吸收水分的重要器官,它对植物的耐旱功能具有至关重要的作用。纵深发达的根系系统可使植物充分吸收利用贮存在土壤中的水分,使植物度过干旱期。对高粱的根系解剖学研究发现,高粱根系吸水每天以3.4 cm的稳定速率下伸,直到开花后约10 d,在有限水分条件下,吸水的多少由根系深度决定,深层吸水差是由于根长不够所致。此外,根水势能也能反映根系的吸收功能。根水势低,吸水能力强。据报道,高粱根水势一般为-1.22~1.52 Mbar,而玉米仅为-1.01~1.11 Mbar,高粱的吸水能力约是玉米的2倍(Cnyxau,1974),对干旱的耐受能力也强于玉米。一般认为抗旱性强的植物,根水势低,利于水分吸收。 1.2叶片 作为同化和蒸腾器官的叶片,在长期干旱胁迫下,叶片的形态结构会发生变化,其形态结构的改变与植物的耐旱性有着密切的关系。主要表现在:叶片表皮外壁有发达的角质层,角质层是一种类质膜,其主要功能是减少水分向大气散失,是植物水分蒸发的屏障。厚的角质层可提高植物的能量反射与降低蒸腾,从而增强植物的抗旱性;具有表皮毛,可以保护植物避免强光照射,减少蒸腾;具有大的栅栏组织/海绵组织比和小的表面积/体积比,发达的栅栏组织,分布于叶的背腹两面,可使干旱缺水植物萎蔫时减少机械损伤。而小的表面积/体积比,可以最大程度减少水分丧失。韦梅琴的4种委陵菜属植物解剖研究,也证实了这一点。 2渗透调节 水分胁迫条件下会积累有机分子相溶性溶质或渗压剂,有效地提高植物的渗透调节能力、增强植物的抗逆性。 2.1脱落酸与植物抗旱性 脱落酸(Abscisicacid,ABA)是植物五大类激素之一,大量的试验表明:当植物处于干旱、低温、盐碱、环境污染等不利环境下,植物体内脱落酸大量增加。脱落酸的增加,使植物对不利环境产生抗性。尤其是脱落酸的增加和气孔的关闭一致,这对植物抗旱是非常有利的。脱落酸除能调节气孔开闭外,还能促进根系对水和离子的吸收。20世纪80年代初人们就广泛承认,缺水时叶片合成的脱落酸通过韧皮部运到根部,促进根对水和离子的透性。番茄变种实验证明,脱落酸含量低于正常番茄的变种的根对水的吸收有较强的阻力,而这种阻力可因外施脱落酸而减少。另外,脱落酸能促进芽的休眠,使生长速度下降,促进同化物质的积累,这些都可以减少蒸腾,提高植物保水能力,对植物抗旱是十分有利的。 2.2脯氨酸与植物抗旱性 脯氨酸积累是植物为了对抗干旱胁迫而采取的一种保护性措施。Irigoyen(1992)发现,轻度水分胁迫,苜蓿根瘤组织积累较多的脯氨酸,并认为脯氨酸可保护蛋白质在水分胁迫下的不变性.脯氢酸亲水基与蛋白质亲水基相互作用使蛋白质稳定性提高,乃至严重水分胁迫下苜蓿根瘤代谢酶和结构蛋白质可能会受积累的脯氨酸的保护,减轻严重干旱对组织的危害程度。在正常情况下,植物中游离的脯氨酸含量仅为O.2~0.6 mg·g-1干重,占总游离氨基酸的百分之几,而在干旱条件下,脯氨酸可成10倍地增加,占总游离氨基酸的30%。水分胁迫下脯氨酸的积累一方面增强了植物的渗透调节作用,使组织的抗脱水力加大;另一方面脯氨酸的偶极性保护丁膜蛋白结构的完整性,同时增强了膜的柔韧性。脯氨酸可能是一有用的干旱伤害传感器(Droughtinjurysensor。同时,脯氨酸还有作为自由基清除剂,调节细胞质PH值,防止酶变性,防止细胞质酸化的作用。 2.3甜菜碱与植物抗旱性 近年研究结果指出,甜菜碱可能是作为植物的主要渗透调节物质之一而对植物的抗旱性起作用。其依据是渗透胁迫条件下,植物体内的甜菜碱醛脱氧酶(BADH)和胆碱单氧化酶(CMO)活性升高,这两种酶在高等植物中,具有将胆碱氧化为甜菜碱的作用,并在细胞质中积累甜菜碱,甜菜碱的积累能够保持细胞与外界环境的渗透平衡和稳定复合蛋白四级结构,从而提高植物对干旱胁迫的适应性。因此,Nomura等(1998)认为:在受到干旱胁迫的细胞中,甜菜碱似乎是起到一种低分子量分子伴侣的作用,稳定RuBP羧化酶的构象并使其处于功能状态,部分抵消了干旱的胁迫。甜菜碱在叶绿体中合成,作为一种渗透调节物质,在植物受到环境胁迫时在细胞内积累降低渗透势,还能作为一种保护物质具有极为重要的“非渗透调节”功能,维持生物大分子的结构和完整性,维持其正常的生理功能,解除高浓度盐对酶活性的毒害和保护呼吸酶及能量代谢过程。还能影响细胞内离子的分布。 2.4水孔蛋白与植物抗旱性 水孔蛋白是植物体中水分跨膜运输的主要途径。是作为跨膜通道的主嵌人蛋白(MIP)家族中有运输水分功能的一类蛋白质。水孔蛋白可分为3类:TIP(Tonoplast Intrinsic Protein,液泡膜水通道蛋白)、MIP(Major Intrinsic Protein,主体水通道蛋白)及NLM(Nodulin-6-like Major Intrinsic Protein与Nodulin-6类主体水通道蛋白)。水孔蛋白、H+/ATPase和Na+/H+反向运输蛋白在调节细胞水势和胞内盐离子分布中起信号导作用。植物体可以通过调控水孔蛋白等膜蛋白以加强细胞与环境的信息交流和物质交换,改变膜对水分的通透性,实现渗透调节,以增强植物的抗旱、耐盐能力。 3活性氧清除 植物受到水分、盐分胁迫时,产生活性氧,对细胞造成损伤,具体表现在4个方面:①活性氧能与酶的巯基或色氨酸残基反应,导致酶失活;②活性氧会破坏核酸结构,攻击核酸碱基,使嘌呤碱和嘧啶碱结构变化,导致变异出现或变异的积累;③DNA是蛋白质合成的信息,由于活性氧对DNA复制过程的损伤,从而妨碍蛋白质合成;④启动膜脂过氧化反应,使维持细胞区域化的膜系统受损或瓦解。大量的研究实验表明,植物体内广泛存在的抗氧化酶系统(超氧化物歧化酶SOD)、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD等)能有效清除活性氧,保证细胞正常的生理功能,维持其对干旱胁迫的抗性。有研究表明,耐旱植物在逆境条件下能使保护酶活力维持在一个较高水平,有利于清除自由基,降低膜脂过氧化水平,从而减轻膜伤害程度。 4LEA蛋白与植物抗旱性 LEA蛋白(Late Embryogenesis Abundant protein)是指胚胎发生后期种子中大量积累的一系列蛋白质。LEA蛋白广泛存在于高等植物中。在植物个体发育的其他阶段,也能因ABA或脱水诱导而在其他组织中高水平表达。一般认为,LEA蛋白在植物细胞中具有保护生物大分子,维持特定细胞结构,缓解干旱、盐、寒等环境胁迫的作用。LEA蛋白大多是高度亲水的。高度亲水性有利于LEA蛋白在植物受到干旱而失水时,能够部分替代水分子,蛋白质的多羟基能保持细胞液处于溶解状态,从而避免细胞结构的塌陷,稳定细胞结构,尤其是膜结构。在干旱脱水过程中细胞液的离子浓度会迅速升高,高强度的离子浓度会造成细胞的不可逆伤害。在第3组LEA蛋白的基元序列所构成的兼性α-螺旋结构中,亲水和疏水氨基酸分别处于螺旋的特定位置,形成分子内螺旋束,其表面具有束缚阴离子和阳离子的能力,因此,也能控制高盐、缺水伤害。 5植物抗旱相关基因的研究 了解植物适应干旱胁迫的分子机理有利于开展抗旱基因工程研究,对提高植物抗旱能力,促进农业生产的发展具有非常重要的意义。 5.1编码植物抗旱关键基因的克隆 1)与脯氨酸合成酶相关的基因,即脯氨酸合成酶基因族。其中包括了吡咯啉-5-羧酸合成酶基因P5CS及PVAB2,吡咯琳-5-羧酸还原酶基因P5CR及PproC1,榆钱菠菜脯氨酸转运蛋白基因Ah-ProT1,编码s-腺甘甲硫氨酸合成酶基因SAM1和SAM3硫醇蛋白酶的rd19A、rd21A基因等。将脯氨酸合成途径中的第1个酶——P5CS基因转入烟草和水稻后,转基因植株中P5CS mRNA的含量明显提高,转化植株的耐旱能力也比对照有所增加。此外,大量研究也表明,在干旱胁迫条件下,P5CS水平提高,胁迫解除,P5CS基因表达水平下降,乙酰胆碱由胆碱单加氧酶(Choline Monooxygenase,CMO)或胆碱脱氢酶(Betaine Aldehyde Dehydrogenase CDH)、甜菜碱醛脱氢酶(Betain Aldehyde Dehydragenase,BADH)两步催化合成甜菜碱。现已在菠菜、甜菜、山菠菜中成功克隆出CMO基因,从烟草中克隆出CDH基因,从甜菜、菠菜、山菠菜、大麦、水稻及木本植物海榄雌中克隆出BADH基因。此外,乙酰胆碱氧化酶(Choline Oxidase,COD)因为可以把乙酰胆碱一步合成甜菜碱而日益受到人们的关注。目前,codA基因已从水稻、拟南芥中成功克隆。Sakamoto等(1998)用编码codA基因转化水稻,获得两种分别在细胞的两个不同部位表达的乙酰胆碱氧化酶转化株,这两种转化株的耐盐、抗旱以及耐低温的能力均有所增强。 2)LEA基因、水孔蛋白基因及脱水素基因。Xu等(1996)用来自大麦的一种LEA蛋白基因HVA1转化水稻,使其在水稻中过量表达,结果发现水稻的耐旱能力明显提高,且提高幅度与LEA蛋白的表达量一致,为LEA蛋白在植物耐旱、抗盐过程中的作用提供了直接证据。棉花11个LEA相关基因,分别是D19、B19.1、D11、rab、16A-D、HVA1、D113、le2、D29和D34,以及拟南芥CORl5a、pRABA T1两个基因已经成功分离。拟南芥中有30个基因编码水孔蛋白得到克隆,其中,12种属于TIP,12种属于MIP,6种属于NLM。已经得到克隆的编码Na+/H+反向运输蛋白的基因包括:拟南芥中的AtN HX1、SOS1(Salt Overly Sensitive),小麦的 TαN HX1 和水稻的OsN HX1基因。脱水素是一种广泛存在于高等植物中的干旱诱导蛋白,具有很强的亲水性和热稳定性。具有保护植物细胞的大分子在脱水过程中不受伤害的功能。由于脱水素是在种子成熟时发挥作用,因此也把它归于LEA蛋白。脱水素基因是一个大的基因家族,目前已有多个脱水素基因或相关基因被克隆及定位,如大麦中dhn1、dhn11,玉米中的dhn1/rabl7和dhn2以及拟南芥中的dhnX、cor47、rab18 等。 5.2抗逆相关的转录因子及双组分系统基因 抗逆相关的转录因子的研究近来也日益受到重视,它们可以控制一系列的下游胁迫反应,从而启动信号传导中的级联反应,使细胞产生相应的抗逆性。至今,已克隆出了大量的与植物抗旱相关的转录因子。例如,拟南芥 DREB1A~C 和 DREB2A~B,CBF1~3、Hs、At-GluR2、ATHB6、SCOF-1、Atmyb2等。 在拟南芥和烟草中还发现双组分系(Two-tom-ponent System)基因的存在,其基因产物为“感受器”和“反应调节器”合二为一的激酶蛋白。如拟南芥的双组分系统基因 ATRR1 和 ATRR2 受干旱、高盐及低温的诱导。烟草双组分系统基因 NTHK1 和 NTHK2 则受高盐胁迫处理的诱导。双组分系统基因被诱导表达后,产生一系列的细胞应激反应,提高植物的干旱胁迫适应能力。 6展望 水分不足是限制农业发展的重要因子,提高植物自身抗旱性和水分利用效率来发展农业存在着较大的潜力,发展前景十分广阔。植物抗旱是一个复杂的问题,研究表明,植物的抗旱性是由多基因控制的,不同作物和品种适应干旱的方式是多种多样的,一些作物具有综合性的、几种机理共同起作用的抗旱特性。 探讨作物的抗旱机理,力求认识作物抗旱的本质,提高水分利用效率,改良作物的抗旱性已成为日前倍受关注的研究内容。目前,培育耐旱抗盐作物品种的主要途径有:①将野生耐旱植物驯化成作物;②建立在形态(如株高、生长以及根系发达程度等),生理(如渗透调节等)、分子标记(RFLP、RAPD等)选择基础之上的传统育种;③利用组织培养和诱变生物技术产生突变表型进行培育;④传统育种方式;⑤基因工程培育等。

【耐旱植物的抗旱机制】1、植物形态结构特征对其耐旱机制的影响 (1)根系。植物根系是植物直接吸收水分的重要器官,它对植物的耐旱功能具有至关重要的作用。纵深发达的根系系统可使植物充分吸收利用贮存在土壤中的水分,使植物度过干旱期。一般认为抗旱性强的植物,根水势低,利于水分吸收。 (2)叶片。作为同化和蒸腾器官的叶片,在长期干旱胁迫下,叶片的形态结构会发生变化,其形态结构的改变与植物的耐旱性有着密切的关系。主要表现在:叶片表皮外壁有发达的角质层,角质层是一种类质膜,其主要功能是减少水分向大气散失,是植物水分蒸发的屏障。厚的角质层可提高植物的能量反射与降低蒸腾,从而增强植物的抗旱性;具有表皮毛,可以保护植物避免强光照射,减少蒸腾;具有大的栅栏组织/海绵组织比和小的表面积/体积比,发达的栅栏组织,分布于叶的背腹两面,可使干旱缺水植物萎蔫时减少机械损伤。而小的表面积/体积比,可以最大程度减少水分丧失。韦梅琴的4种委陵菜属植物解剖研究,也证实了这一点。 2、渗透调节。水分胁迫条件下会积累有机分子相溶性溶质或渗压剂,有效地提高植物的渗透调节能力、增强植物的抗逆性。 (1)脱落酸与植物抗旱性。脱落酸是植物五大类激素之一,大量的试验表明:当植物处于干旱、低温、盐碱、环境污染等不利环境下,植物体内脱落酸大量增加。脱落酸的增加,使植物对不利环境产生抗性。尤其是脱落酸的增加和气孔的关闭一致,这对植物抗旱是非常有利的。脱落酸除能调节气孔开闭外,还能促进根系对水和离子的吸收。另外,脱落酸能促进芽的休眠,使生长速度下降,促进同化物质的积累,这些都可以减少蒸腾,提高植物保水能力,对植物抗旱是十分有利的。 (2)脯氨酸与植物抗旱性 。脯氨酸积累是植物为了对抗干旱胁迫而采取的一种保护性措施。脯氢酸亲水基与蛋白质亲水基相互作用使蛋白质稳定性提高,乃至严重水分胁迫下苜蓿根瘤代谢酶和结构蛋白质可能会受积累的脯氨酸的保护,减轻严重干旱对组织的危害程度。在正常情况下,植物中游离的脯氨酸含量仅为O.2~0.6 mg·g-1干重,占总游离氨基酸的百分之几,而在干旱条件下,脯氨酸可成10倍地增加,占总游离氨基酸的30%。水分胁迫下脯氨酸的积累一方面增强了植物的渗透调节作用,使组织的抗脱水力加大;另一方面脯氨酸的偶极性保护丁膜蛋白结构的完整性,同时增强了膜的柔韧性。脯氨酸还有作为自由基清除剂,调节细胞质PH值,防止酶变性,防止细胞质酸化的作用。 (3)甜菜碱与植物抗旱性。近年研究结果指出,甜菜碱可能是作为植物的主要渗透调节物质之一而对植物的抗旱性起作用。其依据是渗透胁迫条件下,植物体内的甜菜碱醛脱氧酶(BADH)和胆碱单氧化酶(CMO)活性升高,这两种酶在高等植物中,具有将胆碱氧化为甜菜碱的作用,并在细胞质中积累甜菜碱,甜菜碱的积累能够保持细胞与外界环境的渗透平衡和稳定复合蛋白四级结构,从而提高植物对干旱胁迫的适应性。甜菜碱在叶绿体中合成,作为一种渗透调节物质,在植物受到环境胁迫时在细胞内积累降低渗透势,还能作为一种保护物质具有极为重要的“非渗透调节”功能,维持生物大分子的结构和完整性,维持其正常的生理功能,解除高浓度盐对酶活性的毒害和保护呼吸酶及能量代谢过程。还能影响细胞内离子的分布。 (4)水孔蛋白与植物抗旱性 。水孔蛋白是植物体中水分跨膜运输的主要途径。是作为跨膜通道的主嵌人蛋白(MIP)家族中有运输水分功能的一类蛋白质。水孔蛋白、H+/ATPase和Na+/H+反向运输蛋白在调节细胞水势和胞内盐离子分布中起信号导作用。植物体可以通过调控水孔蛋白等膜蛋白以加强细胞与环境的信息交流和物质交换,改变膜对水分的通透性,实现渗透调节,以增强植物的抗旱、耐盐能力。 3、活性氧清除。植物受到水分、盐分胁迫时,产生活性氧,对细胞造成损伤。植物体内广泛存在的抗氧化酶系统(超氧化物歧化酶SOD)、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD等)能有效清除活性氧,保证细胞正常的生理功能,维持其对干旱胁迫的抗性。耐旱植物在逆境条件下能使保护酶活力维持在一个较高水平,有利于清除自由基,降低膜脂过氧化水平,从而减轻膜伤害程度。 4、LEA蛋白与植物抗旱性 。LEA蛋白是指胚胎发生后期种子中大量积累的一系列蛋白质。LEA蛋白广泛存在于高等植物中。在植物个体发育的其他阶段,也能因ABA或脱水诱导而在其他组织中高水平表达。一般认为,LEA蛋白在植物细胞中具有保护生物大分子,维持特定细胞结构,缓解干旱、盐、寒等环境胁迫的作用。LEA蛋白大多是高度亲水的。高度亲水性有利于LEA蛋白在植物受到干旱而失水时,能够部分替代水分子,蛋白质的多羟基能保持细胞液处于溶解状态,从而避免细胞结构的塌陷,稳定细胞结构,尤其是膜结构。在干旱脱水过程中细胞液的离子浓度会迅速升高,高强度的离子浓度会造成细胞的不可逆伤害。在第3组LEA蛋白的基元序列所构成的兼性α-螺旋结构中,亲水和疏水氨基酸分别处于螺旋的特定位置,形成分子内螺旋束,其表面具有束缚阴离子和阳离子的能力,因此,也能控制高盐、缺水伤害。 植物抗旱是一个复杂的问题,研究表明,植物的抗旱性是由多基因控制的,不同作物和品种适应干旱的方式是多种多样的,一些作物具有综合性的、几种机理共同起作用的抗旱特性。

主要有一下几个原因:

1 、渗透调节渗透调节是植物在水分逆境下降低渗透势、抵抗逆境胁迫的一种重要方式,作为植物的重要耐旱和抗逆生理机制,近些年得到较广泛研究。John等认为渗透调节物质分无机离子和有机溶质两大类。前者以K+和其他离子为主,主要调节液泡的渗透势,维持膨压等生理过程;后者以脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖等为主,主要调节细胞质的渗透势,同时对酶、蛋白质和生物膜起保护作用。

2、水分胁迫下的活性氧伤害与植物的抗氧化防御系统一般认为干旱条件下植物细胞膜系统的完整性和功能的受损与活性氧的大量累积直接相关。通常情况下,植物通过多种途径产生超氧化物自由基0主等自由基,同时细胞内存在清除这些自由基的一整套抗氧化防御系统,两者对立统一,形成平衡,不足以使植物受到伤害。但一旦植物遭受干旱胁迫,作为其最原初的反应之一,活性氧的产生和抗氧化系统之间的平衡体系就被破坏,自由基积累,导致植物细胞膜系统受到伤害,膜脂发生过氧化,丙二醛(MDA)含量增加,质膜透性加大,离子外流,代谢紊乱,致使植物遭受伤害。其直接的实验依据是干旱胁迫下丙二醛含量的增加。丙二醛是逆境胁迫下脂质过氧化的一个产物,其含量多少是脂质过氧化作用强弱的重要指标之一。许多研究表明,干旱引起细胞膜透性的增加与脂质过氧化水平之间存在显著正相关,干旱加速脂质过氧化作用是导致膜损伤的主要因素。自Mclord和Fridovich(1969)首次从牛血红细胞中发现超氧化物歧化酶(SOD)以来,生物活性氧代谢的研究受到了普遍重视。植物体内存在酶促与非酶促两类活性氧清除系统。酶促系统主要包括SOD等抗氧化酶;非酶促系统主要包括维生素E等。其中抗氧化酶中SOD酶最为重要。由于SOD的作用是将OE歧化为H202和02,故SOD是机体防御氧负离子的第一道防线。大量研究表明,玉米的抗旱性与水分胁迫下上述酶的活性成显著正相关,抗旱性强的玉米品种,其SOD、CAT、POD保护酶活性较高。在小麦上的研究表明,SOD在清除因干旱胁迫而导致活性氧伤害细胞膜方面比POD和CAT起更为重要的作用,抗旱品种的增加量大于不抗旱品种。同时研究还发现SOD同工酶和POD同工酶的类型与抗旱性有关。目前超氧化物歧化酶基因已在苜蓿上转化成功,一定程度上提高了苜蓿抗氧化能力。

3、水通道蛋白

4、胚胎发育晚期丰富表达蛋白(Lea蛋白)

具体参考文献见附件。

玉米黄色素研究进展论文

在视网膜中央,有近千种黄色色素密集的细小碟型区域,叫黄斑点,负责中央视力。黄斑点主要由两种胡萝卜素:黄体素及玉米黄素组成。可以预防眼睛受紫外线的伤害,也可预防自由基对眼睛组织的伤害。是维生素A源之一。叶黄素、花青素、玉米黄质素、β- 胡萝卜素和虾红素一、叶黄素& 玉米黄质素叶黄素和玉米黄质素是众多医学证实对眼睛有用的营养素中最为重要,因为这两个营养素比所有其它的营养素更容易集聚于眼睛部分,是唯一能有如太阳眼镜般的阻挡蓝光和紫外线的营养素。蓝光和紫外线是导致眼睛疲累、眼睛镜片出现影子、视力模糊、最终形成白内障的首要因素。叶黄素和玉米黄质素也是强效的天然抗氧化剂,能抵挡自由基对眼睛的破坏。叶黄素和玉米黄质素的功效1、改善眼睛疲劳感和减少眼睛水汪汪的现象。2、降低自由基对眼睛的伤害,视线更清晰明亮。3、保护眼睛以免眼睛镜片出现影子、视力模糊最终形成白内障。二、花青素花青素是萃取自山桑子,抗氧化能力约是维他命E的50倍是强效的抗氧化剂。在二次大战期间,英国皇家空军的飞行员在夜间服勤之前食用富含花青素的山桑子果酱来增强视力。花青素的功效 眼睛含的微血管最细、密度最高的,负责运输养分及氧气供眼睛细胞。许多研究指出,花青素增进微细血管循环,具有保护眼睛细胞,消除眼睛肌肉疲劳、水肿、改善血管型黑眼圈。 视网膜上的「视紫质」可加强适应对黑暗弱光的敏感度。视紫质如果不足,会有弱视及夜盲症的现象。研究显示花青素活化和加速视紫质的再生,促进视觉敏锐度、改善夜盲症。使视网膜可适应光线的变化,提高眼睛在暗处的辨识力。 随着年龄的增加及过度的使用眼睛,造成眼睛易受体内自由基的破坏,逐渐造成视力的异常而发生青光眼、白内障、视网膜出血、黄斑退化。 山桑子中的花青素是强力的抗氧化剂,比维生素C及E还要强,保护眼睛减少受到自由基的伤害,有助预防眼部退化性疾病产生。三、虾红素超级维生素E虾红素是取自天然红球藻,其抗氧化能力为维他命E的500倍,可以强力清除体内的自由基的伤害,有促进眼睛及中枢神经健康的功能。虾红素的功效 眼睛是最常曝露在氧化环境下的器官之一,眼睛有许多小毛细孔会将代谢氧化的残余物送入血液中。虾红素可抑制这情况,避免使眼睛形成结晶体。 对眼睛和中枢神经系统的健康有帮助。四、β-胡萝卜素β-胡萝卜素中的维生素A,是视觉色素「视紫质」的主成份因此也有人将β-胡萝卜素称为「植物性维生素A」。如果说维生素A补充不够,就好比底片的感光度不够,就需要较长的时间来形成影像。举个例子,当进入黑暗的电影院时,若平常维生素A补充得够,我们很快就能看清楚电影院中的座位,走楼梯时也比较不会跌跌撞撞的。β-胡萝卜素的功效1、犹如天然眼药水,帮助保持眼角膜的润滑及透明度,促进眼睛的健康。2、是对抗自由基最有效的抗氧化剂之一。3、强化免疫系统,增强抵抗力。4、预防癌症,降低口腔癌、乳癌、子宫颈癌、肺癌等几率。5、预防白内障,有助于保护眼睛晶体的纤维部分。6、预防心血管疾病。7、转化成维生素A,帮助保持肌肤与器官内腔黏膜系统正常化。8、增强生殖系统和泌尿系统机能,提高精子活力,预防前列腺疾病。9、改善和强化呼吸道系统功能。

在人体内,玉米黄质是一种强抗氧化剂,还可通过猝灭单线态氧、清除自由基等抗氧化行为来保护机体组织细胞,从而保护生物系统免受一些由于过量氧化反应所产生的潜在的有害作用 。 玉米黄质是晶状体中仅有的2种类胡萝卜素之一,它的分子中有 11个共轭双键,并且尾端集团上带有羟基,此结构使它具有较强的抗氧化能力。作为一种强抗氧化剂,它可以淬灭单线态氧和光敏剂的三重态,清除损害性氧自由基,防止膜脂过氧化,减少脂褐素的形成,进而防止白内障的形成。研究表明,叶黄素和玉米黄质摄入高的人群,比低摄入量的人群患白内障的可能性可降低 19%~22%。预防老年性黄斑区病变作用如果没有正常功能的黄斑区,人的主要视力功能会逐渐损坏,甚至有失明的危险。在黄斑区中心点,入射光最强,产生的活性氧也最多。大量流行病学研究结果也表明,玉米黄质具有特异性吸收对视网膜最具损伤性的蓝色光线的作用,从而保护视网膜中央凹的视锥细胞。许多研究表明,短期增加玉米黄质摄入量,可以使黄斑色素增加,从而增强黄斑区对抗有害物质和光射线损害的能力,预防和减缓老年性黄斑变性。另外,玉米黄质本身具有很高的营养价值,食用后可在人体肝脏内转化成具有生物活性的维生素A,对促进人体的生长发育、保护视力与上皮细胞、提高抗病能力、延长寿命等具有特殊的功效。 玉米黄素主要存在于黄色玉米表皮中,可用于生产玉米黄素的玉米加工副产物有玉米黄粉、DDGS和玉米皮渣等,提取制备技术包括有机溶剂萃取法,超声波提取法,微波辅助提取法,表面活性剂法,酶法提取,超临界流体萃取法以及膜辅助分离提取技术等。有机溶剂萃取法该法是采用石油醚、乙醇、丙酮等单一溶剂或混合有机溶剂为萃取剂,将待处理原料与萃取剂混合,在室温下缓慢搅拌萃取数小时,分离混合油和浸出物料,混合油经过回收溶剂后得到含有玉米黄质、隐黄素及叶黄素等的类胡萝卜素混和物。有机溶剂分离提取法的主要特点是提取工序比较简单,提取率较高,工艺中过滤得到的滤渣可以二次浸提,蒸馏后得到的溶剂可以回收再循环抽提利用。此方法特别要对提取时间的掌握,时间过短提取就不充分,提取时间过长,容易沉积其它的杂质影响纯度。酶法提取植物体中类胡萝卜素与蛋白质一般以结合的状态存在,采用传统的直接浸提法,浓缩后得到玉米黄色素粗制品中含有一定的醇溶蛋白,不利于最后玉米黄素的纯化。采用酶法提取玉米黄色素,就是利用蛋白酶使部分蛋白质水解,拆散蛋白质的网络结构,不仅可以提高玉米黄色素的提取速率,而且可得到较高纯度的玉米黄色素。采用酶法提取玉米黄素,在玉米蛋白粉在水解过程中,需要很好的控制底物浓度、酶浓度、pH 、水解时间、水解温度。微波协助提取法微波协助提取技术是以传统溶剂浸提原理为基础发展的新型萃取技术,把微波用于浸提,它能强化浸提过程,降低生产时间、能源、溶剂的消耗以及废物的产生,可提高产率,既降低操作费用,又合乎环境保护的要求,是具有良好发展前景的新工艺。微波辅助萃取玉米黄色素,具有时间短,提取率高,溶剂用量少,有利于回收,节约能源,减轻环境污染等优点。表面活性剂提取法表面活性剂提取玉米黄素,也是在有机溶剂萃取法的基础上,与微波协助萃取技术相结合的一种方法。借助表面法减少了有机溶剂对色素产品的污染,具有速度快,提取率高等优点,为玉米黄色素的开发和利用提供了一种新途径。超生波提取该方法是在直接浸提法的基础上,以超声波为辅助,可以提高玉米黄素的得率。超声辐射的提取过程中,超声场声能量产生超声空化作用,大大加快了内扩散速度,同时对固体颗粒表面进行剥离、凹蚀和粉碎作用,创造了新的活性表面,使传质比表面积增大,从而提高提取速度。超声波提取玉米黄色素缩短了提取的时间,操作简单,所得产品质量稳定,但浸出后的物料蛋白含量较高,需要对产物进一步纯化分离得到玉米黄素。超临界流体萃取超临界流体萃取( Supercr itical Fluid Ex trac-tion,SFE) 装置是一种固-液或液-液的特殊分离设备,较常用的萃取溶剂有CO2和丙烷。采用超临界流体萃取法提取玉米黄素它不引进任何化学合成物质,其操作温度低,压力不会过高,玉米黄素亦不易降解,有利于保持玉米黄素的天然性。但由于该技术对于设备的要求较高,还不能形成大规模工业化生产,并且产出率较低。膜辅助分离提取技术膜分离作为一种新发展的高新分离技术, 它利用半透膜作为障碍层, 借助于膜的选择渗透作用, 在能量、浓度或化学位差的作用下对混合物中的不同组分进行分离纯化。整个过程装置比较简单, 同时操作方便、结构紧凑、维修费用低且方便、易于自动控制。 玉米黄素属于异戊二烯类, 常常与隐黄素、β-胡萝卜素、叶黄素等共存,组成类胡萝卜素混合物,常用的分离纯化方法有薄层色谱法和高效液相色谱法。薄层色谱法薄层色谱是色谱分析方法中的一种,其特点是仪器和操作简单,展开时间快,检测灵敏度高,不仅适用微量成分的分离和鉴定,而且可用于制备少量纯物质。无论无机物、有机物、小分子化合物或大分子化合物、亲水性物质或亲脂性物质等各种类型化合物的分离、精制和鉴定都可用薄层色谱。玉米黄色素属于异戊二烯类色素,主要由玉米黄素、叶黄素等类胡萝卜素组成的混合物,故对玉米黄素的分离采用分离类胡萝卜素的吸附法、薄层色谱法进行分离,对分离成分进行红外、紫外光谱定性鉴定。高效液相色谱法对食品中叶黄素和玉米黄素的定量分析一般采用电子(紫外-可见)吸收光谱法。由于二者在许多食品材料中是共存的,二者的分离是它们定量分析的基础。1994年,Sander等首次应用C30固定相在HPLC上成功分离了多种极性的类胡萝卜素及它们的几何异构体。在此之后,C30柱子在类胡萝卜素的分离与检测中获得了越来越多的应用。研究者在装备了二极管阵列检测器(PDA)的高压液相色谱(HPLC)上应用C30柱,使得食品中的全反式叶黄素和玉米黄素获得了良好的分离。根据其色谱行为和光谱特征,玉米黄素可被鉴定。制备合成方法生物合成法玉米黄素是植物的次生代谢产物,可以通过重组基因技术可调控异戊二烯途径合成玉米黄素,构建高产植物或菌株。因此生物合成玉米黄质的2种方式分别是:大量培养能合成玉米黄质的菌类和利用基因技术构建高产玉米黄质的植物或菌株。国外研究人员采用草生欧文氏菌( E. her bicola) 的基因簇克隆入大肠杆菌中,经修饰加工后在酿酒酵母细胞中表达。将多余的某些部分删除后,这种再构建的基因表达的牛彧儿焦磷酸( GGPP) 成酶的活性从6.35增至23. 4 nmol/ min,把合成番茄红素环化酶原有的起始码GTG 更换成ATG,并将编码六氢番茄红素合成酶基因与酿酒酵母磷酸甘油酸激酶启动子融合后用一个整合载体转化到酵母中,可产玉米黄素5% 。2000 年,研究人员等将PSY、LycB 二个基因连接到胚乳特异表达的谷蛋白启动子上,同时将细菌八氢番茄红素降解酶基因crtI 连接到花椰菜斑点病毒35S启动子上,然后一起构成表达载体转入到一个日本水稻品种,结果在水稻胚乳中检测到玉米黄素 。 异构化法即采用化学方法制备玉米黄质类异构体,由于玉米黄质和叶黄素为同分异构体,可以通过在多羟基醇和碱的存在下,转化叶黄素进行玉米黄质的生产。用叶黄素异构化生成玉米黄素速率较快, 全部过程可在常压下进行, 较适合于工业化生产。Kar rer 和Jucker 报道,在乙醇钠和苯存在下,可以将叶黄素转化为玉米黄素;Andrew es 也报道在氮气中,在甲醇、甲醇钾和二甲亚砜存在下,可以将叶黄素转化为玉米黄素。美国专利报道叶黄素在无催化剂的水相体系中能异构化产生玉米黄素的方法。在该方法中, 叶黄素与强碱水溶液长时间反应得到玉米黄素 。 玉米黄质的测定方法主要有分光光度计法和高效液相色谱法(HPLC)。采用分光光度计法测定时,取玉米黄质提取液,以提取的有机溶剂为参比,直接在紫外可见分光光度计中测定吸光值,波长一般在445 nm,根据吸光值来判定玉米黄质含量。分光光度计法的灵敏度检测限最大可达 105~106,进样量在100 µL 数量级。由于该方法操作比较简单便捷,成本低,可用作筛选富含玉米黄质的玉米材料。高效液相色谱法可测定提取液样品中的各种成分,包括各类类胡萝卜素,如叶黄素和玉米黄质。此法灵敏度高,如荧光检测器灵敏度可达 10~11 g,检测限达 109,进样量在几µL 数量级,定量检测不受提取液中的杂质影响。但该法对仪器要求高,需要专门人员操作,费用大,难以在普通实验室应用,这可作为已筛选出的富含玉米黄质玉米的后期定量测定。

月季抗旱性研究论文

城市道路绿化对改善道路生态环境,保证行车安全,美化道路景观,有着重要的作用。而道路环境的特殊性又影响着道路绿化苗木的成活、生长、成型以及保存,本论文根据本人多年对北京城市道路养护管理的实践和体会,提出一些针对北京城市道路绿化养护管理的方法和措施,以期通过总结经验,能够对以后的城市道路养护管理工作起到指导的作用。关键词:城市道路 行道树 养护管理一、前言城市道路绿化是北京园林绿化的主要组成部分,能够分割汽车与汽车、自行车、行人,能防止眩光,诱导视线,和起到遮荫等多种功能,通过多年来几代园林工作者的辛勤劳动,目前北京市的城市道路绿化的整体景观效果已经凸现出来,例如北京的二三环,以及四五环已成为几条绿色的项链,装点着北京。但是,大面积的城市道路绿化给养护管理工作带来了新的课题,养护管理好现有的城市道路景观环境,任重而道远,与城市道路绿化工程施工有着同等重要的意义。由于北京地区的气候条件和道路绿化环境的特殊性,通过本人多年的实践,对城市道路的养护管理工作,提出了一些建议和方法。二、城市道路绿化中存在的主要问题(一) 城市道路绿化环境的特殊性:城市道路绿化苗木的种植环境主要是中央分割带和行道树,其特点是:土质坚硬、杂质多、土壤污染严重、种植面积相对较小等特点;行道树的种植成排成行,树种较为单一,易受气温和湿度的影响,易发生病虫害。(二) 城市道路绿化作业环境的安全问题:由于城市道路绿化管理作业的场所主要是中央分割带和路基两侧的绿化带,作业人员的安全问题尤为突出。(三) 融雪剂对城市道路绿化的影响问题:每年冬季的融雪剂是造成行道树大量死亡的一大杀手。通过对融雪剂对行道树影响的调查,每年至少几千株植物失去生命。例如长安街沿线、西外大街、二三环等部分路段中心隔离带和分车带绿篱,每年都出现不同程度的干枝、死亡现象。特别是今年四月道路两侧树池危害严重,造成大量的多年生大树出现干枯的现象,绿篱明显出现干枝、死亡。每年都进行大量的补植,浪费了大量的人力、物力、财力,对国家造成了重大的经济损失,并造成土质的恶化。(四) 城市道路绿化养护管理存在的其他问题。近几年北京的绿化养护虽然取得了很大的成绩,但是整体的绿化养护水平与国外相比还有一定的差距,存在的问题主要有:1.过分强调短期效果,不重视生长规律,往往是苗圃搬家式的种植。2.过分强调当时景观效果,不考虑苗木成活率及生长,片面注重大量采用山苗、大规格苗木和全树冠的大树移植。3.养护管理沿袭老的养护管理方法,创新不够。二、城市道路绿化树木养护的措施(一)冬季养护管理冬季,在北京地区,特别是在道路两边一般的地形开阔,空气对流,加上高速行驶的车辆带动风速,引起树木的剧烈摇摆,容易导致树木根系受到损伤,并加快了树木水分的损耗,降低树木御寒防冻、防寒的能力。在冬季可以采用以下的防冻保温措施:第一、缠树干的措施:例如在北京经济技术开发区的行道树对法桐落叶乔木冬季防寒处理用所料布缠裹树干,把树干包严,再用草绳缠上,即保湿又防寒,再用地膜把树根部保温防寒,使次年的法桐成活率达到99%。第二、搭风障的措施:例如雪松等树种在北京越冬困难,特别是春季风大使雪松适应能力降低,可以采用搭风障减弱风速,保证树木的安全越冬。第四、建保温棚:对于当年栽植的大叶黄杨,小叶黄杨和铺地龙柏等苗木,面积较大时,采用一般的防寒措施不太理想,可以根据面积大小,用木条和无纺布搭建保温棚的方法,即可使苗木安全过冬。对于疏植的大叶黄杨、红枫等苗木可用无纺布包裹的方法进行防寒。第五、对根颈培土,盖地膜:在绿带内的河南桧、玉兰等苗木,灌完冻水后在树木整个树坑内覆盖地膜,然后根颈培土20—30cm的土堆。利用细土将四周培实。这样既能防止冻伤植株根系,同时又能减少水分蒸发。第六、覆土封垄:对当年新栽植月季,在灌完冻水后覆盖30—40cm的土堆,一般不做修剪,过早的修剪会导致“烧条”现象,一般待来年开春后再进行修剪,。第七、树干涂白防冻:这是行道树冬季防寒、防病的一项重要工作,特别是新植落叶乔木,涂白时间一般在10月下旬至11月中旬。涂白的配比度为:水:生石灰:硫磺粉:盐=40:10:1:0.5。高度一般1.2m。同一路段区域高度一致,可以达到整齐美观的效果。(二)春季养护管理第一、在春季苗木管理,防寒材料不可突然式过早拆除,要采用逐渐过渡的办法,防止苗木的不适应。保温棚拆除根据天气,一般北京的防风障拆除时间在4月初、清明过后。为了以免使树体遭受风害,提前在保温棚东南侧打孔放风,待树木适应后在全部拆除。第二、浇水、施肥:春季管理以增加地温,适时浇足春水和增施有机肥为主。通过树木的浇水、施肥,能使树木增加抵抗病害的能力,还利于生根。实际中,行道树施肥可采用棒肥,是在树池四周用钉子打孔,埋入棒肥,可起到追肥的作用。(三)夏季养护管理第一、夏季的养护管理,注意水肥管理,同时道路中心隔离带和绿化带中色块的造型修剪,一般结合一年两次的养护大检查及五一、十一来进行修剪整理。第二、夏季的养护主要以病虫害的防治为主,由于行道树受小气候多样性、人口密集的影响,病虫害的发生时间不齐,不易防止。同时防治过程中还得考虑对人对环境的影响,以及对植物天敌的保护。近几年来,一直在推广使用生物防治,如:采用新性引诱剂防治叶柄小蛾、苏云金杆菌防止天蛾,灭幼尿防止尺蠖等都取得了很好的效果。(四)秋季养护管理秋季的养护管理工作,主要是合理浇冻水和施肥。合理的冻水即能保证植物的地上部分吸收充足的水分又能保护地下根系抵抗干燥多风的冬季,有利于植物安全越冬和来年萌芽。浇冬水要根据天气变化不可过早浇灌,导致新芽徒长。在十月份减少浇水的次数,增加抗旱性。最后一遍冻水浇到结冰封冻为最佳。同时,秋季合理进行施肥,有利于促进植物的生长和树木的木质化,同样有利于植物的安全越冬和来年的生长,这就要选择好施肥的时间、种类和施肥量。三、城市道路绿化草坪养护的措施冷季型草坪,春季要浇好返青水,并加强施肥,并梳理枯草,把腐烂的草用丝扒梳理干净,并打孔后施复合肥。然后浇水,刺激草坪的新根萌发和增加肥力。增强抵抗病害的能力,才能安全越夏。夏季根据要求10—15天修剪草坪一次,修剪后要及时喷药,或灌根25%的多菌灵可湿性粉剂,可控制病害的发生。在七月份天气湿热时,对草坪的生长不利,也是草坪休眠期,养护最困难的时期,应按及时清除枯草层,因为枯草层往往存在大量的病原物,是新病害的病源来源,同时原来的枯草层减弱了通透性及早清处。另外在高温、闷热、连阴雨期间要每周或放晴就开始喷甲基托布津、多菌灵、白菌清等农药,交替使用可防止褐斑病、腐霉菌枯萎病、和镰刀菌的枯萎病。秋季雨水变少后天气变凉一般病害减轻,草坪锈病发生严重。例如可以采用1000—1500倍的粉锈宁进行防治有很好的效果,但要与速保利、甲基托布津交替使用。四、城市道路绿化色带养护的措施绿篱是萌芽力和成枝力强,耐修剪的树种,密集成带状栽植,具有分隔的功能和优美的造型。如大叶黄杨、金叶女贞、红叶小檗、桧柏蓠、小叶黄杨是常用的绿篱造型树种。近两年随着彩叶植物的增加,使用彩叶树种组成的色块,如:紫叶矮樱、迎春、连翘、棣棠等,都是大环境绿化常用运用的树种。但在修剪上有着不同的修剪方法。道路中央分隔带修剪,以能挡住人的视线1—1.2m高为宜,要修剪的横平竖直,整齐美观。为使绿篱生长茂盛,由于植物的生长高度不同,采用不同的修剪方式。五、城市道路绿化中应注意的其他问题(一) 安全问题在道路绿化养护作业中,应在200米分别设置防护标志,并设专人疏导车辆,设置车辆闪光器。提示车辆在上下桥施工时,要在上桥的底部开始提前设置,防止司机进入盲区。养护作业人员要佩戴反光背心,在自行车与机动车分道带上,如跃过马路浇水,要把浇水管顺直,以免摔伤行人和自行车。近几年喷灌的快速发展,中央隔离带,水车浇水将逐渐被淘汰。取而代之的将是:滴灌、微喷来取代。既节约水又保证了车辆的安全。行道树的修剪易同行人和车辆发生矛盾。要设置警戒线,码放安全隔离桶。(二) 行道树的修剪问题行道树主要以美化市容,改善城区的小气候、夏季降低温度、滞沉、遮荫为主要功能。行道树修剪需扩大树冠,优美了树形,调整纸条的伸展方向,调节营养物质的合理分配,抑制徒长等为目的,同时也是老树复壮,增加了保温遮荫的效果,防治病虫害的发生,增加通风透光主要手段之一。行道树的主要修剪时间一般在冬季。冬季修剪的方法主要有:截、疏、除蘖。行道树修剪是要设有专人维护现场,防止大枝砸伤行人和过往车辆。高压线附近作业要注意安全,必要时要请供电部门配合。行道树国槐既有典型的:三叉、六股、十二枝的冠型。分布均匀,夹角的枝条作主枝,其余分期剥芽、或疏枝。冬季对主枝留40—80cm。剪口芽留在侧面,经三到五年反复修剪即可形成杯壮树冠。如国槐大树对树木的内膛枝和过密的枝进行疏剪,达到通风透光,防止病虫害调整整个树形,并能阶梯式。保留上树枝,方便修剪作业,也使树形美观。在日常的养护生产中,树木与高压线的距离、和路口的交通设施的配合直接关系到行人和车辆的安全。每年的春季都将配合供电、交通、通讯进行安全排查。对高压线15米范围内的高大树木进行修剪,同时得对妨碍司机视线的交通标志信号灯位置的树木进行修剪。修剪过程中要保证安全信号清楚显现,保护行人和车辆的安全。(三) 融雪剂问题对于融雪剂的危害, 特别是油松、侧柏等均怕盐水的侵害。不得不进行被盐水侵蚀后的土壤改良和换土。把盐水侵蚀后的土壤去掉30cm,更换土壤。切不可图省事乱浇水、补苗。不可用灌水稀释土壤盐碱性的方法取代换土。几年来,三里河路采用挡盐板的方法,在很大程度上防止了融雪盐水对道路两侧现有植物的危害。几年来的常识我们可以认识到挡盐板的应用在冬季对行道树木有着非常理想的功效。实践表明,每年三月初、四月底三里河道路两侧的油松长势比使用挡盐板前更加旺盛,发芽期明显提前,并减少了干枝、枯叉。连翘等花灌木分蘖多、花期整齐一致。在正常防寒的基础上,没有发生冻害和死亡的现象。同时整齐的挡盐板也成为了冬季三里河路两侧的又一景观,起到了既美观又实用的效果。因此作为冬季防寒的一种措施,挡盐板可以在条件的道路两侧进行推广使用。六、结束语优美的城市环境,宜人的城市道路绿化是人对一个地区、一个城市的第一印象的重要组成部分,是人工艺术环境和自然生态相结合的再创造。养护管理好大面积的城市道路绿化环境,是我们每一个园林工作者的责任,但是面临的问题,需要我们在工作中不断的总结和摸索,寻找适合的措施和方法,为北京的城市绿化作出自己的贡献。[来源:论文天下论文网 lunwentianxia.com]

地栽月季更耐旱,更好养护,只要做好水肥管理,科学施肥,适当浇水,保证得到充足的光照就行。

月季花的习性如下:1、适应性强:月季花在贫瘠、微碱性的土壤中均能正常生长。2、耐寒性强:月季花在冬季可以忍受零下15度的低温。3、抗旱性强:月季花在干燥的土壤环境下也正常生长。4、喜光:月季花适合生长在日照充足、空气流通且避风的环境下。

果树抗逆性研究进展论文

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Photosynthesis Research 115: 1-22 (SCI IF2012= 3.150)5 Gurmani AR, Bano A, Najeeb U, Zhang JL(张金林), Khan SU, Flowers TJ (2013) Exogenously applied silicate and abscisic acid ameliorates the growth of salinity stressed wheat (Triticum aestivum L.) seedlings through Na exclusion. Australian Journal of Crop Science 7(8): 1123-1130 (SCI IF2011=1.632)6 李剑, 张金林(通讯作者), 王锁民 (2013) 小花碱茅PutHKT2;1基因全长cDNA的克隆与生物信息学分析. 草业学报 22(2): 140-1497 王雪芳, 王春梅, 张金林, 段丽婕, 王锁民 (2013) 小花碱茅组织培养植株再生体系的建立. 草业学报(已接受)2012:8 Guo Q, Wang P, Ma Q, Zhang JL(张金林), Bao AK, Wang SM (2012) Selective transport capacity for K over Na is linked to the expression levels of PtSOS1 in halophyte Puccinellia tenuiflora. Functional Plant Biology 39: 1047-1057(SCI IF2012=2.471)9 Ma Q, Yue LJ, Zhang JL(张金林), Wu GQ, Bao AK, Wang SM (2012) Sodium chloride improves photosynthesis and water status in the succulent xerophyte Zygophyllum xanthoxylum. Tree Physiology 32(1): 4-13 (SCI IF2012=2.853)10 Yue LJ, Li SX, Ma Q, Zhou XR, Wu GQ, Bao AK, Zhang JL(张金林), Wang S.M. (2012) NaCl stimulates growth and alleviates water stress in the xerophyte Zygophyllum xanthoxylum. Journal of Arid Environments 87: 153-160 (SCI IF2012= 1.772)11 吴永娜, 胡静, 王引权, 李剑, 张金林(通讯作者) (2012) 当归Actin基因片段的克隆及序列分析. 中草药 43(12): 2485-248912 李剑,张金林(通讯作者) (2012) 拒盐型牧草小花碱茅PutHKT2;1基因表达模式分析. 草业科学 29(9): 1379-138313 于建龙, 张金林, 徐建华, 徐生智, 王锁民 (2012) 钠复合肥提高移栽梭梭抗旱性. 兰州大学学报(自然科学版) 48(5): 79-8414 赵常玉, 李剑, 张金林, 王锁民 (2012) HKT与植物耐盐性研究进展. 草业科学 29(10): 1604-161215 王引权, 赵勇, 安培坤, 张金林, 王艳 (2012) 不同含水量当归种子贮藏过程中生理生化特性研究. 中国中药杂志 37(2): 181-18516 王引权, 王艳, 陈红刚, 张金林, 樊秦, 夏琦, 陈健, 安培坤 (2012) 海拔梯度对药用植物品质形成影响的研究进展. 中国现代中药 14(5): 41-4417 安培坤, 王引权, 窦丽丽, 张金林, 康生福 (2012) 岷山红三叶茎叶水浸液对3种植物种子萌发及幼苗生长的影响. 草业科学 29(6): 960-96318 方永丰, 李永生, 白江平, 慕平, 孟亚雄, 张金林, 王汉宁, 尚勋武 (2012) 玉米持绿相关QTL整合图谱构建及一致性QTL区域内候选基因发掘. 草业学报 21(4): 175-1852011:19 Gurmani AR, Bano A, Khan SU, Din J,Zhang JL(张金林, 通讯作者) (2011) Alleviation of salt stress by seed treatment with abscisic acid (ABA), 6-benzylaminopurine (BA) and chlormequat chloride (CCC) optimizes ion and organic matter accumulation and increases yield of rice (Oryza sativaL.). Australian Journal of Crop Science 5(10):1278-1285 (SCI IF2011=1.632)20 Zhang JL(张金林), Wetson AM, Wang SM, Gurmani AR, Bao AK, Wang CM (2011) Factors associated with determination of root Na influx in the salt accumulation halophyte Suaeda maritima. Biological Trace Element Research 139(1): 108-117(SCI IF2012=1.307)21 Wu GQ, Xi JJ, Wang Q, Bao AK, Ma Q, Zhang JL(张金林), Wang SM (2011) The ZxNHX gene encoding vacuolar Na/H antiporter in the xerophyte Zygophyllum xanthoxylum plays important roles in response to salt and drought. Journal of Plant Physiology 168: 758–767 (SCI IF2012=2.699)22 Paré PW, Zhang HM, Aziz M, Xie XT, Kim MS, Shen X, Zhang JL(张金林) (2011) Beneficial rhizobacteria induce plant growth: mapping signaling networks in Arabidopsis. Biocommunication in Soil Microorganisms, Soil Biology 23(2): 403-41223 吴永娜, 李剑, 许瑞, 王引权, 张延红, 王惠珍, 张金林(通讯作者) (2011) 党参肌动蛋白基因片段的克隆及序列分析. 中草药 42(12): 2518-252224 李剑, 赵常玉, 吴永娜, 马清, 郭强, 王锁民, 张金林(通讯作者) (2011) 小花碱茅HKT1;4(HKT7)基因片段的克隆与序列分析. 草业科学 28(6): 969-97325 徐建华, 于健龙, 伍国强, 王锁民, 张金林(通讯作者) (2011) 钠复合肥增强荒漠植物梭梭抗旱性的研究. 草业科学 28(6): 1025-102926 赵丽君,王雪芳,张金林,王锁民 (2011) 植物组织培养及其在草类植物中的研究和应用. 草业科学 28(6): 1140-11482010:27 Zhang JL(张金林), Flowers TJ, Wang SM (2010) Mechanisms of sodium uptake by roots of higher plant. Plant and Soil, 326(1): 45-60(SCI IF2012=2.638)28 李剑, 赵常玉, 张富生, 王锁民, 包爱科, 张金林(通讯作者) (2010) LEA蛋白与植物抗逆性. 植物生理学通讯 46(11): 1101-110829 孟亚雄, 张金文, 张金林, 仲军, 王化俊 (2010) 棉纤维特异启动子LTP12 驱动的基因phaB、phaC双价载体构建及其原核表达研究. 草业学报 19(3): 170-17630 蔡建一, 马清, 周向睿, 张金林, 王锁民 (2010) Na在霸王适应渗透胁迫中的生理作用. 草业学报 20(1): 89-9531 郭强, 周向睿, 王沛, 张金林, 包爱科, 伍国强, 王锁民 (2010) 盐生植物小花碱茅K通道PtAKT1基因片段的克隆及序列分析. 草地学报 18(5): 683-6882009:32 Zhang JL(张金林), Ma JF, Cao ZY (2009) Screening of cold-resistant seedlings of a Chinese wild grape (Vitis piasezkii Maxim Var. pagnucii) native to loess plateau of eastern Gansu province,China, as rootstocks. Scientia Horticulturae, 122: 125-128(SCI IF2012=1.396)33 Wang CM, Zhang JL(张金林), Liu XS, Li Z, Wu GQ, Cai JY, Flowers TJ, Wang SM (2009) Puccinellia tenuiflora retains a low Na level under salt stress by limiting unidirectional Na influx resulting in a high selectivity for K over Na. Plant Cell and Environment, 32, 486-496 (SCI IF2012=5.135)34 Bao AK, Wang SM, Wu GQ, Xi JJ, Zhang JL(张金林), Wang CM (2009) Overexpression of the Arabidopsis H-PPase enhanced the salt and drought tolerance in transgenic alfalfa (Medicago sativa L.). Plant Science, 176: 232-240 (SCI IF2012=2.922)35 王生银, 张永超, 李莉, 张金林(通讯作者), 王春梅, 郭强, 包爱科 (2009) 拒盐型盐生植物小花碱茅(Puccinellia tenuiflora)肌动蛋白基因片段的克隆及序列分析. 基因组学与应用生物学 28(4): 673-6772008:36 张金林, 王锁民, 陈托兄, 徐震, 严学兵,陆妮 (2008) 烯效唑(S3307)对大麦Na、K选择性和游离脯氨酸分配的影响. 麦类作物学报 28(4): 655-66037 王春梅, 李湛, 伍国强, 张金林, 王锁民 (2008) 用核素示踪研究小麦根系Na外排速率的两种方法. 核农学报 22(3): 370-3732007:38 Wang SM, Zhang JL(张金林), Flowers TJ (2007) Low-affinity Na uptake in the halophyte Suaeda maritima. Plant Physiology, 145(2): 559-571 (SCI IF2012=6.555)39 张金林, 石明辉, 许瑞, 李唯, 王锁民 (2007) 提高春小麦幼胚离体培养中愈伤组织诱导及分化效率的研究. 中国农学通报 23(4): 49-5340 刘小莉, 张金林(通讯作者), 石明辉, 张永泽, 张洪荣 (2007) Fe对红地球葡萄试管苗生长发育的影响. 中外葡萄与葡萄酒 (4): 7-1041 王旺田, 马静芳, 张金林, 曹孜义 (2007) 一种新的葡萄叶面积测定方法. 果树学报 24( 5) : 709-71342 包爱科, 王强龙, 张金林, 王锁民 (2007) 紫花苜蓿基因工程研究进展. 分子植物育种 5(6): 160-16843 谭雪莲, 张绪成, 郭天文, 夏芳琴, 张金林 (2007) 氮素对小麦幼苗叶片气体交换和能量转化特性的调控. 核农学报 21(4): 305-31044 郝燕, 王发林, 杨瑞, 张雅丽, 李红旭, 卢江, 张金林 (2007) 几种葡萄砧木生长特性及与“矢富罗莎”绿枝嫁接试验初报. 中外葡萄与葡萄酒 (6): 20-232006:45 Zhang JL(张金林), Xu R, Wang SM, Cao ZY, Ren JZ (2006) Factors affecting in vitro propagation of a Chinese wild grape (Vitis piasezkii Maxim. Var.pagnucii (Planch.) Rehd.): shoot production and rhizogenesis.New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 34(3): 217-223 (SCI IF2012=0.481)46 张金林, 王锁民, 陈托兄 (2006) 6-苄氨基嘌呤(BA)和脱落酸(ABA)对大麦Na、K选择性和游离脯氨酸分配的调节. 草业学报 15 (5): 63-6947 张金林, 陈托兄, 严学兵, 陆妮, 王锁民 (2006) 烯效唑(S3307)对湖南稷子整株水平Na、K选择性和游离脯氨酸分配的影响. 草业学报 15(2): 42-4748 王月梅, 张金林(通讯作者), 司宗信 (2006) 甘肃省发展农村能源生态模式效应及应用实例. 草业科学 23(6): 78-8149 王月梅, 张金林(通讯作者), 司宗信 (2006) 甘肃省草地资源退化原因及草地生态系统恢复途径. 中国农学通报 22(8): 495-49850 陈托兄, 张金林, 陆妮, 王锁民 (2006) 不同类型抗盐植物整株水平上游离脯氨酸的分配. 草业学报 15(1): 36-4151 包爱科, 张金林, 郭正刚, 王锁民 (2006) 液泡膜H-PPase与植物耐盐性. 植物生理学通讯 42(4): 777-78352 王强龙,王锁民,张金林,陈托兄,楼洁琼,陆妮 (2006) 紫花苜蓿高频再生体系的建立. 草业科学 23(11): 21-2753 王强龙,王锁民, 张金林,包爱科,陈托兄,楼洁琼,陆妮 (2006) 根癌农杆菌介导AtNHX1基因转化紫花苜蓿的研究. 草业科学 23(12): 55-5954 李文彬, 曹孜义, 王雅梅, 周万海, 张金林 (2006) 葡萄试管简易嫁接技术. 中外葡萄与葡萄酒 (5): 10-122002-2005:55 张金林, 王锁民, 许瑞, 曹孜义 (2005) 植物微嫁接技术的研究及应用. 植物生理学通讯 41(2): 247-25256 张金林, 陈托兄, 王锁民 (2004) 阿拉善荒漠区几种抗旱植物游离氨基酸和游离脯氨酸分布特征. 中国沙漠 24(4): 493-49957 王锁民, 陈托兄, 张金林 (2004) 6-苄氨基嘌呤(BA)和脱落酸(ABA)对湖南稷子Na、K选择性和游离脯氨酸分配的调节. 西北植物学报 24(4): 588-59558 张金林 (2003) 砧木技术在中西部地区葡萄产业发展中的应用. 甘肃科技纵横 32(4): 55-5659 张金林, 曹孜义 (2002) 葡萄砧木生根及成苗特性研究. 中外葡萄与葡萄酒 (6): 15-1860 曹孜义, 李 胜, 张金林, 陈子宣 (2002) 一次硕士研究生植物生理大实验结果分析.中国当代教育杂志 22: 63-6461 陈建军, 张金林, 曹孜义 (2001) 葡萄病毒和类病毒的研究进展. 甘肃农业大学学报 (增刊): 30-34。

可以说,在落叶果树种质资源的研究和评价方面,苹果属是最受重视、资料积累最多的树种之一。对此,我们分为以下几个方面进行介绍。

(一)苹果属植物的遗传性状

1.苹果属植物基因的确定如表3-1-7所示,至目前,在苹果属植物上已有二十多种性状的受控基因已被确定。但是,作为一个生物体,其基因组成高达数十万、甚至数百万个,因此,大量的其它性状基因仍待鉴定确立。另需指出的是,在梨属、山楂属、花楸属以及梨亚科的其它属中,都存在着许多苹果改良有用的基因。当研究并确定这些基因后,可以借助基因工程的手段将其导入苹果植物中。

表3-1-7 苹果属植物已鉴定确立的基因类型

2.苹果属植物的染色体数目及倍性

苹果属植物的染色体基数x=17。大多数苹果属植物(包括栽培品种)为二倍体(x=34),但在苹果属植物中,由表3-1-8也可看出,多种倍性的多倍体(3x,4x,5x)占有很大的比例。多倍化是苹果属植物的一个重要进化途径。一方面多倍体可塑性大,生存性和适应性强等特性对苹果科研和生产有较大的利用价值;另一方面,许多杂种起源的苹果种类具有无融合生殖特性,而在苹果属无融合生殖的种类中许多是多倍体。

表3-1-8 苹果属植物的染色体数目及倍性

表3-1-8 苹果属植物的染色体数目及倍性(续)-1

表3-1-8 苹果属植物的染色体数目及倍性(续)-2

3.苹果属植物的核型分析

梁国鲁(1986)对苹果属植物31个种类的核型分析结果(表3-1-9)表明,供试的苹果属植物中,除昭觉红花有一对正中着色点染色体(M)外,其余种类的核型只包括中部着丝点染色体(m)和近中部着丝点染色体(sm)。无近端着丝点染色体(st)及端部着丝点染色(t)。因此,苹果属植物的染色体长度均属小染色体范畴。作者由此将供试苹果属植物从细胞学角度分为六大类型,即:

表3-1-9 苹果属植物种类的核型分析

表3-1-9 苹果属植物种类的核型分析(续)-1引自梁国鲁,1986,西南农业大学学报。

A型:昭觉红花;B-1型:丽江山定子(zx)、锡金海棠、垂丝海棠、滇池海棠、西蜀海棠、沧江海棠、河南海棠;B-2型:山定子及各类型,毛山定子;B-3型:金冠、M7、楸子、新疆野苹果;C型:石柱湖北海棠、卢氏黄果、平邑甜茶、泰山海棠、盐源湖北海棠、西府海棠、海棠花、三叶海棠、变叶海棠、巴山矮花红;D型:昭觉丽江山定子、马尔康湖北海棠、卢氏红果、小金海棠。

对这些苹果属植物种类的亲缘关系和进化趋势,作者探讨认为,昭觉红花是苹果属中比较原始的类型。苹果属植物的核型进化趋势可能是:A型→B-1型→B-2型→B-3型→C型→D型。

4.苹果属植物的同工酶研究

李育农等、肖尊安等对苹果属植物种类进行过氧化物酶同工酶研究的结果表明(图3-1-6),苹果属植物种类和种间酶谱均有差异,这与其演化过程中发生基因突变、染色体倍数变化和相互杂交有关;种内多倍体酶谱的差异与亲本类型关系较大。苹果属植物中,苹果亚组的三个基本种为原产欧洲的森林苹果,原产我国新疆的新疆野苹果和绵苹果;湖北海棠为山定子亚组的基本种;而三叶海棠亚组的基本种为三叶海棠。同时发现,苹果属植物种类形态特征的渐进性与其同工酶谱带的由简入繁是相一致的。

图3-1-6 苹果属植物过氧化物酶同工酶酶谱

(引自肖尊安等,“中国苹果属植物种群间的亲缘关系及其演化初探”,西南农业大学学报,1986)

(二)苹果属植物的植物学性状

1.苹果属植物幼叶卷迭式的研究

江宁拱(1989)对34种苹果属植物的研究发现,苹果属植物幼叶卷迭式除以前普遍认为的席卷式和对折式两种外,还有内卷式、内卷—席卷式和对折—席卷式三个新的类型(表3-1-10)。对折式和内卷式在系统发生上较原始,而席卷式、内卷—席卷式和对折—席卷式则较进化。幼叶为内卷式和对折式的种,其染色体大多数为二倍体(2n=34);席卷式、内卷—席卷式、对折—席卷式的各个种多为三倍体(2n=51)和四倍体(2n=68),有些种还伴有花粉败育及无融合生殖的特征。

表3-1-10 苹果属植物幼叶卷迭式引自李育农等,1990,苹果属植物种质资源研究论文汇编(第一集),西南农业大学园艺系。

引自江宁拱,“苹果属植物幼叶卷迭式研究”,1989,西南农业大学学报。

2.苹果属植物花粉的研究

杨晓红(1986)对苹果属植物花粉扫描电镜的观察结果(表3-1-11,表3-1-12)表明,苹果属植物花粉形状、大小和纹饰等在种间表现出明显的差异。苹果属植物花粉的演化路线是原始的种,其花粉粒呈长圆形(P/E值大)、赤面饰纹呈条网状、萌发孔不外露、孔沟浅;较进化的种,其花粉粒呈近球形(P/E值小)、赤面饰纹呈条状、萌发孔外露、孔沟深。花粉粒的P/E值与果实直径呈显著负相关。近球形花粉基因与大果基因、长球形花粉基因与小果基因相连锁,且彼此靠得很近。

表3-1-11 苹果属植物花粉整体性状与分类的关系李育农等,1990,苹果属植物种质资源研究论文汇编(第一集),西南农业大学园艺系。

引自杨晓红,“苹果属植物花粉观察研究”,1986,西南农业大学学报。

表3-1-12 苹果属植物花粉外壁性状

表3-1-12 苹果属植物花粉外壁性状(续)-1

表3-1-12 苹果属植物花粉外壁性状(续)-2

李育农等,1990,苹果属植物种质资源研究论文汇编(第一集),西南农业大学园艺系。

引自杨晓红,“苹果属植物花粉观察研究”,1986,西南农业大学学报。

(三)苹果属植物的农业性状

1.苹果属植物物候期的观测

和其它果树一样,苹果属植物的物候期也具顺序性、重叠性及重演性等特性(图3-1-7)。由于品种、地区、气候条件、地形及年份间的差异,对特定品种在特定地区的物候期,必须进行长期、细致的观察、积累。在此我们仅引一例说明(表3-1-13)。

图3-1-7 华北地区乔木落叶果树物候期示意

(引自彭世祺、潘季淑,“物候期”,《中国农业大百科全书·果树卷》,1993)

表3-1-13 三个苹果品种在不同地区的物候期(日/月)

2.苹果属植物产量性状的研究

鉴于苹果属植物的产量性状的遗传特性已在《果树育种学》中有较详细、全面论述,在此我们仅对目前已研究的部分苹果品种资源的产量性状进行介绍,后面将介绍的其它农业性状(品质、耐贮运性、抗性和适应性等)也同此。表3-1-14所列为已研究、并有(育种)利用潜力的部分苹果品种资源的产量性状。

表3-1-14 部分苹果品种资源的产量性状

3.苹果属植物品质性状的研究

部分苹果品种资源的品质性状如表3-1-15所示。

表3-1-15 部分苹果品种资源的品质性状

4.苹果属植物储运性状的研究

在苹果品种资源中,果实贮运期长、较耐贮运的品种有富士、国光、澳洲青苹、罗马美丽、倭锦、乔纳金、黑阿堪、Braeburn、Bramley、实生、可口香、秦冠、Winesap、Limbertwig、Idared、Keepsake等。

5.苹果属植物抗逆性和适应性的研究

见表3-1-16。

表3-1-16 部分苹果品种对病、虫害的反应

表3-1-16 部分苹果品种对病、虫害的反应(续)-1

表3-1-16、表3-1-17分别列出了部分苹果属植物和苹果品种对病虫害的反应。部分苹果属植物对不良自然条件(冬季低温、干旱、水涝、盐碱)的抗逆性能如表3-1-18所示。此外,需寒量少的苹果资源有安娜、Ein Shemel、Dorsett Golden、Beverly Hills;Novole抗田鼠;花期晚而可避免晚霜为害的苹果资源有君袖、罗马美丽、Spatebluhender、Konigzuur、Gros Bois和国光等。

表3-1-17 部分苹果属植物对病、虫害的反应

表3-1-18 部分苹果属植物对不良自然条件的抗逆性

表3-1-18 部分苹果属植物对不良自然条件的抗逆性(续)-1

6.苹果属植物其它性状的研究

还有一些性状,如淄博短枝的突出的短枝性状、垂枝国光的枝条自然下垂的特性等等,在苹果属种质资源的研究和评价工作中,也是重要的项目。表3-1-19列出了部分苹果品种资源的矮化性状及多倍体性状。

表3-1-19 部分苹果品种资源的矮化、多倍体性状

我国苹果生产中,常用的砧木(乔化砧)资源有西府海棠、楸子、山定子、塞威氏苹果及湖北海棠等,对这些砧木资源的综合评价如表3-1-20所示。而通过研究苹果生产上常用矮化砧特性及其与主栽品种亲和性和适宜组合,李恩生、王继世提出了苹果主栽品种的适宜矮化砧组合(表3-1-21)。

表3-1-20 苹果常用乔化砧的综合性状

表3-1-21 苹果主栽品种的适宜组合

引自《中国农业百科全书·果树卷》,李恩生、王继世,“砧穗组合”,1993。

此外,鉴于苹果属植物种子繁殖苗的变异性大,整齐度差,故对具有无融合生殖特性的苹果种质资源(如湖北海棠、变叶海棠、小金海棠等)及其无融合生殖特性也应作为种质资源研究和评价工作中的重要内容。

(四)具有观赏价值的苹果属种质资源

苹果浓郁的树冠、多样的树姿、美丽的花朵、形色各异的果实等表现型,使得苹果极具绿化园地、美化环境的功效。前述的苹果属植物(种、品种等)在主要用作砧木、供鲜食或加工等用途的同时,兼具观赏的功能。在苹果属植物中,有些种和品种的主要用途实际上就是其观赏价值。对这些种质资源的研究和评价也就从观赏角度考虑(表3-1-22)。

表3-1-22 苹果属的观赏资源及其评价

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