植物组织培养及其应用研究概况
在世界各国科学家的不断努力下，近几十年来，植物组织培养技术迅速发展。利用组织培养，不仅可以大量生产优良无性系，获得人类需要的多种代
谢物质，还可获得单倍体、三倍体、多倍体及非整倍体。通过细胞融合可以打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲合性，在植物新品种的培育和种性的改良中发挥了巨大作用。组织培养的植物细胞是在细胞水平上分析研究的理想材料，从植物快繁、花药培养发展到细胞器培养、原生质融合以及DNA重组技术等，植物组织培养技术广泛应用于植物科学的各个领域及农业、林业、工业、医药等多种行业，已经成为当代生物科学中最有生命力的一门学科。
1 植物组织培养的基本概念、原理和试验步骤
1．1概念
植物组织培养是在无菌条件下，将离体的植物器官(根尖、茎尖等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生质体等在人工配制的培养基上培养，给予适宜的培养条件，诱发其产生愈伤组织或潜伏芽或长成完整的植株的技术。
1．2原理
植物组织培养的依据是植物细胞的“全能性”及植物的“再生作用”。1902年，德国著名植物学家 G．Haberlandt根据细胞学理论提出了一个观点，“高等植物的器官和组织可以不断分割，直至单个细胞，即植物体细胞，体细胞在适当的条件下具有不断分裂、繁殖并发育成完整植株的潜力”。1943年，美国人White在烟草愈伤组织中偶然发现形成一个芽，证实了G．Haberlandt的论点。
不同植物所需要的生长条件不同，所用的培养基也有所不同。较常用的基础培养基有MT、MS、 SH、N6、White等。在组织培养中，愈伤组织和胚状体能否形成是培育出新植株的关键。通过在基础培养基里添加一定浓度的外源激素，可以诱导出愈伤组织、胚状体、不定芽、根等器官，最终获得再生植株或次生物质。
用于植物组织培养的材料称为外植体，其主要形式有器官、胚胎、单细胞、原生质体等。根据外植体的不同，所需要的培养基种类、培养条件、外源激素的种类及比例等均不同。植物组织培养中，影响培养力的因素是多方面的，诱导愈伤组织成败的关键在于培养条件，植物激素是诱导愈伤组织和绿苗分化的关键因素。
最常用的诱导愈伤组织的生长素是IAA、NAA和2，4一D，所需浓度为O．01～10 mg／L。最常用的细胞分裂素是KT和ABA，使用浓度为O．1～10 mg／L。KT的主要作用是促进细胞分裂和愈伤组织分化。ABA对植物体细胞胚的发生与发育具有重要作用。各类植物激素的生理作用虽有相对专一性，但是植物的各种生理效应是不同种类激素之间相互作用的综合表现。
1．3试验步骤
1．3．1选择和配制培养基 培养基是植物组织培养中的“血液”，血液的成分及其供应状况直接关系到培养物的生长与分化，因此了解培养基的成分、特点及其配制至关重要。
1．3．2灭茵灭菌是组织培养中的重要工作之一，通常采用物理的或化学的灭菌方法。培养基用常压或高压蒸煮等湿热灭菌、器械采用灼烧灭菌、玻璃器皿及耐热用具采用干热灭菌、不耐热的物质采用过滤灭菌、植物材料表面用消毒剂灭菌、物体表面用药剂喷雾灭菌、接种室等空间采用紫外线或熏蒸灭菌。
1．3．3接种将已消毒好的根、茎、叶等离体器官，经切割或剪裁成小段或小块放入培养基，整个接种过程要在无菌条件下进行。
l.3．4培养把培养材料放在有一定光照和温度等条件的培养室里，使之生长、分裂和分化，形成愈伤组织或进一步分化成再生植株。
1．3．5试管苗驯化移栽 试管苗是在特殊环境条件下生长的幼苗，与自然生长的幼苗有很大差异，只有通过驯化，使之适应自然环境后才能移栽。
2 植物组织培养的应用
2．1植物快速繁殖和无病毒种苗生产
植物快速繁殖技术始于20世纪60年代，法国的Morel用茎尖培养的方法大量繁殖兰花获得成功，从此揭开了植物快速繁殖技术研究和应用的序幕。目前，通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有100多科1 000种以上，有的已经发展成为工业化生产的商品。世界上80％～85％的兰花是通过组织培养进行脱毒和快速繁殖的。培养的植物种类也由观赏植物逐渐发展到园艺植物、大田作物、经济植物和药用植物等。在我国，同类的研究始于20世纪70年代。马铃薯无毒种薯和甘蔗种苗已在生产上大面积种植，30余种植物已进行规模化生产或中间试验。利用组织培养进行植物快速繁殖及无病毒种苗生产，不仅能够挽救珍惜濒危物种，而且能够解决植物野生资源缺乏的问题。
2．2植物花药培养和单倍体育种
将植物花药培养成单倍体植株，再经过染色体加倍，能很快得到纯合的二倍体，这样将大大缩短育种年限。到目前为止，世界上通过花粉和花药培养已获得了几百种植物的单倍体植株。印度科学家应用这种方法培育的水稻品系，比对照产量提高15％～49％。韩国先后育成了5个优质、抗病、抗倒伏的水稻品种。我国自20世纪70年代开始该领域的研究，已经培育了40余种由花粉或花药发育成的单倍体植株，其中有10余种为我国首创。玉米获得了100多个纯合的自交系；橡胶获得了二倍体和三倍体植株。仅“九五”期间就育成高产、优质、抗逆、抗病的农作物新品种44个，种植面积超过660万 hm2。
2．3植物胚胎培养
杂交育种中，杂种胚常常败育，因此将早期生长的胚取出，应用组织培养方法，就有可能培育出杂交植物。已经有100篇以上幼胚培养成为植株的报道。国内外科学家应用植物胚胎培养技术获得了多种远缘杂交的重组体、栽培种和杂交品种。
2．4植物愈伤组织或细胞悬浮培养
利用植物愈伤组织或细胞悬浮培养可以生产用于预防和治疗疾病的植物次生代谢产物。近年来，这一领域的发展极为迅速，已经研究了400多种植物，从培养细胞中分离到600多种次级代谢产物，其中60多种在含量上超过或等于原植物，20种以上干重超过原植物的1 9，6。例如，从薯芋愈伤组织和悬浮细胞生产的diosgenin用于合成甾体药物。最近抗癌药物紫杉醇一红豆杉细胞培养物，可用75t发酵罐培养，已达到商业化生产水平。另外，达到商品化水平的还有紫草、人参、黄连、老鹳草等；长春花、毛地黄、烟草等已实现工业化生产；牙签草、红花等20多种植物正在向商品化过渡。
2．5细胞融合与原生质体培养
自1960年英国学者Cocking首次利用纤维素酶从番茄幼苗的根分离原生质体获得成功以来，到1990年已有100种以上植物的原生质体能再生植株。我国获得了30余个品种的原生质体再生植株，其中包括难度较大的重要粮食作物和经济作物，如大豆、水稻、玉米、小麦、谷子、高梁、棉花等。在木本植物、药用植物、蔬菜和真菌原生质体培养方面的进展也十分迅速。国外已先后获得了种内及种间的体细胞杂种植株。植物原生质体培养还可应用于外源基因转移、无性系变异及突变体筛选等研究，因而越来越受到人们的重视。
2．6植物细胞突变体筛选
植物细胞突变体的筛选最早始于1959年，G． Melchers在金鱼草悬浮细胞培养中获得了温度突变体。1970年，P．S．Carlson，H．Binding和Y．M． Heimer等分别分离出烟草营养缺陷型细胞、矮牵牛抗链霉素细胞系及烟草抗苏氨酸细胞系。迄今为止，已经在不少于15个科45个种的植物细胞培养中筛选出100个以上的植物细胞突变体或变异体。其中包括抗病细胞突变体，如玉米抗小斑病突变体和小麦抗赤霉病、根腐病突变体；抗氨基酸及其类似物细胞突变体，如甘蓝型油菜抗HYP突变体[263；抗逆境胁迫细胞突变体，如水稻耐盐突变体和小麦抗盐突变体；抗除草剂细胞突变体及营养缺陷型细胞突变体，如玉米抗除草剂变异体；株高突变体的筛选，如水稻矮秆变异体。
2．7植物体细胞胚胎和人工种子
1958年，Reinert在胡萝卜的组织培养中最先发现了体细胞胚胎(胚状体)。据不完全统计，能大量产生胚状体的植物有43科92属100多种。一些重要作物如水稻、小麦、玉米、珍珠谷等，也能通过离体培养产生胚状体。这些胚状体用褐藻酸钠等包埋，再加上人工种皮，就形成了人工种子。人工种子的优点是：繁殖快速，成苗率极高；不受气候影响，四季皆可工厂化生产。上世纪80年代初，美、日、法等国家相继开展了人工种子的研究，我国也于“七五”期间开展了此项研究，并于1987年列入了国家“863”高技术研究发展计划。
2．8 植物组织细胞培养物的超低温保存与种质库建立
植物细胞全能性的发现和证实，为植物种质资源的长期保存开辟了一条新途径。采用液氮超低温保存技术，能保持很高的存活率，并且能再生出新植株和保持原来的遗传特性。如建立茎尖分生组织培养物的超低温保存种质库，不仅可以防止种质的遗传变异和退化，而且可以长期保存无病毒的原种。
2．9 植物组织培养与转基因技术的应用
我国第一个T—DNA插入突变体库的构建和研究为我国水稻功能基因组学研究奠定了良好的技术和材料基础，为确保我国拥有一批有自主知识产权的基因资源做出了积极贡献。由中国水稻研究所农业部水稻生物学重点开放实验室和中科院上海植物生理研究所合作，通过建立大规模、高效的农杆菌介导的转基因技术体系，将玉米转座子Ac—Ds等外源基因导入水稻未成熟胚和种子诱导的愈伤组织，获得了1．2万个独立的T—DNA插入株系，并构建了水稻突变体的数据库。
3 展望
植物组织培养研究与应用是20世纪科技进步的重大成果之一，为研究植物生长发育、抗性生理、激素及器官发生与胚胎发生等提供了许多良好的实验材料和有效途径。植物组织培养方法不断提高的同时，也相应拓宽了其应用范围。由于组织培养在人工控制的条件下进行，容易掌握花芽分化和开花成因；通过胚胎培养，能够得到杂种或自交种；通过分离单倍体细胞，能培育纯合的二倍体优良品系；提高育种多样性的同时缩短了育种时间；通过突变体筛选，提高植物的品质，增强抗逆境胁迫能力，扩大植物的生长范围；将体细胞冷藏在低温下，建立基因库，达到保存物种的目的；获得药用价值高和工业生产所需要的次生产物，加快药物生产的时间并且减少了单纯依靠天然植物的被动性。植物组织培养技术已经渗透到科研、生产和生活各个领域，必将日臻完善。
黑龙江农业科学2006，(3)
你在网上找不到啊？怎么我又找得到，给你一篇，谁叫我们80后的是教育事业的牺牲品~~！
论文摘要 介绍了塑料大棚春提早番茄高产栽培技术，包括品种选择、培育适龄壮苗、定植、开花结果期管理、病虫害防治及采收等方面内容，以期为果农从事塑料大棚春提早番茄生产提供参考。
塑料大棚春提早番茄高产栽培就是在温室内育苗、大棚内定植、5～6月供应市场的一种高效栽培模式，主要在温室番茄的供应后期，露地番茄大量上市前这一段时间内供应市场。现把其栽培技术总结如下。
1品种选择
选择耐低温、耐弱光、抗病、质优高产的早熟番茄品种，如金粉佳冠、金棚一号、美迪、华种5号、赛棚4号等。
2培育适龄壮苗
2.1苗床准备与营养土配制
按畦面宽1.2～1.5m，走道宽30cm，畦埂高出畦面20cm以上作畦，并按100W/m2的功率铺地热线加温，在电热线上摆营养钵（规格为10cm×10cm）或铺营养土（播种床8～10cm厚，分苗床10～12cm厚）。
营养土按肥沃园土∶腐熟厩肥=2∶1的体积比配制，1m3中加入充分腐熟的鸡粪20～30kg、过磷酸钙1～2kg、苗木灰4～5kg、40%拌种灵200g，充分拌匀。
2.2种子处理
播种前晒种2～3d，用55℃热水烫种，不断搅拌10min后，移入25～30℃的清水中浸泡6～8h，然后在25～30℃下催芽，待70%的种子露白时即可播种。
2.3播种
播种前将苗床上的营养钵或育苗畦浇透水，水渗下后，取拌好的药土撒在营养钵或育苗畦上，把催好芽的种子均匀撒于育苗畦或营养钵（每钵播种2～3粒），用种量750g/hm2。播种后覆1cm左右的药土，加盖地膜，扎扣小拱棚，保持地温25～28℃。
2.4苗期管理
从播种到出苗，闭棚保温，保持白天25～30℃，夜间18～20℃；在有70%的幼苗出土后，及时揭开地膜降湿并让幼苗见光以使幼苗粗壮，避免徒长苗；秧苗出齐后4～5d内，保持白天20～25℃，夜间12～15℃，以后白天23～28℃，夜间13～18℃。早揭晚盖并清扫薄膜上的草屑和尘土，以延长光照时间和提高光照强度。若发现覆土过薄出现顶壳或床土过湿，可再覆1层细土；若床土过干，用细孔喷壶适量浇水。
对于利用育苗畦育苗的苗床，当幼苗2叶1心、苗龄30d左右即可进行分苗，按10cm×10cm的株行距移苗或移入10cm×10cm的营养钵中。分苗前分次选晴朗无风的中午进行间苗，第1次在子叶展开时，第2次在破心后长出2片真叶时。分苗前5～7d低温炼苗，保持白天18～20℃，夜间10～12℃；分苗后7d内应提高床温，保持白天25～28℃，夜间15～18℃；缓苗后应适当通风降温，保持白天20～25℃，夜间12～15℃，利于花芽分化；定植前的7～10d，对幼苗进行由小到大的通风，保持白天15～20℃，夜间8～12℃，增强幼苗的抵抗能力。小苗期间尽量少浇水或不浇水，分苗后在幼苗4～5片叶前不能缺水，可适当控水，定植前7～10d控水。
3定植
3月上旬定植，双膜覆盖可提早到2月下旬定植。定植前施有机肥75～90t/hm2、过磷酸钙750kg/hm2、尿素450 kg/hm2、硫酸钾300kg/hm2，施后深翻耙细整平。在番茄苗定植前15d左右把大棚薄膜盖好，闭棚提温，当棚内温度稳定在10℃以上后，在晴天上午按行株距50cm×25cm（垄宽与走道宽均为50cm，垄面平铺地膜）打孔定植，每垄栽2行番茄，栽植7.5万株/hm2左右。
定植时注意把番茄花序朝向走道一侧，定植深度与土块相平，定植后及时加盖小拱棚膜，而后密闭4~5d，使温度白天维持在30℃左右，夜间20℃左右，中耕松土，提高地温。白天太阳出来后及时揭草帘，增强光照。
4开花结果期管理
定植缓苗后逐渐加大通风量，使棚内温度白天20～25℃，夜间15～18℃，空气湿度60%左右。采取单干整枝，其余侧枝全部去除，留3穗果打顶，每穗果留4个。花期用40～50mg/kg的番茄灵或10～20mg/kg的2，4-D蘸花以保花保果（蘸花时在药液中加红墨水做标记）。结果后防止植株早衰，可对新长出的侧枝适当保留1～2片叶摘心。第1穗果坐住后，及时插架绑秧，结合整枝绑蔓摘除下部老叶、病叶。
定植缓苗后要控制浇水，第1花序坐果后浇第1水，以后要小水勤浇（尽量膜下暗浇），始终保持地面湿润，不要大水漫灌。浇水应选择晴天上午，浇时应浇透。浇水后闭棚提温，次日上午和中午及时通风排湿。第1次浇水时，随水冲施1次速效肥（尿素150～225kg/hm2、磷酸二氢钾150kg/hm2）。第1穗果白熟时再冲施1次速效氮肥（尿素112.5～150.0 kg/hm2）。结果期间还应加强叶面追肥，可喷洒1 000倍磷酸二氢钾肥液。盛果期外界湿度逐渐升高，应加强通风，但不能过猛，以防闪苗。5月中旬左右，外界温度稳定在15℃以上时即可撤棚。
5病虫害防治
5.1病害防治
①立枯病、猝倒病（苗期病害）：发现病苗及时拔除，并喷施75%百菌清可湿性粉剂600～800倍液。②番茄脐腐病：田间水分管理要均衡，用1%过磷酸钙水溶液叶片喷雾，10～15d喷1次，共喷2次。③病毒病：播种前对种子消毒，田间管理时要及早杀灭蚜虫并及时拔除病株。④灰霉病：降低土壤湿度，及时用速克灵烟熏剂下午熏棚。⑤早、晚疫病：加强通风透光，降低空气湿度，及时用45%百菌清烟雾剂3 750g/hm2熏棚。
5.2虫害防治
蚜虫、白粉虱：用黄板诱杀，将涂有机油的黄色板置于棚室内高出植株的地方。烟雾剂熏蒸，每次用量6 000～7 500 g/hm2，分成4～5堆，暗火点燃，闭棚熏烟3h。
6采收
为争取适时上市，在果实进入白熟期时可选用40%乙烯利400倍液，涂抹番茄果，4d后果实可大量变红。
摘要《设施园艺学》是高等农业院校园艺专业的一门专业必修课程。针对该课程的特点及设施园艺发展对人才的需求,结合自己的教学实际和他人的教学经验,对该课程的教学内容、教学方法和教学手段等课程体系建设与改革进行了探讨,旨在提高教学质量,为学生学好《设施园艺学》课程教学提供有益的经验和尝试。
关键词设施园艺学;教学改革;教学内容;教学方法;教学手段
AbstractProtected horticulture science is a professional required course for horticulture speciality in higher agricultural universities. According to the curriculum characters and adapting to the need of protected horticulture development for talent,combining own teaching experience and the experiences learning form others,the paper explored the system construction and reform in protected horticulture science from aspects which included:teaching content,teaching method and teaching form,for the purpose of improving teaching quality and accumulating experience or attempt for students engaged in protected horticulture science.
Key wordsprotected horticulture science;teaching reform;teaching content;tedching method;teaching form
设施园艺是农业生产的一个重要方面,也是实现农业现代化的重要途径。近20年来,我国设施园艺产业飞速发展,设施栽培面积已跃居世界第一位。然而,我国设施园艺生产效率与发达国家的差异仍十分显著,这种差距主要体现在科技水平和科技含量方面,这也是人才素质差距的表现。培养优秀的设施园艺技术人才和经营管理人才,既是实现设施园艺生产可持续发展的必要保证,也是众多高等农业院校的根本任务之一。为了提高设施园艺的教学质量,培养优秀的专业人才,笔者尝试对《设施园艺学》课程教学的内容、教学方法和教学手段等课程体系建设与改革等方面进行了探讨。
1完善教学内容,突出重点难点
据报道,美国设施园艺课程教学内容强调温室的管理,重点以温室管理的各个要素为主线贯穿整个课程教学[1]。而我国设施园艺教学内容目前主要从园艺设施类型、覆盖材料种类、设施环境特点和调控、园艺设施的规划设计和设施育苗、设施栽培等几个方面进行系统的讲授,多数院校把重点内容放在园艺设施环境特点及其调控应用方向。两者研究方向的差异与国情有关,课程教学设施园艺从我国的实际情况出发,向学生介绍更多的设施类型,并要求学生掌握其各自的特点和应用,对学生今后的实际工作大有裨益。
另外,课程组在教学过程中强调基础知识和学科前沿知识并重,在课堂讲授时既强调知识的系统性,又经常在教学过程中穿插介绍学科发展的最新动态,强调知识的灵活运用,特别注重设施园艺的理论和生产实际相结合,突出产业案例教学的重要性。这种教学方法,不但较好地完善了课程教学的内容,还大大提高了学生的学习积极性。
2提高教师素质,组建教学团队
设施园艺学是一门集现代园艺科学、环境工程科学、信息技术科学和现代农业经济科学等为一体的多学科交叉的边缘学科[2],高科技发展给现代设施园艺学赋予了新的内涵,首先对从事该学科教学的教师提出了更高的要求。教师只有不断学习,不断探索,丰富和完善自身的知识体系,通过多次参加学术交流,才能及时了解国内外学科发展的最新动态和进展情况,才能在教学过程中将前沿知识传达给学生。
教师团队将由原来的1～2名教师包揽全部课程内容讲授,改革为由多位长期从事设施园艺研究工作,并在该领域中各具特长的教师组成课程组,共同担任本课程的教学工作,充分发挥每一位教师的专业特长。这样,既保证了各任课教师讲课内容的新颖性和先进性,同时也保证了教学内容的实用性和讲授知识点的深度和广度。同时,也让学生更加了解和深入思考这些教师在科研中遇到的各种问题,有效地激发了学生的学习积极性和主动性,从而加深对课程内容的理解。
3改革教学方法,优化教学质量
改革教学方法,是教育教学改革的重要内容。在教学实践中,课题组越来越体会到教学方法的重要性,在传授学生知识的同时,更注重教会学生学习的方法,即教会学生“学会学习”。
3.1改革教学观念,实施启发式教学
传统教学模式中,教师是教学活动的中心和主导,是知识的灌输者,整个教学活动都是围绕教师进行。这种教学模式限制了学生学习主动性的发挥,学生在学习过程中极易产生厌学情绪,对学生学习及掌握理论基础知识带来极为不利的影响。如何活跃课堂气氛,调动学生的学习热情成为教研工作者的教学目标之一。课程组教师采用启发式教学方法,将某一章节的内容由一连串问题的提出和解答相贯穿,极大地调动了学生的学习积极性。以设施光照环境特点及其调控为例,在教学之前采用启发提问:如“为什么光照重要?设施光照时间、光质、光的分布等受哪些因素影响?什么情况下需要补充光源?什么时候需要遮阳调节作物的光周期?”等,由于学生在课前已经按要求阅读了教材中这一章节的内容,因此能够针对这些问题展开讨论,课堂教学气氛更活跃,学生的学习效率提高。
3.2强调学生的主体地位
“以学生为中心”的教学理论,要求教师和学生都必须转变观念,要求教师树立为学生服务的意识,要求学生树立自我学习的意识并积极主动地学习。这个理论既肯定了教师在整个教学过程中的主导作用,同时又使学生成为主动学习者,充分发挥学生学习的主体性[3]。
在教学过程中,规划部分课堂时间让学生自讲,鼓励同学自已走上讲台进行讲授。如由5名学生组成一个小组,每组在规定时间内讲授一个小专题,专题可以由学生自由选择,只要与课程相关即可。课后由各组查阅资料,制作成ppt或电子杂志,由组代表上台讲授。这种方法不但可以活跃课堂气氛,加强基础知识的学习记忆,而且还可以锻炼学生的勇气和胆量,培养学生的口才,促进全面发展。其次就是根据学习进度,组织专门的讨论课。这种形式可以充分发挥学生的主观能动性和集体智慧,有效提高教学方法的效果,对学生综合能力的提高具有促进作用[5]。
一般由7部分组成，依次为：（1）封面，（2）中文摘要和关键词，（3）英文摘要和关键词，（4）目录，（5）正文，（6）参考文献，（7）发表论文和参加科研情况说明。
各部分具体要求如下：
（1）封面（采用学校统一规定的封面）
（2）中文摘要和关键词
中文摘要应将学位论文的内容要点简短明了地表达出来，约300~500字左右（限一页），字体为宋体小四号。内容应包括工作目的、研究方法、成果和结论。要突出本论文的创新点，语言力求精炼。为了便于文献检索，应在本页下方另起一行注明论文的关键词（3-5个）。
（3）英文摘要和关键词
内容应与中文摘要相同。字体为Times New Roman小四号。
（4）目录
标题应简明扼要并标明页号。
（5）正文
毕业论文一般要求不少于8000字，内容一般包括：国内外研究现状、理论分析与讨论、研究成果、结论及展望。
（6）参考文献
只列出作者直接阅读过、在正文中被引用过的文献资料。参考文献一律放在论文结束后，不得放在各章之后。
（7）发表论文和参加科研情况说明
指在学期间发表论文和参加科研情况。
