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植物组织培养管理论文范文

来源:盘古文库作者:漫步者2025-09-191

植物组织培养管理论文范文第1篇

1 提高教师的教学与科研

教师不仅要加强备课, 同时要不断提高自己的科研能力。有关实验原理、内容、结果要充分掌握。熟练掌握实验操作, 灵活运用实验仪器。对实验中可能出现的问题以及解决方法要做到心中有数。教师在实验中不断巡视, 发现问题及时指导。在实验过程中努力启发和引导学生, 使学生感受到科研的气氛, 从而提高学习兴趣和教学质量。这就要求教师不仅需要具有良好的专业素质, 还要涉猎相邻学科知识, 提高综合素质。作为一名植物组织培养教师, 需要有扎实的基础知识, 同时还要具备科研知识。教师不仅要在职学习, 还要尽量争取多参加一些学术活动, 了解本学科发展的新动态及国内外信息, 开阔眼界, 拓宽知识面, 避免孤陋寡闻。只有不断充实自我、完善自我, 才能确保良好的教学质量。

2 加大实验课时所占比例

实验课程与理论课程的比例从1∶1增加到2∶1, 这样解决了以往实验学时紧张的问题, 可以开设复杂和费时的综合性实验。从而使学生有足够的时间动手, 既调动了学生的兴趣, 又提高了他们的动手操作能力。

3 实验内容结合科研研究

在植物组织培养经典实验内容的基础上, 把部分实验改为综合性实验, 并且结合教师的科研工作, 做到产学研结合, 如:以往学生的实验操作分为培养基配置、外植体消毒、无菌操作、继代培养、移栽驯化等步骤, 实验多数都是单独设立, 互相之间联系不紧密, 而且所有实验过程中的实验材料均为教师提供的常规材料, 实验简单, 容易操作, 多数为简单的重复, 没有创新性仅仅注重的是学生的动手能力的训练。在此基础上, 我们结合教师的科研工作, 在教学中加入科研创新的内容, 例如针对句容特有树种宝华玉兰的组织培养, 现世界范围内无人研究, 在实验课上教师指导下, 让学生自行设计培养基的配方、激素比例、浓度等进行阶段性实验。让学生自行选择, 观察实验结果并分析原理。这样可以充分调动学生的兴趣, 培养他们积极思考问题和分析问题的能力。

4 实验过程增加学生自行设计的内容

传统的实验教学, 均由教师设计讲述实验具体内容, 随后学生分组操作实验, 这样限制了学生独立思考的能力, 学生比较被动。在基础实验训练后, 结合实际, 适当的鼓励学生开展1~2次的自创探索性实验, 可以使学生对实验内容有全面、充分的认识, 开阔他们的视野。例如, 自行选择有价值的外植体进行培养, 老师根据学生的兴趣, 参照本学科的发展, 提出实验中的疑难问题, 学生在教师的指导下提出实验方案, 师生一起对方案进行分析讨论和优化, 再由学生动手完成实验。由学生自行设计实验并实施, 更容易培养学生的创新能力和实践能力, 加强其运用知识的能力, 从而使学生学习积极性与主动性大大提高。

5 增加多媒体形式实验报告

以往偏重于实验报告书写的规整和实验结果的准确性。现在不仅要求学生对实验结果有准确地预计, 而且增加多媒体形式进行实验结果的汇报, 分组进行实验, 针对不同的实验对象, 设计不同的实验方案最后进行分组汇报, 以图片和数据说明问题。这样可以加强学生分析问题的能力, 培养其严谨的科学态度。

6 提高实验成绩所占课程结业成绩的比重

实验考核制度的不完善也是学生对实验课不重视的原因[2]。过去, 实验内容的考核仅仅在试卷中占有很小的比重, 实验课的成绩甚至不影响最后的结业成绩。如果不完善实验考核制度, 实验教学不能得到学生的重视, 高分低能的现象很难避免。因此把学生的实验成绩分为平时成绩、实验设计和实际操作三部分的综合。平时成绩包括上课提问、对待实验的态度和实验报告的书写情况。实验设计包括综合实验中选择的实验形式和实验设计内容的合理性。实验操作包括培养基的正确配置和灭菌、器械的正确使用、外植体消毒、无菌操作、组培苗的移栽与驯化等较为复杂的操作。实验成绩占最终本门课程成绩的50%。这样不仅把实验考核与整个实验教学过程有机地结合起来, 而且可以科学地评价学生对本门学科的掌握程度, 充分体现实验课在植物组织培养教学中的重要性。通过植物组织培养实验教学的改革, 一方面, 促使老师不断加强本专业知识学习的同时, 还要加强科研能力的锻炼, 不断开展科学研究来提高自己的创新意识和创新力;另一方面, 促进学生掌握各学科的基本知识、基本技能, 拓宽学生的思维方式, 培养学生的实践动手能力及灵活运用知识的能力和科研能力。

总之, 植物组织培养实验改革是一个复杂和漫长的过程, 需要不断地创新和探索, 这样才能培养出善于独立思考、适应社会发展的综合型人才。

摘要:为培养创新型人才的需要, 在植物组织培养实验教学过程中采取了以下措施:提高教师的教学和科研能力, 加大实验课时所占比例, 实验内容结合科研研究, 实验过程增加学生自行设计的内容, 增加多媒体形式实验报告, 提高实验成绩所占课程结业成绩的比重。通过这些途径, 提高了植物组织培养实验教学质量, 全面培养了学生的创新思维和综合实验能力。

关键词:植物组织培养,实验教学,改革

参考文献

[1] 王清连[主编].植物组织培养[M].中国农业出版社, 2004.

植物组织培养管理论文范文第2篇

1 组培环境无菌防控

在进行组织培养之前, 首先要建立组培实验室。实验室包括准备室、无菌操作室 (接种室) 和培养室。植物组织培养是一种要求做到无菌操作和无菌培养的技术, 这种技术有两个个主要目的:一是防止实验室的培养物被外来微生物, 如皮肤、衣服或周围环境中的微生物污染;二是防止实验工作者被微生物感染。组培环境中造成污染影响的因素主要是室内空气中漂浮的细菌和真菌孢子, 因此我们在实验之前都会对接种环境和培养环境进行灭菌处理。包括每次接种前都要用紫外线灭菌灯对接种环境和无菌操作台进行15分钟照射, 并用75%酒精擦拭无菌操作台和接种人双手;接种时一旁点燃酒精灯, 并使玻璃罩门开到仅够实验人员伸入双手接种程度即可。

2 外植体消毒

外植体因生长环境的原因, 使其表面会带有细菌, 同时外植体的内生细菌也会造成组织培养的污染, 为此, 适宜采取以下防控措施:

2.1 外植体表面消毒处理

将外植体先用洗衣粉或者肥皂水浸泡30分钟, 然后用清水清洗。将外植体移至无菌室用75%酒精浸泡10~15s, 用无菌水冲洗2~3遍, 再用0.1%升汞浸泡10min, 倒出后用无菌水冲洗3遍, 才可以进行接种。

2.2 外植体内生细菌的杀菌处理

2.2.1 多次消毒 (灭菌) 。

先用饱和香皂水对外植体浸泡20~30min, 再用0.1%高锰酸钾溶液处理5min, 然后用4%次氯酸钠加0.1%升汞消毒, 最后用500mg/L先锋霉素或羧苄青霉素的无菌水洗, 都取得了理想的消毒效果, 可使污染率降低50%[1]。

2.2.2 使用混合的消毒液消毒。

对于乳汁等分泌物较多的外植体用含聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸、抗坏血酸、多菌灵、氨苄青霉素或氯霉素的混合液预处理, 既可减少酚和乳汁的分泌, 也减少了污染。

3 操作过程中污染防控措施

3.1 实验器材灭菌

实验器材包括各种玻璃材质的培养器皿如:培养皿, 锥形瓶等, 和各种铁质的接种用具如:镊子, 剪刀, 接种用刀等。

3.1.1 培养器皿灭菌。

培养器皿多为玻璃材质, 在使用前清洗干净并放入烘箱中采取干热灭菌法进行灭菌, 以备培养基配制和接种实验使用。

3.1.2 接种用具灭菌。

接种用具多为铁质, 所以可以采取灼烧法灭菌。接种时接种用刀和镊子等在进行多次使用后, 放在酒精灯外焰上进行灼烧, 达到灭菌目的, 避免因接种用具上沾染细菌造成感染。

3.2 实验药剂灭菌

实验药剂配制完成后要进行灭菌处理, 多采用高压蒸汽灭菌法对接种所用培养基进行灭菌:将配制好的培养基倒入培养所用经过灭菌处理的培养皿中并封口, 放入高压蒸汽灭菌锅中进行高压蒸汽灭菌。注意灭菌后不宜马上打开高压蒸汽灭菌锅, 防止因培养皿内外气压引起培养皿封口膜被气压顶开。

4 其他污染防控方法

组培过程中可以在培养基中加入抗生素和抑菌剂来达到抑制细菌生长, 控制污染的目的。

4.1 加入杀菌剂

组培污染病原菌主要为细菌和霉菌, 以及少量酵母菌和放线菌。抗生素往往只对细菌或霉菌有抑 (杀) 作用:一般用于防治病害的化学农药等主要抑 (杀) 霉菌, 有些对细菌也有抑制作用;化学防腐剂往往对细菌和霉菌都有抑 (杀) 作用。因此, 单一杀菌剂防制组培污染一般效果较差, 并且容易使病原菌产生抗药性, 因此可以考虑加入多种杀菌剂[2]。

4.2 加入抗生素

我们选择孔雀竹芋、天鹅绒竹芋、马铃薯、山药、甘薯做接种的植物材料, 抗生素选用硫酸庆大霉素、氯霉素, 以及杀菌剂爱力克, 其中加入爱力克全部培养基未经过高压蒸汽灭菌, 培养基配方共9种 (见表1) 。15天后观察污染情况。未加入抗生素的孔雀竹芋5个配方平均污染率为35%、天鹅绒竹芋27.5%、马铃薯75%、山药25%、甘薯55%;加入抗生素的孔雀竹芋5个配方平均污染率为4.38%、天鹅绒竹芋5.00%、马铃薯6.25%、山药6.25%、甘薯3.125%。

注:表中为每1升培养基中加入试剂量。

4.3 严格控制环境和外植体消毒

鉴于第一次接种污染率过高, 在对接种环境和外植体消毒条件进行严格把控后进行第二次接种实验。接种环境消毒包括接种前使用紫外线灯照射30min, 同时打开臭氧发生器并保证接种全程使其处于工作状态。外植体消毒更加严格每次使用酒精和升汞消毒少量外植体, 少量多次消毒, 保证消毒过的外植体会立刻完成接种。

通过实验数据可以看出, 在相同接种情况下加入抗生素可以极大程度上降低外植体的污染率, 其中加入爱力克的培养基甚至未经过高温高压灭菌器污染率依然低于正常培养基。并且严格控制接种环境和外植体消毒同样可以达到降低外植体污染率的目的。

5 实验结论

导致植物组织培养污染原因可归结为3个方面:一是组织培养室或接种室的清洁问题;二是外植体自身带菌;三是组织培养过程各环节操作不适宜或不严格。

但实验中发现外植体交叉污染现象较为普遍, 所以控制住外植体交叉污染情况同样可以做到降低污染率的目的。

某些外植体如马铃薯, 甘薯, 山药等的表皮不易消毒, 在组培中选择正确的外植体和消毒方式也是降低污染率的重要措施。

待解决问题:实验过程中发现, 在同样培养时间和培养条件下, 外植体在加入抗生素的培养基中的愈伤组织发生数量明显低于未加入抗生素培养基上愈伤组织的发生数量。

摘要:植物组织培养在植物转基因技术实施、植物繁殖、新品种培育中具有重要意义, 但植物组织培养中极易发生植物材料污染, 致使科研和生产无法进行, 运行成本增加。本文通过近年的大量实验, 分析了植物组织培养污染发生原因, 并总结了较好的防控污染方法。

关键词:植物,组织培养,污染防控

参考文献

植物组织培养管理论文范文第3篇

摘要介绍淮山组织培养的国内外研究现状,包括不同外植体的茎尖培养、愈伤组织诱导、原生质体培养等方法,总结淮山组织培养的条件和目前存在的问题,并提出今后的展望。

关键词淮山;组织培养;研究进展

A

Research Progress on Tissue Culture of Dioscorea opposita Thunb

HUANG Zhiying , XU Chaohui , ZHOU Ting et al(Quanzhou Institute of Agricultural Science,Quanzhou, Fujian 362212)

Key wordsDioscorea opposita Thunb;Tissue culture;Research progress

淮山(Dioscorea opposita Thunb)属薯蓣科薯蓣属一年生或多年生草质藤本植物,其地下肉质根状茎和地上枝的叶腋着生的零余子皆为产品, 是药食兼用的高效经济作物。我国淮山栽培历史悠久,自夏、商起就开始种植,据现代医学研究表明,淮山含多糖、淀粉、蛋白质、游离氨基酸和微量元素等多种成分,具有免疫调节、抗氧化、降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗突变、调节脾胃功能等功效[1-2],是中国著名的补益中药,也是传统的保健菜肴。但由于长期营养繁殖,致使品质退化,产量降低,某些优良品种(如铁棍山药)已被广大药农放弃种植,几乎处于濒临灭绝的境地[3],因此,改善品质、提高产量、推广种植优良品种已成为淮山生产中亟待解决的重要问题。植物组织培养技术不仅能保持原有优良性状不变,同时还可加快品种提纯复壮及繁种速度,是目前淮山优良品种迅速推广种植的一条较为实用的途径。

国内外对淮山组培快繁技术的研究早已有之。20世纪70年代中期,随着植物组培快繁技术开始在薯蓣属植物中得到应用,不少科研机构和单位对淮山茎尖、叶片、茎段、余零子等不同外植体的培养进行广泛的研究[4-8]。 笔者对近年来国内外淮山组织培养方面的研究成果,包括不同外植体的茎尖培养、愈伤组织诱导、原生质体培养,以及培养基的选择、植物生长调节剂的使用和培养条件等方面进行总结,提出存在的问题以及今后的展望,以期为该领域今后的研究提供参考。

1淮山外植体组织培养

植物组织培养中作为離体培养材料的器官或组织的片段称为外植体,包括茎尖、茎段、皮层、表皮、块茎、花瓣、根、叶、子叶、鳞茎、胚珠和花药等;外植体的选取是否恰当对植物组织离体快繁起着至关重要的作用。目前,淮山组织培养技术使用的外植体主要包括茎段(带顶芽和腋芽)、叶片、零余子、块茎、珠芽和原生质体等。根据使用的外植体和培养途径,淮山组织培养技术可归类为茎尖培养、愈伤组织诱导、体细胞胚胎培养、原生质体培养等。

1.1茎尖培养

由于植物细胞具有全能性,因此任何组织或器官在条件适应的情况下均可再生成完整植株。但不同种类的植物以及同一植物的不同器官对外界诱导的条件反应敏感程度是不同的。因此,外植体取材时应选择再生能力强、遗传稳定性好、来源丰富、容易灭菌的器官,对于大多数植物来说,茎尖是最佳的外植体材料,其形态已基本建成,生长速度快,遗传性稳定,是获得无病毒苗的重要途径。

淮山茎尖培养多以零余子或块茎上萌发的幼苗茎段(顶芽和腋芽)作为外植体进行培养。南怀林等[9]以山药茎尖为外植体诱导形成试管苗,结果表明,用长0.3~2.0 mm的茎尖培养时, 成苗率与茎尖长度呈正相关;不同来源的茎尖, 成苗率没太大区别, 但以大田茎尖形成的试管苗质量最好。张志勇等[10]通过对具有闽西地方特色的山药优良品种(龙岩市新罗怀山药)进行茎尖组培试验,发现最适宜新罗怀山药茎尖诱导成苗的培养基配方为MS+2.0 mol/L KT+0.2 mol/L NAA,其诱导的成苗率高达60%,成苗较快,同时指出细胞分裂素KT比6-BA更有利于新罗怀山药的茎尖诱导成苗。李明军[11]研究怀山药带节茎段,指出带节茎段在Ms+ l~2 mol/L 6-BA+0.1~1.0 mol/L NAA培养基上培养,均能直接形成多芽体,均芽数为3~ 5个,将多芽体转入MS或MS+2 mol/L KT+0.02 mol/L NAA+0.1 mol/L PP333的培养基上均能诱导生根,形成再生植株。许多研究表明利用淮山茎段为外植体,生长势较旺盛,带菌较少,可直接分化出多芽体,不容易变异,是淮山茎尖组织培养的优良材料。

1.2愈伤组织培养

植物的根、茎、叶、花、果实和种子等器官及其组织,均可培养产生愈伤组织,并能不断继代培养,用以研究植物的生长与发育,脱分化与再分化,遗传变异与育种。因此,愈伤组织是植物离体培养与生物工程的良好试验体系。

李明军等[12]认为不同基因型山药(铁棍山药、“47号”山药和太谷山药)均能诱导形成愈伤组织,但出愈率不同;同一基因型外植体(零余子、叶片、茎段、茎尖)不同,对愈伤组织诱导的效果也不同,即茎尖优于零余子;而零余子的出愈率优于茎段、叶片,这与梁方刚等[13]的研究结论是一致的。同时指出细胞分裂素和生长素二者配合使用可诱导形成愈伤组织,植物激素种类、浓度和配比不同,出愈率也不同,说明植物激素按一定比例进行组合是诱导愈伤组织形成的关键因子。

1.3原生质体培养

植物原生质体在适宜的条件下具有再生成与其亲本相近个体的全能性,可经离体培养得到再生植株。借助原生质体培养及诱导融合技术可获得杂种和多倍体植株,可有效克服植物有性杂交不亲和现象,有利于培育新品种[14]。

关于马铃薯[15]和甘薯[16]等原生质体再生试验国内外已有相关报道,但关于淮山原生质体培养的报道较少。Tor等[17]研究山药原生质体的培养,结果表明,在合适的培养条件下,山药生长早期叶片(长度< 110 cm) 可以诱导出生产量和存活力都较高的原生质体。原生质体培养技术要求较高,难度大,目前还需要经过探索和研究,以促进育种工作的进行。

此外,20世纪80年代,一些研究者对薯蓣植物体细胞胚胎培养进行研究,目前有些种离体培养胚胎的萌发率可达100%。薯蓣属植物体胚培养的再生植株,叶形、大小和倍性水平变异很大,从二倍体到多倍体到非整倍体,偶见白化突变型和花叶植株[18]。虽然现在利用体胚培养还不可能进行薯蓣植物的大量、快速繁殖,但是利用体胚培养获得的优良个体作为育种和细胞、组织培养的起始材料仍有一定意义。在植物细胞培养方面,我国已开展盾叶薯蓣高皂素含量植株的细胞连续培养研究以及三角叶薯蓣的细胞培养。随着科技的不断发展,这方面的技术将越来越成熟,能够更好地促进育种工作的进行。

1.4培养基的选择

关于薯蓣植物的快速繁殖,培养基类型是其组织培养的重要影响因子,大部分学者以MS为基本培养基;也有人以改良MS、B5和MS培养基混合为基本培养基探讨培养基类型对组织培养的影响[19]。牛洁等[20]以毕克齐山药零余子为外植体,以MS、3/4MS、1/2MS和1/4MS为基本培养基,在无附加激素的情况下,1/4MS培养基上零余子诱导率最高,为40%,不加激素MS培养基上的诱导率最低。孟玲等[19]用盾叶薯蓣的腋芽和顶芽作外植体,试验MS与B5组合的5种培养基对芽诱导的影响,发现MS与B5混合培养基中添加AgNO3,对芽的诱导有显著地促进作用;采用1/2MS为基本培养基对盾叶薯蓣的生根效果最好。总的来说,在淮山组织培养中,供试品种及其外植体类型不同,基本培养基类亦不同,但以MS为基本培养基居多。

1.5植物生长调节剂的使用

在淮山组织培养中, 使用的生长素类有NAA 和2,4-D,细胞分裂素类有6-BA、KT、BAP 和2ip等[21],但最常见的是将生长素NAA和分裂素6-BA组合使用。李明军等[11-12]认为, 在愈伤组织诱导过程中, 在没有或单独使用1种激素的培养基上均不能诱导愈伤组织的形成, 而细胞分裂素和生长素二者配合使用则可以诱导形成愈伤组织,同时也指出PP333具有抑制愈伤组织形成的作用,而GA3与6-BA、NAA组合使用对愈伤的诱导具有协同促进作用。

除6-BA与NAA作为主要的诱导激素外,已有研究表明添加KT、PP333、10%的椰汁等激素或天然物质对芽诱导具有不同程度的促进效应。李明军[11]研究指出在多芽体的形成过程中,PP333促使多芽体中芽的数目增多,对多芽分化有促进作用,并认为可能是通过降低茎段内源GA的含量实现的。苏超等[22]对细毛山药茎尖培养的研究指出KT促进不定芽再生,其成苗作用顯著优于6-BA,KT与NAA或IAA组合对细毛山药的组培苗建立和繁殖有良好作用。

一般认为器官分化的倾向是取决于内源细胞分裂素(CK) 和生长素的平衡, 由于植物的外植体中原有的内源激素种类和浓度不同, 为达到这种平衡, 需要补加的激素种类及浓度也就不同。相关的研究也指出淮山腋芽、愈伤组织等诱导培养及植株再生, 受品种基因型和培养基中激素配比双重因素的制约, 品种间对外源激素有较强的选择性[23]。

1.6培养条件

培养条件包括温度、光照、湿度等,是影响组培试验成败的关键因素。淮山适宜温暖气候, 25~28 ℃为生长最适宜温度,模拟其生长的最适温度,使培养室温度一般为25 ℃,结果表明在该温度下组培苗生长良好。

淮山组织培养受光照条件影响较大, 不同外植体在光、暗条件下愈伤组织的诱导情况不同。李明军等[12]认为, 在暗处有利于零余子的诱导, 而在光下则有利于叶片的诱导。对零余子和叶片来说, 光下褐化严重, 而在暗处则褐化较轻或无褐化。尧俊英等[24]研究指出光暗条件不但影响培养物的生长速度, 而且影响其形态建成。

光质是组织培养过程中重要的外部影响因素,主要是作为光信号来调节植物的生长、分化和代谢。不同光质条件下,植物愈伤组织的形成及分化存在一定的差异[25-26]。郭君丽等[27-28]研究不同光质对47号山药愈伤组织诱导生长的影响,认为红光和黄光对47号山药零余子愈伤组织的生长有促进作用,而绿光会抑制生长;红光对47号怀山药叶片的愈伤组织的生长有促进作用;有研究表明,白光和红光有利于促进铁棍山药试管苗的生根[29]。此外,光质不仅影响体外形态发生的表达,而且影响其生理生化特性的变化。郭君丽等[30]研究认为,蓝光下47号怀山药叶片愈伤组织中的蛋白质含量明显高于其他几种光质,蓝光有利于愈伤组织中可溶性蛋白的形成。根据诸多报道认为其原因有以下两方面:一是蓝光促进蛋白质的合成;二是蓝光阻止蛋白质的丧失[31]。

淮山组织培养还受光照强度、光照时间、pH和湿度等培养条件的影响。大部分研究认为,淮山较合适的光照强度为1 500~2 500 lx,光照时数为10~16 h/d,pH为5.8~6.0,相对湿度一般要求在70%~80%。

2存在的问题

2.1褐化

淮山含有较多的酚类和醌类化合物,在组织培养过程中,由于外植体组织被切割和接种快繁时,损伤切面细胞中酚类物质(底物)在酚氧化酶的作用下与氧气聚合发生氧化反应,形成有毒的醌类物质,使得外植体切面迅速变成棕褐色或暗褐色,并逐步扩散至培养基中,抑制其他酶的活性,导致组织代谢紊乱,生长受抑制,甚至最终致使外植体死亡。试验研究认为,外植体的生理状态和部位、取材时间和大小、受伤程度及所用消毒剂等对褐化有一定程度的影响。

目前,克服或减轻淮山组培过程中褐化的方法主要有以下几种:一是选择合适的外植体材料,一般生长发育旺盛的培养物, 其褐化程度明显较小,有研究表明山药植株后期结出的零余子褐化程度最严重,而幼嫩节间部褐化程度较轻[32];二是在培养基中添加褐变抑制剂与吸附剂,褐变抑制剂主要包括抗氧化剂和PPO抑制剂,如抗坏血栓、聚乙烯吡咯烷酮( PVP)等[32-33]、吸附剂如活性炭等[34];三是适时切除培养物的褐化部分,适时转接, 提高转接次数, 随继代次数增多, 使褐化逐渐减轻,从而不影响组织生长和芽分化[35]。此外,还要选择合适的培养基和培养条件,有研究表明采用液体培养基以及降低培养温度和光照强度可以有效降低外植体褐变的程度[32]。当然, 影响褐变的因素很多, 因此在取材时, 为了防止褐变的发生, 要考虑多方面因素的影响。

2.2组培苗移栽成活率低

不同淮山品种之间组培苗移栽成活率差异较大,但总的来说,移栽成活率不高。主要原因是淮山组培苗炼苗之前生长在培养瓶中,里面的光照、温度、湿度、营养水平、渗透压等都比较稳定,根系的自主吸收能力比较弱,移植后,一旦驯化管理不当,根系乃至整株植株一时适应不了外界的环境条件而导致种苗死亡。因此,为了提高移栽成活率,组培苗首先应该在生根阶段进行壮苗,提高不定根质量;其次,在移栽前进行炼苗,提高组培苗适应环境的能力;第三,在移植时,要选择好适合其生长的栽培基质。相关的研究指出在淮山组培苗的假植过程中,园土(CK)较黏重,透气性不良,根系生长缓慢,容易死亡,不宜直接移植到大田中,应选择疏松、透气的基质假植,等淮山苗健壮时,再进行定植[36-38]。

3展望

淮山是集加工、医药、保健、食品、蔬菜等于一身的高效经济作物,发展淮山产业,不仅可以有效地提高农民收入,而且通过加工业、医药业的发展,还可以更大限度地提高淮山附加值,带动第三产业和经济发展。尤其是近年来,植物组织培养技术日臻完善,淮山离体培养技术也得到迅速发展,这将会大大提高淮山的育种效率,加快淮山品种改良和产业化的进程。同时可以结合基因工程将抗病基因转入栽培品种;也可以与分子生物学方法结合起来,在细胞水平上进行遗传修饰,重组DNA,从而开辟淮山良种繁育的新途径。

参考文献

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植物组织培养管理论文范文第4篇

【关键词】高校校园;植物资产;管理思考

0引言

高校植物资产不同于一般的固定资产,它不仅具有观赏价值,同时也是一种有形的财产,可以用货币进行计价,可以被用來进行一系列的经济行为,如市场交易、资产清理、投资等。高校校园一般面积较大,生长着几十万株品种、粗细、高矮不同的植物,其价值超过万元的树木很多,部分树木的价值甚至超过几十万元,植物类资产的总体价值规模超过亿元。但由于植物资产不同于其他资产的特殊性,如何加强其管理成为了许多高校资产管理者需要探索的课题。因此,笔者结合近年来对高校植物资产管理粗略经验综合实际情况,谈谈加强高校植物资产管理的思考。

1.高校植物资管理现状

大学校园作为开展高等教育的场所,优美的校园环境对于陶冶学生的情操,美化心灵,提高文化修养起到了一定的作用,其优美的校园环境很大程度取决于校园内的植物,特别是一些具有悠久历史和文化传统的知名高等学府,其校园所具有的文化艺术价值,更是构成了育人的重要组成部分,校园环境的美誉度也是学生择校诸多理由中重要的理由。随着资产管理的不断加强,财政部、教育部也认识到了植物类资产的价值及管理的重要性,为此财政部新修订的《事业单位财务规则》、《事业单位会计准则》以及《高校财务制度》,已将植物类资产纳入固定资产核算的范畴,《高校财务制度》(财教[2012]488 号)第四十二条“固定资产是指使用期限超过一年,单位价值在1000 元以上(其中:专用设备单位价值在1500元以上),并在使用过程中基本保持原有物质形态的资产。单位价值虽未达到规定标准,但是耐用时间在一年以上的大批同类物资,作为固定资产管理。但至今教育部也没有出台关于植物资产管理的任何指导性资料供各高校可参考,可见由于植物的特殊性,要制定相关的管理规定是相当有难度的。近年来教育部加大了对高校植物管理的监督检查,在检查中暴露出高校植物资产管理各种问题。高等学校植物固定资产在新形势下,如何顺应制度改革要求、加强植物类资产的管理,成为高校国有资产管理者必须考虑的现实问题。

2.植物资产管理存在的问题

2.1思想上重视不够

多年以来,受传统观念的影响,高校只将土地、房产、仪器设备、家俱用具等列入固定资产管理,没有意识到植物也有固定资产的特性,没有纳入固定资产进行管理。2013财政部、教育部要求年各高校将植物纳入固定资产管理,才开始有所意识,但由于植物管理的难度之大,令不少高校还是望而生畏,从思想上重视不起来,使植物资产长期游离在固定资产管理之外。

2.2没有建立起完善的管理制度

由于管理意识不强,所以高校对植物类资产的管理在相当长时期是空白的,没有建立采购与验收、调拨、处置与报废、盘点清查等管理制度及工作流程,没有明确责、权、利等关系。许多高校在基础建设或绿化建设完成后,把植物类资产直接交由绿化养护部门进行简单日常养护管理,对于植物的栽植、移植、买卖、消亡处置、 养护考核等没有明确的管理制度和规范的工作流程, 使植物类资产在管理(使用)过程中,无章可查,无据可依, 植物类资产在使用过程中被随意的移栽、砍伐、损毁、丢弃等,管理混乱,账实不符,账账不符,家底不清从而造成植物资产流失。

2.3盘点不到位

要摸清家底首先要对植物进行盘点,2013年根据《教育部直属高等学校国有资产管理暂行办法》(教财[2012]6号)等相关规定要求,许多高校对校园植物进行了盘点,但因校园植物种类多,数量大,再加上人手少,专业性强及需较大经费聘请相关专业人员等原因,故2013年大多只对植物大种类及数量进行了盘点,没有做到全方位的盘点,数额真实,盘点还不到位。

2.4未进行价值评估和入账

与其他固定资产相同,要对植物资产进行管理,除了盘清数量,还得要确认其价值。2014年新出台的高校会计制度中尚未明确植物资产的评估规范和技术方法,更没有明确入账规则,因此在教育部资产入账相关细则出台前许多高校暂无法对植物进行评估,无法确定植物资产的入账依据。

3.加强植物资产管理的措施

3.1转变管理观念。

统一思想 ,转变观念, 改变以往对植物类资产管理认识的偏差。高校领导、财务部门、资产管理部门、养护部门等都应从根本上树立植物资产管理的意识和理念,高度重视植物资产的管理,把对植物类固定资产的管理放在与房地产、仪器设备等固定资产一样重要的地位来管理,使植物资产发挥更大效能。另外,要广泛宣传,增强群体绿化意识,大力宣传绿化的环境效益和社会效益,将珍贵树木挂牌,介绍它的产地、生活习性、观赏特点等。

3.2建立植物资产管理机制

高校要充分认识植物资产管理的重要性,建立符合植物类资产特性的管理机制,实行“统一领导、归口管理、分级负责、责任到人”的资产管理机制。由学校国有资产管理机构统一领导植物资产管理工作,由财务部门负责植物资产的价值管理,由后勤保障部门负责其实物管理,后勤保障部门再将植物资产分解到各校区进行分级管理,由具体植物养护部门分解到具体管理人员。由粗放型管理转变为精细化管理。

3.3完善管理制度

校园植物分布广、来源多、管理难度大,为使资产管理工作有章可循,有章可依。建立一套行符合植物生长特性的资产管理制度和操作流程是做好资产管理的重要前提。通过建章立制,明确各级资产管理部门的工作明确资产的购置(引入)、采购验收、保管养护、损毁赔偿、报废调剂的具体管理办法操作流程。理顺资产管理关系,明确各级资产管理机构的职责,健全监督制约机制,规范资产管理行为。为固定资产管理提供切实、有效的制度保障。

3.4加强植物资产的实物盘点

为使盘点工作到位,需制定固定资产盘点工作实施细则,成立盘点小组并结合校园的特点,制定了科学合理的盘点工作实施计划,邀请专家进行现场指导与品种鉴定,根据植物资源学野外调查方法,逐一对所有的校园绿化植物进行详细的调查,其中对相应的乔木、灌球,首先在CAD图上逐一进行标号和定位,然后记录品种名称;对草坪地被植物一方面登记品种名称,另一方面用相应的仪器测量具体面积并进行统计和CAD图标注,对现存的植物类资产进行全面清查。最后对所有植物的名称、取得方式、存放地、规格、管理部门等进行登记,并建立植物卡片。受植物不断生长和自然死亡等不可控因素的影响,为使植物固定资产记录与实际情况相符合,应定期对植物资产进行实地盘查,完善管理库数据。只有这样才能真正摸清家底,全面了解植物类资产的情况,提高植物资产的实物管理真实性。

3.5对植物资产价值进行评估

校园植物种类多、数量大,且动态生长,如何评估其价值,成了每个高校进行价值评估的难题,笔者认为定期以同类或类似资产的市场交易价格对其进行价值评估。植物类资产在生长存续过程中会发生价值增值,但增值速度通常不会太快,而且对植物类资产进行价值评估需要耗费成本费用。本着既要加强资产管理、又要考虑成本效益的原则,笔者建议对植物类资产价值评估的周期延长为三年,即以三年为一个周期,组织专家对相关植物类资产的市场交易价格进行考察调研,对植物类资产的价值进行逐一评估。

3.6实施信息化管理

高校应利用固定资产信息系统平台,将植物资产的类别、名称、规格、数量、单价、保人、种植、移栽、报废等方面的信息,全面录入到信息系统中,加强植物资产的管理,在此基础上,高校还可通过信息系统的统计分析,及时全面了解植物资产的存量、分布、价值增值及使用情况, 为植物资产购置预算提供依据。

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[2]郁建美.加强高校植物资产管理对策.商业会计2015(1):86-87

植物组织培养管理论文范文第5篇

摘   要:通过植物活体鉴定、植物图片鉴定等方式,对南宁市人民公园荫生植物园的主要植物进行调查记录,将数据录入Microsoft Office Excel软件,进行落叶型、观赏特性以及科、属、种等数据的分类整理、统计及分析,对该地区园林树木的生长环境、配置效果等现状进行评价,为南宁市人民公园荫生植物园进一步做好园林树木的配置、养护管理提出建议,为充分发挥园林树木的功能和效益提出对策。

关键词:南宁;荫生植物园;植物资源;调查;分析

荫生植物园概况

南宁市人民公园的荫生植物园建于1990年,是南宁市首家以展出荫生观叶植物为主的植物园。荫生植物园位于公园中南部,占地面积为5.73 hm2,水域面积为109 hm2。荫生植物园里种植着具有较高观赏价值的荫生植物,比较名贵的品种有红宝石、绿宝石、喜林手、美丽凤梨、过山龟、叉叶、苏铁等。经过多年不断扩充完善,逐步形成了以荫生、水生、旱生三大类植物为景观特色的植物观赏园,集科普教育、休闲游憩、旅游观赏等功能为一体,是人民公园内众多景点中的精品。

2   调查结果与分析

2.1   荫生植物园主要植物的科、属、种组成

整理荫生植物园主要植物科、属、种数量的统计数据可知(见表1),共调查植物158种,分属于73科132属,其中包括蕨类植物4科4属4种、裸子植物5科5属7种、被子植物64科123属147种,被子植物中有双子叶植物49科80属95种、单子叶植物15科43属52种。蕨类植物的科、属、种数量占总计科、属、种数量的比例分别为5.48%、3.03%、2.53%;裸子植物的科、属、种数量占总计科、属、种数量的比例分别为6.85%、3.79%、4.43%;被子植物的科、属、种数量占总计科、属、种数量的比例分别为87.67%、93.18%、93.04%。由此可见,在园内主要的植物群落中,被子植物科、属、种的数量大大超过蕨类植物和裸子植物,具有绝对的优势。

2.2   荫生植物园主要植物的落叶型统计

由表2可知,园内主要植物中有常绿树种60种、落叶树种10(10科10屬)种,分别占调查园林植物种数的37.97%和6.33%,其中常绿树种和落叶树种比例为6︰1,常绿树种占明显优势,植物季相变化不明显。在常绿植物中,有33种乔木、23种灌木,只有2种木质藤本。由于地理环境的差异,公园常绿植物和落叶植物的最佳比例没有定数。根据南宁市气候条件为亚热带季风气候,且公园主题定位为荫生植物园,因此园内主要常绿植物与落叶植物植物之间的比例(5.8︰1)较为合理。但调查发现,园内仅有乌桕(Sapium sebiferum(L.) Roxb.)和池杉(Taxodium ascendens Brongn.)2种秋色叶树种,且数量较少,导致园内秋色叶景观欠缺,植物季相变化不明显,这也是南宁市各个公园植物景观普遍存在的问题之一。

2.3   荫生植物园主要植物的观赏特性统计

结合荫生植物园的植物状况,植物的落叶型按照观形植物、观花植物、观果植物、观叶植物来进行分类统计(见表3),南宁市荫生植物园中有观形植物73种,占所有园林植物总数的46.22%,最常见植物有棕榈科的散尾葵(Chrysalidocarpus lutescens H.Wendl.)、华盛顿蒲葵(Washingtonia filifera)、董棕(Caryota urens Linn.)、柬埔寨糖棕(Borassus flabellifer L.)、棕榈(Trachycarpus fortunei (Hook.)H.Wendl.)等;观花观叶植物种数相近,分别占所有园林植物总数的25.31%和25.94%,其中最常见的观花植物有杜鹃(Rhododendronsimsii Planch.)、白兰(Michelia alba DC.)、菊类等;最常见的观叶植物有金脉爵床(Sanchezia speciosa J.Leonard)、春羽(Philodenron selloum Koch)、龟背竹(Monstera deliciosa Liebm.)等;观果植物仅有4种,占比最少,为所有园林植物总数的2.53%,常见的有芒果(Mangifera indica L.)、南天竺(Nandina domestica Thunb.)等。

除以上统计之外,园林植物的观赏特性还包括嗅觉感受,如四季桂(Osmanthus fragrans var.)、九里香( Murraya exotica L.)、白兰(Michelia alba DC.)等,这些花香植物能给人营造出另一种意境。南宁市人民公园荫生植物园观果植物相对较少,为展现园林景观的多样性,应结合部分区域园林景观的功能和特色,适当增加对观果植物的应用。

3   荫生植物园主要植物的种植现状及建议

南宁市人民公园荫生植物园分为荫生植物区、水生植物区、沙漠植物区,每个区域都根据主题要素与4个功能区与6种造景类型相互融合,创造了疏林草地、棚架植物、热带雨林、多浆肉质植物、水滨植物、小径植物等6种丰富的人造景观。虽然荫生植物园建园较早,植物种质资源较为丰富,已具备一定的传统造景类型,但仍存在一些问题。

3.1   乔木层与灌木层缺乏合理的搭配与管理

由于生长态势良好,有些片区的高大乔木,如马尾松、南洋杉等已接近郁闭,但其下却仍然配置着喜光的灌木层,如美人蕉(Canna indica L.)等,再加上养护管理不善,导致景观的观赏性下降、灌木层的植物长势较差。因此,应根据“适地适树”原则,加强植物配置管理,满足植物对光照、水分、土壤等因素的需求,协调好乔木层、灌木层、草本层的关系。

3.2   园内植物季相变化不明显

园林中的季相变化需要通过植物景观来营造,丰富的季相景观能极大地提升园区植物的观赏和科普性。但由于园区内秋色叶树种和数量较少,仅有2种具有较高观赏价值的秋色叶树:乌桕(Sapium sebiferum (L.) Roxb.)和池杉(Taxodium ascendens Brongn.),无法营造出秋色叶景观,导致园区内季相变化不明显,园内秋色叶景观欠缺,秋冬景观略显单调。因此,建议丰富植物的物种多样性,充分考虑植物在南宁气候条件下的季相变化,增加物候变化明显的植物种类,适当栽培落叶树种和秋色叶植物。

3.3   缺乏观果植物

适当种植具有丰富色彩、形态独特的观果植物,对于目前南宁市荫生植物园已具备大片区常绿植物的现状,不仅能起到点缀作用,还能营造出花果飘香、人与自然和谐共处的景观特点。园内虽然已种植了龙眼(Dimocarpus longan Lour.)和芒果(Mangifera indica L.)等乡土观果植物,但所植不多,无法营造出硕果累累的景象。因此,应根据植园区的功能和条件,适当栽培观果植物,合理配置观花、观果、观叶植物的比例。

3.4   藤本植物较少

竖向空间的美化和绿化是公园植物造景的重要形式之一,公园的垂直绿化不仅能为游人提供休憩的荫蔽空间,还能够改善生态环境、提升景观空间的丰富度、观赏性和趣味性。调查发现,南宁市荫生植物园的藤本植物种类单一,建议加大乡土藤本植物的栽植力度,将藤本植物与景观小品相结合,营造出兼具趣味性的遮荫空间,既可以呼应南宁市人民公园荫生植物园“荫”的园区主题,又可以提升公园的绿化空间。

作者简介:李莹(1995-),女,壮族,广西横县人,硕士,主要研究方向为园林植物资源及应用。

植物组织培养管理论文范文第6篇

摘要:我国拥有绵长的海岸线、广阔的海洋面积及广袤的盐碱化土地,随着科技的发展,海洋植物资源的开发利用及耐盐碱植物的相关系列研究逐渐成为人们关注的热点。本文就常见的海洋植物与耐盐植物及它们在食品保鲜、功能食品、免疫调节、抗肿瘤、降血脂、抗氧化、畜禽养殖、水产养殖等行业中的研究与开发利用现状进行了综述,可为海水农业关键技术的研究提供科学参考。

关键词:海洋植物 ;耐盐植物;研究;开发

我国海岸线总长度3.2万千米,其中大陆海岸线1.8万千米,岛屿海岸线1.4万千米,管辖海域300 多万平方千米,拥有丰富的海洋资源。同时,海水也不断浸蚀着大陆,致使大陆土地盐碱化严重。我国沿海滩涂有200多万公顷,河口滩涂还在继续以每年1万~2万公顷的速度淤长,致使可耕地资源和淡水资源日益紧张。随着人口数量的日趋增加,粮食问题也日趋严峻,人们开始将目光转向海洋与盐碱滩涂,于是海洋植物资源的开发利用及耐盐碱植物的适应性筛选、栽培、管理与开发利用等相关研究逐渐成为人们关注的热点。

本文就常见的海洋植物与耐盐植物及它们在食品、医疗、饲料等领域中的研究与开发利用现状进行概述,以期为海水农业关键技术的研究提供科学参考。

1常见海洋植物与耐盐植物

海洋植物是海洋中具有叶绿素、能进行光合作用生产有机物的自养型生物,它们是海洋中最重要的初级生产者。耐盐植物是指植物在NaCl或其它混合盐分环境中能继续维持生长的植物,其在生物修复和生态保护方面具有非常重要的意义。

海草是生长在近海滩涂、盐滩及水沟中的一种水生植物,学名为川蔓藻,又名沟草。海草营养丰富,粗纤维含量较少,是沿海地区一种十分宝贵的天然饲草资源,有很好的开发利用价值。

海藻是海洋中分布最广的生物,世界海洋中的海藻类植物约一万多种,主要有海藻、紫菜、海带草、海更菜、海青菜、海谷菜等[1],其中的主要功能成分为海藻多糖。海藻多糖是一类多组分的混合物,就其来源可分为褐藻多糖、红藻多糖、绿藻多糖和蓝藻多糖4大类[2],具有抗肿瘤、抗凝血、抗病毒、降血糖、降血脂等生物活性[3],广泛应用于食品、医疗、饲料等行业。

秋茄为红树科秋茄树属海水植物,多生长在河流入海口海湾较平坦的泥滩上,其能把海水吸收,将盐类物质通过叶片的正反面排到植物体外,从而使得秋茄可以在盐碱地带生长,当幼苗在母体上发育到一定程度便从植株脱落,掉落在淤泥里或海水中,漂移到其它地方在合适的条件下开始发育,所以秋茄具有较强的耐盐特性。

碱蓬是叶肉质化的稀盐耐盐植物,主要生长于海滨、湖边、荒漠等处的盐碱荒地,耐盐度为2.5%~3.0%,是一种典型的盐碱地指示植物[4]。我国共有碱蓬属植物20种及1个变种[5],是重要的油脂植物资源。

北美海蓬子属于藜科海蓬子属植物,是一种耐盐性极强的真盐生植物,可以利用全海水直接灌溉,同时又是一种极具开发潜力的经济作物。

牛蒡又名大力子、白肌人参,亦称“东洋萝卜”、“黑萝卜”,别称“恶实”,是菊科牛蒡属直根系二年生大型草本植物。研究表明,牛蒡在盐度为5的盐土地上可正常生长,最高可耐盐度为8,可在中度或次生盐土地上种植[6],目前已经在山东东营盐生植物园成功种植,是重要的耐盐植物。

三角叶滨藜(Atriplex patens)为藜科滨藜属一年生多叶草本植物,是从美国东北部沿海沼泽边缘筛选出来的优良耐盐特色蔬菜,已成功种植在我国江苏盐城沿海滩涂,可以改良盐渍化土壤、降低盐分含量,具有较好的经济效益和生态效益。

2海洋与耐盐植物在食品方面的研究与应用2.1制作保鲜材料

果蔬在贮藏过程中,氧气和内源酶会使营养成分发生分解和氧化褐变,导致食品感官品质下降,而海藻多糖具有抗氧化活性,能抑制活性氧自由基的生成[7]和多酚氧化酶引起的酶促褐变[8],减缓果蔬采后的衰老和变色,从而起到防腐保鲜的效果。郭守军等[9]以蜈蚣藻多糖为涂膜基质,以CaCl2和甘油为成膜助剂,复合配制成涂膜保鲜剂,在常温、相对湿度为68%~86%的环境条件下,将蜈蚣藻多糖涂膜保鲜的杨梅与对照组相比较,结果表明,试验组果实的裂果率、霉烂率、失重率等都明显降低,且抑制了果实的呼吸,减慢了有机酸、VC等营养成分流失的速度,抑制了多酚氧化酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶等酶的活性,从而明显延缓果实衰老,起到防腐保鲜的作用。王瑞等[10]以冷却牛肉为试验材料,分别以2%的海藻酸钠、壳聚糖和羧甲基纤维素钠等3种多糖为膜材对冷却牛肉进行涂膜保鲜,通过对比发现,用海藻酸钠膜处理的牛肉可贮藏16天,保质期最长,保鲜效果最好。同另外的其它两种多糖相比,海藻多糖是更为理想的牛肉涂膜保鲜材料。

2.2制作保健与功能食品

耐盐植物相比海洋植物在保健食品方面的应用更为广泛。牛蒡不仅富含蛋白质、氨基酸、多种维生素和矿物质,还含有丰富的次生代谢物质[11],具有抗艾滋病毒、抗癌、降血糖和清除自由基、防衰老作用[12]。牛蒡根富含菊糖,菊糖含量可占根干质量的16%[13]。菊糖是一种由呋喃构型的D-果糖经β(2→1)糖苷键脱水聚合而成果聚糖的混合物,其终端以α(1→2)糖苷鍵连接一个葡萄糖,聚合度一般为2~60。菊糖活性广泛,具有多方面的生理功能,通过酶降解可制备果寡糖[14]。果寡糖是双歧杆菌的促生长因子,可用来开发保健食品和饲料。为了充分利用这一宝贵的资源, 连云港如意集团率先在国内生产了牛蒡菊花茶,采用了β-CD 辅助抽提法用甲壳素消除牛蒡饮料冷后浑, 生产出的产品香味浓郁,储存14个月无冷后浑及絮凝状沉淀。刘杰等[15]研究了牛蒡低糖脯的加工工艺,采用乳酸钙固化,用山梨醇、蜂蜜、甘草和安赛蜜代替部分蔗糖、果葡糖浆配制的糖液采用二次真空浸糖法浸渍牛蒡,此工艺得到的牛蒡脯具有低糖、营养丰富的特点,是一种加工牛蒡合理的新方法。产品呈黄绿色,略有透明感,组织饱满,不粘手,有韧性,并具有一定的咀嚼性,表面无返砂和流糖现象,具有牛蒡特有的风味和保健功能。目前已有牛蒡罐头[16]、牛蒡饮料[17]、牛蒡冲剂[18]等产品。

周浩等[19]运用国标法对江苏沿海滩涂引种的耐盐蔬菜三角叶滨藜营养成分进行测定和分析,结果表明:三角叶滨藜主要营养物中含水量90.53%、粗蛋白2.62%、粗脂肪0.31%、粗纤维1.38%、灰分1.52%、总糖4.61%,还含18种氨基酸,其总量为191.19 mg/g,鲜味氨基酸含量为48.72 mg/g,必需氨基酸模式与FAO/WTO接近,可作为沿海滩涂特色海水蔬菜进行产业化开发。

江苏盐城绿苑盐土农业科技有限公司近几年一直从事沿海滩涂和内陆盐碱土耐盐植物的育种、栽培、环境控制、系列产品加工,已经研发出海水蔬菜速冻和脱水加工工艺流程,开发速冻保鲜蔬菜、减肥草茶、碱蓬子青汁、碱蓬子FD冷冻干燥食品等,走在了全国盐碱地植物加工与利用的前列。

3海洋与耐盐植物在医疗方面的研究与应用3.1免疫调节功能

研究表明,藻类多糖与淋巴细胞表面的受体CR3结合,通过影响胞内Ca2+、cAMP、cGMP、NO 等信息分子而参与淋巴细胞的活化、增殖,促进细胞因子和抗体的产生、释放[20],从而起到免疫调节的作用。另有研究报道,通过动物实验观察了海藻硒多糖对小鼠免疫功能的影响,结果表明海藻硒多糖对小鼠各项免疫指标均优于同剂量的硒和海藻多糖,可以证明海藻硒多糖发挥了无机元素硒和多糖的彼此协同作用,可作为新型的免疫调节剂应用[21]。

3.2抗肿瘤功效

王庭欣等[22]研究证实,海带多糖能显著抑制对小鼠H22 实体瘤细胞的生长,其抑瘤的最佳剂量为1 000 mg/kg,抑瘤率为43.5%。侯洪宝等[23]研究螺旋藻多糖对S180 荷瘤小鼠的抑瘤率,结果显示,螺旋藻多糖能显著抑制肿瘤生长,抑瘤率>30%,其中高剂量组(200 mg/kg)效果最好,达到59.26%。张丹玉等[24]对北美海蓬子提取物的体外抗肿瘤活性进行了研究,结果表明正己烷、乙酸乙酯、正丁醇3种提取物对肿瘤细胞的生长抑制率达60%以上,同时能抑制肿瘤细胞的体外增殖,影响宫颈癌Hela细胞的细胞周期和促进细胞凋亡。张蕾[25]对海洋植物秋茄根的不同提取物进行分离纯化,通过理化性质和现代波谱学技术对纯化后的二萜化合物结构进行鉴定,并进一步利用MTT法检测它们的体外抗妇科肿瘤活性,结果表明来自于秋茄根的3个二萜类化合物都具有明显的抑制妇科肿瘤细胞增殖活性。

3.3降血脂功效

金春花等[26]利用海藻多糖胶囊对高脂血症大鼠进行了降血脂的研究。试验采用灌服高脂乳剂形成高脂血症模型;2次给大鼠灌胃海藻多糖胶囊15天及30天测定血清总胆固醇( TCHO)、甘油三酯( TG)及低密度脂蛋白胆固醇( LDL-C)等;与模型组比较,海藻多糖胶囊可明显降低血清TCHO、TG 和LDL-C等,表明海藻多糖胶囊降血脂作用显著。青岛海洋大学从海带中提取得到了低分子量岩藻聚糖硫酸酯(LMSF),然后以这种硫酸多糖对实验性高脂血症大鼠进行了试验,结果表明LMSF在体内有显著增强血清和组织中SOD的活力,LMSF在降血脂和预防动脉粥样硬化(As)形成方面具有较大的潜在应用价值[27]。因此海藻多糖作为一种天然存在的降脂类物质,跟其它人工合成的化学降脂类药物相比将更加安全,而且我国有着丰富的海洋藻类资源,如果对其进行开发利用,將大大降低降脂药品的价格。

3.4抗氧化功能

Rocha de Souza 等[28]通过研究证实褐藻糖胶、海带多糖和海藻酸都是有效的抗氧化活性成分,其抗氧化活性由多糖的构型、硫酸化度、分子量等决定。同时,对青岛海洋大学提取得到的低分子量岩藻聚糖硫酸酯(LMSF)的研究也表明,LMSF在体外能直接清除过氧阴离子自由基和羟基自由基,在体内也可显著增强血清和组织中SOD活力[27]。王海婷等[29]以70%乙醇为溶剂提取海蓬子黄酮类化合物,对北美海蓬子总黄酮抗氧化作用进行研究,结果表明,海蓬子总黄酮提取物经纯化后纯度较高,总黄酮含量达到85%;海蓬子总黄酮具有较强的清除DPPH 自由基和羟基自由基的作用,其IC50相应为8.6 μg/mL和153.1 μg/mL。

4海洋与耐盐植物在养殖上的研究与应用

4.1在畜禽养殖上的应用

天然海藻类植物中因含苯酚类化合物、琼胶、褐藻酸和吸水性物质,因此具有较强的抑菌防霉作用,是天然的饲料防霉剂,同时因其可吸收饲料中的水分,可作为天然的饲料粘合剂和防潮剂[30]。海藻粉可作为饲料配方之一,直接添加到饲料中,魏尊等[31]通过研究在日粮中添加不同比例的海藻粉发现,添加海藻粉能显著提高蛋鸡的产蛋率、产蛋量,降低料蛋比和改善蛋黄颜色,并从生产性能、蛋品质及血液理化指标综合分析来看,海藻粉在日粮中的适宜添加量为3%~5%,能提高蛋黄中蛋白质、脂肪、磷脂和碘的含量,降低胆固醇在蛋黄中的蓄积。

海藻多糖对畜禽的生长影响也较为明显,为探讨饲料中添加海藻多糖对肉鸡抗氧化性能的影响,夏伦斌等[32]利用肉雏鸡分设对照组、抗生素组、海藻多糖组等,于42日龄测定血清中总抗氧化能力、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和丙二醛的含量,结果显示,海藻多糖可以显著增强(P<0.05)肉鸡的抗氧化能力,且与对照组相比肉鸡存活率显著提高。Dillon等[33]于2010年通过研究发现,在猪饲料中添加岩藻低聚糖提取物可以通过提高养分消化率和降低肠道中大肠杆菌数量,显著提高断奶仔猪的日增重和饲料转化效率,从而达到节约粮食、提高饲料利用率的目的。

赛尔金生物科技有限公司成功研制的发酵海藻精,是以海洋藻类为主要原料,用专门选育的微生物两段发酵,再经提取、精制而成的纯天然发酵海藻提取液,是新一代含海藻活性物质的绿色环保、安全高效的饲料营养添加剂,其作为畜禽的免疫调节剂和促生长剂,可以优化胃或肠道对饲料营养的吸收,提高动物的生长效率,并可在短时间内改善调节动物机体健康状况,由此改善饲料利用率和降低经济动物的增重成本。“绿而康解氮粉”是广州太普乐生物技术有限公司历经多年研究积累,结合动物营养特点,从海洋藻类生物中提取而成的新型绿色饲料添加剂,其主要成分为海藻酸、海藻多糖、多种有机微量元素和维生素。解氮粉可调节动物消化道内的酸碱平衡,促进内源酶的分泌,在酶蛋白结合成活性酶的过程中起到辅助因子的作用,增强酶的催化能力,表现在蛋白质和氨基酸的作用上尤为显著,从而提高动物对粗蛋白和氨基酸的消化和吸收,增强动物机体免疫功能,提高动物生长与生产性能。动物日粮中添加解氮粉后,能很大程度提高养殖效益,降低饲料中豆粕用量20%,在节约饲料成本的同时还提高生产性能,是满足高水平养殖需要的好帮手。

4.2在水产养殖上的应用

鱼粉作为水产养殖配合饲料中的重要蛋白源,由于资源短缺和需求量增加,蛋白原料疯涨,其价格一直居高不下,因此寻求新的优质蛋白源来替代水产饲料中鱼粉一直是水产养殖行业的热点课题。研究发现随藻粉替代比例的增加,鱼摄食率显著上升,这与螺旋藻粉具有较均衡的氨基酸组成以及丰富的有益组分如蛋白质、维生素和矿物质等密切相关[34]。而当螺旋藻粉替代20%的鱼粉蛋白时,鲫鱼体的生长和蛋白沉积并未受显著影响。因此,当基础饲料中鱼粉含量约为50%时,建议螺旋藻粉可替代鲫鱼饲料中20%鱼粉蛋白。日本DIC公司也将螺旋藻作为饲料,主要作为虾苗饲料,能促进虾苗生长,提高成活率和出苗率,作为各种鱼苗和成鱼饲料,可改善肉的质量和起增色作用。中国科学院海洋研究所研制的含螺旋藻微粒饲料在威海水产养殖开发公司进行的生产试验表明:饲料费用降低78.7%,饲料费/产值由21.0%降低到4.5% ,经济效益十分显著[35]。

5展望

“十三五”期间,山东省蚕业研究所提出了海水农业这一概念,首次将海洋植物与耐盐碱植物跟农业有机结合起来。针对我国海岸线长、盐碱滩涂湿地资源丰富、海水与农业结合研究支撑产业发展不足的现状,聚焦陆海交互带资源利用与可持续发展,围绕近岸滩涂、滨海湿地、滨海盐碱地的开发利用,拟开展耐盐植物与海洋植物资源的创新利用研究。通过筛选驯化或采用常规育种技术与现代生物育种技术相结合,提高植物的耐盐性,获得有经济或生态价值的耐盐新品系,并且加强开展与耐盐植物新品系相适宜的栽培管理、海水灌溉、采收及加工等技术研究等。

我国海洋资源丰富,盐碱地广袤,大量廉价原料等待人们深入研究与开发。比如牛蒡的经济价值主要体现在将牛蒡根茎作为一种新型特需蔬菜出口日本及欧美等国,但是国际市场对出口牛蒡的外型、规格、尺寸、质量等要求都比较高,造成等外根等大量资源的浪费。因此,以廉价海藻、碱蓬、牛蒡等为物质基础,以生物工程为技术手段,在医药、食品、饲料、化工和化妆品等行业中生产出大量有重要价值的产品,应该成为学术界和产品界共同奋斗的目标。

地球上耐盐植物种类繁多,分布广泛,我国已在其种植、栽培等方面开展了一定的研究并取得一些成果,但对其基础性研究还需进一步加强。在我国实行全面协调可持续发展和进行生态建设的今天,加强对海洋与耐盐植物的研究与开发具有现实而深远的意义。

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