序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇種子科學(xué)與工程論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2016）10-0006-02

種子是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，隨著國(guó)家“種子工程”的實(shí)施，各高校先后設(shè)立種子科學(xué)與工程專業(yè)，開(kāi)設(shè)了“種子生物學(xué)”課程。“種子生物學(xué)”是種子科學(xué)與工程專業(yè)重要的必修課，其內(nèi)容主要研究種子形成、發(fā)育及萌發(fā)過(guò)程生理生化變化以及種子與外界環(huán)境相互作用的一門科學(xué)[1-5]。黑龍江大學(xué)種子科學(xué)與工程專業(yè)建立于2005年，在十多年的種子科學(xué)教學(xué)與科研過(guò)程中，其一直積極開(kāi)展教學(xué)改革，致力于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的種業(yè)人才。“種子生物學(xué)”成為種子科學(xué)與工程專業(yè)開(kāi)展創(chuàng)新教學(xué)的重點(diǎn)課程，如何開(kāi)展“種子生物學(xué)”課程教學(xué)改革，反映種子科學(xué)發(fā)展的最新趨勢(shì)，培養(yǎng)具有種子科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生，是教學(xué)改革實(shí)踐一直探索的課題。

一、“種子生物學(xué)”教學(xué)改革策略

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的“種子生物學(xué)”內(nèi)容主要是來(lái)源于種子學(xué)教程，包含有種子形態(tài)與結(jié)構(gòu)，種子的主要化學(xué)成分，種子的休眠、萌發(fā)和衰老，種子活力和新技術(shù)等幾個(gè)部分。其特點(diǎn)一是具有較強(qiáng)的綜合性，即所教授的內(nèi)容要求的基礎(chǔ)知識(shí)范圍較廣泛，涉及植物學(xué)、生物化學(xué)和植物生理學(xué)等相關(guān)學(xué)科，但與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合不多；二是不同部分的內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，沒(méi)有系統(tǒng)性。這樣的特點(diǎn)導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容不連續(xù)，趣味性差，學(xué)生容易聽(tīng)懂卻難以掌握。經(jīng)過(guò)十多年的教學(xué)積累和學(xué)習(xí)，我們對(duì)這門課程進(jìn)行了補(bǔ)充和調(diào)整，首先增添了“種子生殖學(xué)”中胚和胚乳發(fā)育，主要講述植物受精卵形成后單子葉胚和雙子葉胚的形成過(guò)程及不同類型胚乳的形成過(guò)程，這部分內(nèi)容是種子形態(tài)和結(jié)構(gòu)前期基礎(chǔ)，補(bǔ)充后植物受精卵如何發(fā)育成為不同類型的胚就非常清晰且與后期種子形態(tài)類型的劃分完整地銜接起來(lái)；其次是增加了前瞻性的研究進(jìn)展，通過(guò)教師的科研項(xiàng)目、企業(yè)合作和對(duì)外進(jìn)修等各種渠道收集到的最新研究?jī)?nèi)容對(duì)原教材中“新技術(shù)”部分進(jìn)行補(bǔ)充，增加了與種子形狀相關(guān)的基因定位方法及研究動(dòng)態(tài)，在“種子引發(fā)”的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了其他類型的種子增值技術(shù)等；最后就是將教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。如對(duì)“種子活力”介紹中將實(shí)驗(yàn)室的測(cè)定方法與田間出苗率相結(jié)合，并加入作物在逆境中如低溫、缺氧、鹽堿等環(huán)節(jié)中的萌發(fā)特征及變化規(guī)律，使得學(xué)生對(duì)“種子活力”這個(gè)較為抽象的概念及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要意義有了更加準(zhǔn)確的了解。

（二）強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

種子科學(xué)與工程專業(yè)是一個(gè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的新興專業(yè)，其課程內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系?！胺N子生物學(xué)”含有較多的理論基礎(chǔ)，這些又是指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的重要依據(jù)。通過(guò)以下環(huán)節(jié)有效提高學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力。

1.注重理論聯(lián)系實(shí)踐。學(xué)生“抬頭率”低是目前大學(xué)生課堂學(xué)習(xí)中的存在普遍現(xiàn)象，提高“抬頭率”就要抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)?！胺N子生物學(xué)”從日常生活出發(fā)，開(kāi)展課堂教學(xué)講授。如介紹種子構(gòu)造知識(shí)點(diǎn)按部就班地進(jìn)行，會(huì)很枯燥。把大豆、玉米、水稻、花生和瓜子等日常生活中常見(jiàn)的種子帶到課堂上，以向日葵籽為例，通過(guò)實(shí)物從外到內(nèi)，種子結(jié)構(gòu)從果皮、種皮及胚的鑒定，及打開(kāi)胚后，子葉、胚芽、胚根和胚軸清晰可見(jiàn)，由此拓展到其他具有特殊結(jié)構(gòu)的種子類型，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會(huì)被帶動(dòng)起來(lái)。通過(guò)黃豆芽和綠豆芽開(kāi)始認(rèn)識(shí)幼苗的萌發(fā)特點(diǎn)及構(gòu)造，通過(guò)水稻在深水環(huán)境中萌發(fā)認(rèn)識(shí)到萌發(fā)條件中氧含量對(duì)幼苗生長(zhǎng)起到的重要影響。這樣的“種子生物學(xué)”授課吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生帶著興趣和疑問(wèn)來(lái)學(xué)習(xí)，收到了事半功倍的效果。

2.設(shè)立種子學(xué)綜合大實(shí)驗(yàn)?！胺N子生物學(xué)”中的有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成需要較長(zhǎng)的周期，如果按照傳統(tǒng)規(guī)定根據(jù)課時(shí)設(shè)課，實(shí)驗(yàn)很難從頭至尾地完成，只能截取其中的一部分內(nèi)容，學(xué)生掌握起來(lái)會(huì)一知半解。針對(duì)這種情況，我們?cè)O(shè)立了種子綜合大實(shí)驗(yàn)，時(shí)間定在周六或周日，實(shí)驗(yàn)時(shí)間充裕。如在學(xué)習(xí)種子引發(fā)實(shí)驗(yàn)時(shí)，從“種子引發(fā)”處理開(kāi)始，到幼苗生長(zhǎng)形態(tài)測(cè)定及各項(xiàng)生理指標(biāo)的測(cè)定等過(guò)程。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要兩周時(shí)間，其中實(shí)驗(yàn)處理和測(cè)定利用兩個(gè)周末，培養(yǎng)過(guò)程一周時(shí)間，就可以完成一個(gè)較長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)周期的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。包括種子DNA提取、PCR擴(kuò)展及電泳等都可以采用綜合實(shí)驗(yàn)的方式完成。學(xué)生從中學(xué)習(xí)到工作或從事科研活動(dòng)需要的實(shí)驗(yàn)技能。

3.開(kāi)展“種子生物學(xué)”實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)?！胺N子生物學(xué)”設(shè)立在大學(xué)的第四學(xué)期，即大二年級(jí)的下學(xué)期，學(xué)生完成了專業(yè)基礎(chǔ)課“植物學(xué)”、“生物化學(xué)”、“植物生理生化”等的學(xué)習(xí)，這個(gè)時(shí)期的學(xué)生具備了基本的實(shí)驗(yàn)技能和理論基礎(chǔ)，思想上還對(duì)專業(yè)知識(shí)具有較強(qiáng)的好奇心和求知欲，但科研創(chuàng)新和實(shí)踐能力尚未形成。此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)校組織的創(chuàng)新和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目，在教師的指導(dǎo)下他們開(kāi)展“種子生物學(xué)”相關(guān)內(nèi)容的科研實(shí)踐活動(dòng)，所開(kāi)展的實(shí)踐課題可以作為學(xué)年論文和畢業(yè)論文的前期研究。同時(shí)對(duì)指導(dǎo)教師提出嚴(yán)格要求，所指導(dǎo)的學(xué)生從立項(xiàng)、開(kāi)題、確立實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)分析、論文寫作和答辯要悉心指導(dǎo)，學(xué)生獨(dú)立完成。學(xué)生經(jīng)過(guò)這樣的實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練后，受益匪淺[6]。

（三）開(kāi)展“慕課”教學(xué)

基于“種子生物學(xué)”課程的綜合性和多元化的特點(diǎn)，開(kāi)展“慕課”教學(xué)，能夠很好地幫助學(xué)生及時(shí)補(bǔ)充和重復(fù)學(xué)習(xí)。這表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1.促進(jìn)知識(shí)點(diǎn)及時(shí)學(xué)習(xí)。“慕課”教學(xué)是利用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)將課程教學(xué)內(nèi)容以開(kāi)放式形式呈現(xiàn)于課堂之外，為學(xué)生提供足夠的學(xué)習(xí)空間和時(shí)間[7]。由于“種子生物學(xué)”各部分內(nèi)容前后聯(lián)系不多，相對(duì)獨(dú)立，在典型的“慕課”教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)內(nèi)容的“碎片化”特征較符合“種子生物學(xué)”課程特點(diǎn)。在“慕課”教學(xué)過(guò)程中，將教程內(nèi)容分為四個(gè)部分即種子形成前受精卵的分化、種子的靜態(tài)生理生化特征、種子休眠與萌動(dòng)生理變化和種子處理后的生物學(xué)特性，每個(gè)部分分別劃分成四、二、三和三個(gè)單元，將每個(gè)單元設(shè)定出多個(gè)內(nèi)容完整但簡(jiǎn)潔的知識(shí)點(diǎn)，錄制成不超過(guò)10分鐘的視頻講解圖像，同時(shí)配以動(dòng)漫效果和圖片，學(xué)生可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)內(nèi)容，還可以選擇性地學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。回到線下課堂中，教師的教學(xué)內(nèi)容要更加重視前后知識(shí)的連貫性，補(bǔ)充間斷學(xué)習(xí)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)性和完整性的不足。同時(shí)輔助全國(guó)名師講授的相同課程的視頻圖像，學(xué)生可以拓展觀看。

2.強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)時(shí)反饋。為了更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，“慕課”利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)立了一系列管理方式。如知識(shí)檢測(cè)試題，即在每個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間都有測(cè)試題，觀看視頻后可以順利地通過(guò)答題，進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，如果解答不出問(wèn)題進(jìn)行回放，重新學(xué)習(xí)。這些測(cè)試題又可以作為期末考核的一部分，使得學(xué)生開(kāi)展“慕課”學(xué)習(xí)有動(dòng)力，減少期末集中被動(dòng)記憶造成的學(xué)習(xí)壓力。同時(shí)，教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上學(xué)生學(xué)習(xí)信息的實(shí)時(shí)反饋，了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)習(xí)慣；還可以發(fā)現(xiàn)“種子生物學(xué)”教程內(nèi)容中學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和自身在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，做到互學(xué)互長(zhǎng)。

3.充分利用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)潛力。傳統(tǒng)“種子生物學(xué)”課堂的“教”與“學(xué)”互動(dòng)、布置作業(yè)等教學(xué)是督促學(xué)生掌握課堂知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，開(kāi)展起來(lái)學(xué)生較為被動(dòng)。利用“慕課”學(xué)習(xí)，學(xué)生在線完成知識(shí)的學(xué)習(xí)后，產(chǎn)生的問(wèn)題和疑惑在線下課堂上提出來(lái)，使得線下面對(duì)面的課堂成為答疑、交流和知識(shí)應(yīng)用的環(huán)節(jié)。這種線上與線下教學(xué)相結(jié)合的方式， 成就了“翻轉(zhuǎn)課堂”（Flipped Class Model）。在這個(gè)過(guò)程中教與學(xué)也發(fā)生了一些變化，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者，教師成為啟發(fā)、激勵(lì)、答疑、解惑的角色，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性極大地提高。同時(shí)線上教師也可以開(kāi)展及時(shí)的答疑活動(dòng)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)提出，教師及時(shí)解答。

二、“種子生物學(xué)”教學(xué)改革的成效

通過(guò)“種子生物學(xué)”課程教學(xué)的不斷改革，逐步提高了我院專業(yè)學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，表現(xiàn)在課堂的出勤率和“抬頭率”的提高上，主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)生增加，參加課程創(chuàng)新科研活動(dòng)的學(xué)生占到本專業(yè)學(xué)生的85%以上，其中一部分學(xué)生還將研究成果發(fā)表在國(guó)家各類期刊上。學(xué)生在科研活動(dòng)中不僅增強(qiáng)了實(shí)踐創(chuàng)新能力，也學(xué)會(huì)了幫助別人，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。

種子科學(xué)與工程專業(yè)在我國(guó)建立只有幾十年，“種子生物學(xué)”課程也是一門新興的學(xué)科。我院經(jīng)過(guò)十多年的不斷教學(xué)探索和改革，“種子生物學(xué)”成為了我院受到學(xué)生歡迎的重點(diǎn)建設(shè)課程。要高質(zhì)量地完成課程教學(xué)任務(wù)還要面臨許多考驗(yàn)，需要更加深入地了解學(xué)科特點(diǎn)，有的放矢開(kāi)展教學(xué)改革活動(dòng)。此外，根據(jù)“種子生物學(xué)”的特點(diǎn)，開(kāi)展不同時(shí)期的不同形式的考核，這樣的考試改革也是提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要途徑?！胺N子生物學(xué)”的教學(xué)改革對(duì)教師也提出了高要求，教師需要更加積極主動(dòng)地不斷學(xué)習(xí)和提高自身的專業(yè)水平，才能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)活動(dòng)?？傊?，在今后的教學(xué)過(guò)程中，教師要不斷地探索新的教學(xué)方法，使“種子生物學(xué)”課程保持新鮮活力。

參考文獻(xiàn)：

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[6]王洋.服務(wù)于地方農(nóng)業(yè)的種業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)模式

篇（2）

 

近幾年由于人類的活動(dòng)，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、土壤、水中，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。重金屬鉻Cr是再生水中污染物之一，對(duì)人群的健康產(chǎn)生危害[1]。在Cr影響植物生長(zhǎng)方面，有人對(duì)土壤或沙中栽培的洋蔥和玉米對(duì)灌溉水中對(duì)重金屬Cr的吸收規(guī)律進(jìn)行了研究[2-3]。楊和連[4]等專家都進(jìn)行試驗(yàn)研究了Cr對(duì)作物種子發(fā)芽的影響[5-6]。近幾年培育高度耐重金屬的植株，成為了育種的難題，在研究重金屬超富集植物吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和貯存Zn、Ni、Cd等重金屬的分子機(jī)制取得主要進(jìn)展[7]。根據(jù)目前的研究，主要通過(guò)鑒定玉米的形態(tài)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)來(lái)研究植物的對(duì)重金屬的抗性。本試驗(yàn)是在航天育種的啟發(fā)下葉綠素，變微重力為超重力，綜合超重力和重金屬的因素，探討對(duì)玉米種子萌發(fā)，幼苗形態(tài)和葉綠素的影響。探索利用超重力處理植物種子提高其抗重金屬性的生理生化基礎(chǔ)。

1材料與方法

供試材料采用農(nóng)大108玉米品種。首先對(duì)小麥種子用0.1% HgCl2消毒10min，再自來(lái)水沖洗徹底后浸種24 h。然后暗培養(yǎng)至大多數(shù)種子萌動(dòng)。隨機(jī)抽取30粒種子各5份，以1000g·2h、2000g·1h、4000g·40min、6000g·20min、和8000g·10min進(jìn)行超重力處理，未離心的種子作為空白對(duì)照（CK）。處理后的種子放入含有不同濃度重金屬營(yíng)養(yǎng)液的苗盆中進(jìn)行水培，置于25℃恒溫光照培養(yǎng)箱下培養(yǎng)。

培養(yǎng)至胚芽突破種皮長(zhǎng)出幼苗，此時(shí)期測(cè)定種子的發(fā)芽率。在第3天測(cè)量玉米的形態(tài)指標(biāo)。培養(yǎng)至三葉期，隨機(jī)取葉樣進(jìn)行測(cè)定葉綠素。

2結(jié)果與分析

2.1 超重力和重金屬對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響

由圖l可以看出，綜合超重力和重金屬雙重脅迫，當(dāng)相同超重力處理時(shí)，由圖可知隨著重金屬處理濃度的增加，種子的發(fā)芽率明顯降低。對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析表明超重力為8000 g·10 min高速短時(shí)可以降低重金屬對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響。

圖1 在不同超重力下重金屬Cr對(duì)種子發(fā)芽率的影響

Fig1 Effects of Cr (Ⅲ)on seed germination underdifferent hypergravity treatments

2.2 超重力和重金屬對(duì)玉米種子形態(tài)指標(biāo)的影響

植物的形態(tài)指標(biāo)是判斷植物性狀最直接的一類指標(biāo)，形態(tài)指標(biāo)中最主要的是植株的芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)論文怎么寫。當(dāng)種子萌發(fā)后，其芽、根的生長(zhǎng)完全暴露在外界環(huán)境中[9]，直接受到培養(yǎng)皿中Cr的影響葉綠素，故Cr對(duì)芽、根生長(zhǎng)的影響遠(yuǎn)大于對(duì)發(fā)芽率的影響，如圖2和圖3所示。

1. 根長(zhǎng)的分析

當(dāng)重金屬的濃度為0 mg/L時(shí)，6000g·20min 和8000g·10min處理的可促進(jìn)根的生長(zhǎng)。綜合超重力和重金屬雙重脅迫，在1000 g和2000 g超重力處理下可降低重金屬對(duì)根長(zhǎng)的抑制。

圖2 不同超重力下重金屬對(duì)玉米幼苗根長(zhǎng)的影響

Fig2 Effects of Cr (Ⅲ)on root length of maize seedlings under differenthypergravity treatments

2. 芽長(zhǎng)的分析

當(dāng)重金屬的濃度為0 mg/L時(shí)，8000g·10min處理可促進(jìn)芽的生長(zhǎng)。綜合分析超重力和重金屬對(duì)幼苗的影響，在每一種超重力下玉米苗可抵抗不同濃度重金屬的抑制作用，如2000 g的處理中10 mg/L濃度下，幼苗的高度較空白組10 mg/L濃度處理分別增加了58.23 %。

圖3 不同超重力下重金屬對(duì)玉米幼苗芽長(zhǎng)的影響

Fig3 Effects of Cr (Ⅲ)on bud length of maize seedlings under differenthypergravity treatments

2.3 超重力和重金屬對(duì)玉米苗期葉片葉綠素的影響

葉綠素是植物體有機(jī)合成的場(chǎng)所，是光能的吸收器，其含量的高低直接決定植株的有機(jī)合成能力。提高測(cè)定葉綠素a和葉綠素b的含量可判斷植物的有機(jī)合成能力[10]。

由圖4、5可知在無(wú)超重力處理下，重金屬對(duì)葉綠素a、b合成的影響不明顯，除1mg/L濃度外其他濃度的重金屬均抑制了葉綠素a、b的合成。綜合兩因素的共同作用分析表明，2000g和4000 g的處理可以降低重金屬對(duì)玉米葉綠素合成的影響。

圖4 不同超重力下重金屬對(duì)玉米葉片葉綠素a含量的影響

Fig 4Effects of Cr (Ⅲ)on the chloiophyⅠ(Ca) content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments

圖5不同超重力下重金屬對(duì)玉米葉片葉綠素b含量的影響

Fig 5Effects of Cr (Ⅲ)on the chloiophyⅡ(Cb)content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments

3 討論

本實(shí)驗(yàn)研究超重力處理對(duì)玉米重金屬耐性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)玉米進(jìn)行超重力單因素處理時(shí)其發(fā)芽率符合趙欣等人的研究結(jié)論[11]。超重力和重金屬雙重脅迫對(duì)種子發(fā)芽率的影響，和超重力單因素處理對(duì)種子的影響相似，因?yàn)榉N子發(fā)芽時(shí)利用自身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)幾乎不受到重金屬的迫害。高速超重力可以促進(jìn)根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)的生長(zhǎng)，低速的超重力抑制它們的生長(zhǎng)葉綠素，但抑制作用不明顯。在結(jié)果分析中已經(jīng)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，在每一個(gè)超重力處理組都有抗重金屬較強(qiáng)的植株。形態(tài)指標(biāo)可鑒定植株受重金屬迫害的程度，是一個(gè)可以直接表現(xiàn)植株生長(zhǎng)狀態(tài)的指標(biāo)。在結(jié)果分析中那些形態(tài)指標(biāo)較高的植株，這些植株對(duì)重金屬的抗性也較強(qiáng)?？梢宰鳛檠芯恐参锬椭亟饘俚蔫b定指標(biāo)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在每一個(gè)超重力處理組都有抗重金屬較強(qiáng)的植株。葉綠素含量是表示植物光合器官生理狀況的重要指標(biāo)[12]。結(jié)果表明，短時(shí)間脅迫下，葉綠素含量略有增加，這可能是葉綠合成系統(tǒng)的一種激應(yīng)性反應(yīng)。當(dāng)Cr（Ⅲ）脅迫濃度高50 mg/L時(shí)，隨著鉻濃度的逐漸增大而下降，這與徐勤松等[15]以鉻處理水車前葉片的結(jié)果相似。

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篇（3）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）04（b）-0015-02

種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最基本的生產(chǎn)資料，種子質(zhì)量的高低直接影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)?！秶?guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006―2020年）》中明確指出研究種子綜合加工技術(shù)是提高種子質(zhì)量的重要內(nèi)容。種子加工是實(shí)現(xiàn)種子商品化、標(biāo)準(zhǔn)化及科技附加值的重要手段，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的有效措施，是種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程的重要組成部分。大量事實(shí)表明種子質(zhì)量就是企業(yè)的生命，加強(qiáng)種子加工應(yīng)用型人才培養(yǎng)，逐步建立起一支高水平、高素質(zhì)的種子加工技術(shù)隊(duì)伍已成為不可阻擋的趨勢(shì)。

課程作為學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、提高能力、培養(yǎng)素質(zhì)的主要載體在應(yīng)用型特色人才培養(yǎng)體系構(gòu)建中發(fā)揮重要作用。種子加工雖為種子科學(xué)與工程本科專業(yè)的一門骨干課程，但在課程體系中所占比例還較少，存在內(nèi)容滯后、重復(fù)、前沿理論和最新發(fā)展介紹較少等問(wèn)題。此外，教學(xué)內(nèi)容反映學(xué)科交叉與融合性不強(qiáng)、應(yīng)用實(shí)踐內(nèi)容不足，不利于學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對(duì)此，近年來(lái)，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)種子科學(xué)與工程專業(yè)本著開(kāi)闊學(xué)生視野，注重學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)的原則，關(guān)聯(lián)擴(kuò)展，聯(lián)系生產(chǎn)，群內(nèi)互補(bǔ)，資源共享，對(duì)種子加工課程進(jìn)行改革建設(shè)，建立一個(gè)互動(dòng)、開(kāi)放、積極、科學(xué)和高效率的教學(xué)機(jī)制，整合教學(xué)資源，最大限度地滿足教學(xué)需要，促進(jìn)教學(xué)改革，提高教學(xué)效果，在學(xué)生意識(shí)養(yǎng)成、知識(shí)獲取、應(yīng)用能力培養(yǎng)等方面發(fā)揮了積極作用。

1 優(yōu)化課程體系，構(gòu)建富有應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色的課程知識(shí)結(jié)構(gòu)

種子加工是指從收獲到播種前對(duì)種子所采取的各種處理，包括種子干燥、清選分級(jí)、包衣包裝等系列工序，以達(dá)到提高種子質(zhì)量，保證種子安全貯藏，促進(jìn)田間成苗及滿足高產(chǎn)的要求。根據(jù)應(yīng)用型特色種業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化種子加工課程體系，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，制訂大學(xué)生能力培養(yǎng)路線，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，加大學(xué)生動(dòng)手能力和應(yīng)用實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（1）圍繞種子加工課程核心，將種子生產(chǎn)學(xué)、種子生物學(xué)、農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合，建立內(nèi)容緊湊、邏輯關(guān)系緊密、學(xué)時(shí)分配合理的種子加工課程體系；（2）適當(dāng)壓縮與其他課程重復(fù)的知識(shí)內(nèi)容，增加種子加工先進(jìn)工藝和設(shè)備等的介紹，如，玉米果穗一次烘干工藝。使學(xué)生了解種子加工方面的新成就及發(fā)展趨勢(shì)；（3）通過(guò)以下四個(gè)方面構(gòu)建課程知識(shí)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生獲得清晰的學(xué)習(xí)思路。首先，了解種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和種子生產(chǎn)加工概況、以及與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系；其次，在理解和掌握種子加工基本原理的基礎(chǔ)上，對(duì)主要農(nóng)作物種子加工工藝流程及主要加工設(shè)備有較全面的認(rèn)識(shí)；再次，了解現(xiàn)代化種子加工工廠、國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的種子加工工藝技術(shù)等情況；最后，通過(guò)種子加工實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。此外，在學(xué)時(shí)允許情況下，增加種子加工專題講座，邀請(qǐng)校內(nèi)外專家學(xué)者給學(xué)生介紹最新的種子加工研究成果，進(jìn)而拓寬了學(xué)生視野，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 加強(qiáng)學(xué)科知識(shí)交叉，豐富和發(fā)展種子加工課程教學(xué)內(nèi)容

為滿足當(dāng)今種業(yè)的發(fā)展需求及實(shí)現(xiàn)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)“名校工程”對(duì)應(yīng)用型特色人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，需對(duì)種子加工課程內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)知識(shí)更新和補(bǔ)充。主要措施包括：（1）在使用原有教材基礎(chǔ)上，如：《種子加工與貯藏》（2008年版，孫群主編，高等教育出版社）、《種子貯藏加工》（2001年版，胡晉主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社），結(jié)合使用種子行業(yè)培訓(xùn)教材和國(guó)外相關(guān)教材，如：《種子加工原理與技術(shù)》（2009年版，馬志強(qiáng)、馬繼光主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社）、《Seeds Handbook： Processing And Storage》（2004年版，Desai B.B.主編， Taylor & Francis）；（2）加強(qiáng)與其他專業(yè)學(xué)科相關(guān)教材知識(shí)的交叉融合，如：《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》（2003年版，李寶筏主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社），并引入國(guó)內(nèi)外種子加工方面的最新文獻(xiàn)資料；（3）參考《國(guó)家農(nóng)作物種子生產(chǎn)加工操作規(guī)程》《國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程GB/T3543-1995》以及不同加工設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)等，編寫種子加工操作手冊(cè)；（4）利用去種子企業(yè)、生產(chǎn)基地、管理部門調(diào)研的機(jī)會(huì)，收集教學(xué)案例，拍攝和制作大量與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片和視頻，以補(bǔ)充更新現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容中案例、圖片和視頻的不足，并在原有課件基礎(chǔ)上重新制作成集文字、圖片和視頻為一體的高質(zhì)量課件。通過(guò)上述途徑有效整合、豐富、發(fā)展了種子加工課程的教學(xué)內(nèi)容，為應(yīng)用型特色人才培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

3 積極探索多元化教學(xué)模式，不斷完善教學(xué)方法和手段

傳統(tǒng)課程教學(xué)多為按照課本知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行逐章講解，這在一定程度上做到了讓學(xué)生掌握其基本技術(shù)原理，但缺少對(duì)學(xué)生個(gè)性需求的關(guān)注，如，種子加工實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生依葫蘆化瓢按照教師事先編制的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟被動(dòng)完成，實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本一致，不利于學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)。故對(duì)種子加工課程教學(xué)方法手段改革，積極探索多元化教學(xué)模式，至關(guān)重要。

（1）把學(xué)生作為課堂的主體，教師作為主導(dǎo)，采用啟發(fā)式、互動(dòng)式、引導(dǎo)式的教學(xué)方法。結(jié)合種子加工生產(chǎn)實(shí)際，提高案例教學(xué)比重，通過(guò)案例講解，詳細(xì)分析種子加工處理中的關(guān)鍵問(wèn)題和技術(shù)要點(diǎn)，并結(jié)合課堂討論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的知識(shí)應(yīng)用能力。

（2）采用多媒體等現(xiàn)代教學(xué)手段，可集中學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和綜合能力，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有重要作用。種子加工課程是一門與生產(chǎn)實(shí)際緊密聯(lián)系的課程，許多內(nèi)容很難用文字闡述清楚，如：種子清選分級(jí)。通過(guò)播放種子加工視頻則可使學(xué)生很容易對(duì)知識(shí)從理性認(rèn)識(shí)向感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變，潛移默化地提高了學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力，為實(shí)訓(xùn)中參觀實(shí)踐工作順利開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。

（3）建立種子加工課程校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)資源共享平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。由于種子加工課程內(nèi)容較多，很難利用上課時(shí)間對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入介紹和擴(kuò)充。利用學(xué)校數(shù)字化資源中心，建立種子加工課程版塊（包括課程介紹、教學(xué)大綱、教案、教學(xué)錄像、課件、參考文獻(xiàn)、學(xué)習(xí)資源、習(xí)題與實(shí)踐、交流互動(dòng)以及鏈接與種子加工相關(guān)的網(wǎng)址），可讓學(xué)生不受時(shí)間限制，了解更多的種子加工方面的研究動(dòng)態(tài)和最新成果，同時(shí)也有利于師生、生生通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)術(shù)討論和交流。

（4）注重學(xué)生應(yīng)用能力考核，有效評(píng)價(jià)實(shí)施效果。學(xué)生課程考核方式和要求是種子加工課程改革的重要內(nèi)容之一。課堂階段考評(píng)包括課堂討論（反映學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作和知識(shí)應(yīng)用能力）、課程考試（反映學(xué)生對(duì)課程基本及重要知識(shí)掌握情況）和課程論文（反映學(xué)生查閱文獻(xiàn)、思考分析和創(chuàng)新應(yīng)用能力）三個(gè)部分。實(shí)踐階段考評(píng)包括實(shí)踐報(bào)告撰寫（反映學(xué)生知識(shí)應(yīng)用情況等）、操作規(guī)范程度（反映學(xué)生動(dòng)手情況等）和校內(nèi)外指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)（反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)等）三個(gè)部分。通過(guò)以上部分進(jìn)行綜合考評(píng)，極大促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生的綜合應(yīng)用素質(zhì)。

4 充分利用校內(nèi)資源，挖掘社會(huì)資源，構(gòu)建應(yīng)用型特色種業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

為了深化學(xué)校、科研院所和企業(yè)的合作，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型特色人才培養(yǎng)方式的多元化，建立“共同育人、過(guò)程共管、責(zé)任共擔(dān)、利益共享、互惠雙贏”的合作人才培養(yǎng)模式。結(jié)合我校種子加工課程實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)，在實(shí)踐環(huán)節(jié)上應(yīng)堅(jiān)持點(diǎn)面結(jié)合、抓點(diǎn)帶面，充分利用好校內(nèi)資源，挖掘社會(huì)資源，把實(shí)踐基地建設(shè)作為本科生實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。

（1）加強(qiáng)學(xué)科交叉、充分利用校內(nèi)資源。當(dāng)代種子加工科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展越來(lái)越依賴于不同學(xué)科之間的交叉融合，學(xué)科交叉融合是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。種子加工課程內(nèi)容本身就具有多學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域的橫跨性、交叉性、互滲性。以青島農(nóng)大為例，課程涉及到的種子加工機(jī)械相關(guān)部分與機(jī)電工程學(xué)院、國(guó)際田間試驗(yàn)機(jī)械化協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱IAMFE，現(xiàn)總部在青島農(nóng)業(yè)大學(xué)）合作教學(xué)。此外，充分利用好校內(nèi)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地（如我校的膠州農(nóng)業(yè)示范園、萊陽(yáng)實(shí)驗(yàn)站等）為學(xué)生提供了良好的實(shí)踐條件。

（2）加強(qiáng)校企合作，挖掘社會(huì)資源。積極與校外種子企業(yè)、科研院所共同建立了良好的加工實(shí)踐平臺(tái)。目前我校先后與金海種業(yè)、登海種業(yè)、山東省農(nóng)科院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草所等10余個(gè)全國(guó)著名大型農(nóng)業(yè)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)建立了種子加工教學(xué)實(shí)踐基地，具有“長(zhǎng)期化、多樣化、專業(yè)化、示范化”的特點(diǎn)，強(qiáng)化了本科生實(shí)踐技能的培養(yǎng)。同時(shí)為今后學(xué)生就業(yè)提供了良好的選擇機(jī)會(huì)。

（3）積極申報(bào)加工中心建設(shè)相關(guān)科研項(xiàng)目。依托學(xué)校積極申報(bào)市、省、部國(guó)家種子加工工程技術(shù)中心等項(xiàng)目，通過(guò)新建相關(guān)科研機(jī)構(gòu)，行使機(jī)構(gòu)職能和功能（如：種子加工技術(shù)示范、培訓(xùn)服務(wù)、種子加工設(shè)備研發(fā)等），為學(xué)生提供良好的科研實(shí)踐平臺(tái)。此外，積極申報(bào)種子加工相關(guān)課題，通過(guò)學(xué)生參與課題項(xiàng)目研究，對(duì)全面培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力、提高綜合應(yīng)用素質(zhì)具有重要意義。

5 結(jié)語(yǔ)

以服務(wù)現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展為宗旨，以適應(yīng)種業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和種業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展對(duì)種子科學(xué)與工程專業(yè)人才的需求，以培養(yǎng)高素質(zhì)、應(yīng)用型專門人才為目標(biāo)，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)種子科學(xué)與工程專業(yè)從課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法、實(shí)踐平臺(tái)構(gòu)建等方面積極探索種子加工課程改革與實(shí)踐?？茖W(xué)地體現(xiàn)種子加工課程的基礎(chǔ)性、寬廣性和系統(tǒng)性，拓展了課程的深度和廣度，并強(qiáng)調(diào)了課程的研究性、實(shí)踐性、先進(jìn)性和前沿性。目前效果初顯，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自覺(jué)性，激發(fā)了學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高了學(xué)生的綜合應(yīng)用素質(zhì)。但目前該課程還正處于改革建設(shè)階段，在今后的教學(xué)過(guò)程中，我們將繼續(xù)探索完善課程改革，根據(jù)現(xiàn)代種業(yè)對(duì)應(yīng)用型特色人才的要求，及時(shí)調(diào)整教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容，不斷更新知識(shí)，更好地向社會(huì)和種業(yè)輸送應(yīng)用型特色優(yōu)秀人才。

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篇（6）

1 算法分析

設(shè)total 為報(bào)考相應(yīng)專業(yè)的考生總?cè)藬?shù)，count為每個(gè)考場(chǎng)的人數(shù)最大考生數(shù)，rc為考場(chǎng)數(shù)，i為考生報(bào)名編號(hào)，設(shè)集合A為已生成的考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)的元數(shù)據(jù)集合。Ai為第i為考生的考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)的二元組。（Ai∈A）

2 數(shù)學(xué)建模

公式1：Aj=f（a，b）0

其中Aj A

Aj為第j位考生的考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)，Aj應(yīng)不在已生成的考生考場(chǎng)號(hào)與座位號(hào)集合中。

公式2：rc=g（total， count）=total/count+1當(dāng) total mod count≠0；其中rc為考場(chǎng)數(shù)

公式3：b=h（count）=Random（count）+1

公式4：a=l（rc）=Random（rc）+1

3 算法描述（java語(yǔ)言）：

3.1考場(chǎng)數(shù)目計(jì)算

根據(jù)公式2得到以下算法：

int room=total%count==0？total/count：total/count+1；

3.2設(shè)置已生成考號(hào)集合

int rncode=new int [total][2]；

3.3設(shè)置考場(chǎng)隨機(jī)編碼

根據(jù)隨機(jī)產(chǎn)生器得到考場(chǎng)編碼：

Random random=new Random（）；//設(shè)置座位隨機(jī)產(chǎn)生器

int coucer=0；//設(shè)置游標(biāo)指針初值為0；

3.4考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)算法

根據(jù)公式1-4，采用循環(huán)為每一個(gè)考生計(jì)算并生成考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)，為生成考號(hào)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

while（coucer

int r=0，c=0；

r=random.nextInt（room）+1；//隨機(jī)獲得考場(chǎng)號(hào)

c=random.nextInt（count）+1；//隨機(jī)獲得座位號(hào)

//判斷當(dāng)前考場(chǎng)號(hào)的當(dāng)前座位是否在已生成集合中，如果在//重新生成并繼續(xù)判斷直到當(dāng)前考場(chǎng)號(hào)和當(dāng)前座位號(hào)不在//集合中時(shí)將其存入已生成集合。

for（int i=0；i

if（rncode[i][0]==r&&rncode[i][1]==c）{

r=random.nextInt（room）+1；

c=random.nextInt（count）+1；

i=0；

}

}

rncode[coucer][0]=r；

rncode[coucer][1]=c；

coucer++；

}

4 算法總結(jié)

該算法首先采用數(shù)學(xué)建模建立隨機(jī)分配考場(chǎng)和座位的數(shù)學(xué)模型，從而保證了算法的正確性和科學(xué)性。再結(jié)合算法分析，依據(jù)報(bào)考人數(shù)和考場(chǎng)最大人數(shù)為每一位考生隨機(jī)生成考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)。為了保證考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)的唯一性，算法中提供了相應(yīng)的控制機(jī)制來(lái)智能排除重復(fù)結(jié)果保證每一位考生獲得的考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)唯一。該算法復(fù)雜度大，執(zhí)行效率欠佳。

5 算法改進(jìn)

5.1影響算法復(fù)雜度的主要原因

通過(guò)分析我們不難發(fā)現(xiàn)，上述算法的主要開(kāi)銷用在沖突檢測(cè)上，所以改進(jìn)算法的主要途徑也應(yīng)該放在改進(jìn)檢測(cè)算法上。

5.2改進(jìn)方案

為了實(shí)現(xiàn)沖突域快速定位，我們?cè)O(shè)置一個(gè)長(zhǎng)度為total的標(biāo)志：

boolean flag =new boolean [total]；

通過(guò)檢測(cè)第m位是否為true 即可檢測(cè)沖突?？紙?chǎng)號(hào)和座位號(hào)可依據(jù)如下公式算得：

r=m/total//獲得考場(chǎng)號(hào)

c=m%total//獲得座位號(hào)

5.3改進(jìn)算法實(shí)現(xiàn)

while（coucer

//生成隨機(jī)種子

int m=random.nextInt（total）+1；

//判斷種子是否存在，若存在則重新生成

while（flag[m]）{

m=random.nextInt（total）+1；

}

flag[m]=true； //設(shè)置標(biāo)志位

//根據(jù)種子生成考場(chǎng)和座位

int r=m/total；

int c=m%total；

rncode[coucer][0]=r；

rncode[coucer][1]=c；

//游標(biāo)自加

coucer++；

}

6改進(jìn)算法總結(jié)

改進(jìn)算法通過(guò)對(duì)影響排座算法復(fù)雜度的主要原因進(jìn)行分析，找到了大幅度降低算法復(fù)雜度的方法，使得改進(jìn)后的算法在保持原有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，執(zhí)行效率大幅度提升，更符合實(shí)際應(yīng)用。

本算法關(guān)鍵在于數(shù)學(xué)模型的建立， 結(jié)合實(shí)際考場(chǎng)編排問(wèn)題的一些常見(jiàn)約束條件和優(yōu)化目標(biāo)，提出對(duì)該問(wèn)題的一種特定的解決方案，對(duì)如何合理、完善、快速的編排考場(chǎng)具有重要的意義。

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篇（7）

目前在黃瓜育種中,廣大科研工作者利用生物技術(shù)結(jié)合常規(guī)育種方法,創(chuàng)新了一大批含有優(yōu)異基因的黃瓜育種材料,培育出多個(gè)豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗品種。生物技術(shù)在黃瓜遺傳育種上的應(yīng)用非常廣泛,下面介紹在這方面已取得的一些重要進(jìn)展。

2分子標(biāo)記技術(shù)在黃瓜遺傳育種中的應(yīng)用

2.1黃瓜基因的分子標(biāo)記

開(kāi)展基因分子標(biāo)記研究是進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇育種、分離和克隆基因的基礎(chǔ)?！笆濉逼陂g,我國(guó)科研工作者建立了適合黃瓜的RAPD、AFLP和SSR標(biāo)記的優(yōu)化反應(yīng)體系,并對(duì)黃瓜的多個(gè)基因進(jìn)行了分子標(biāo)記。

錢忠英等[2]優(yōu)化的黃瓜RAPD反應(yīng)體系為:PCR程序94 ℃預(yù)變性3 min,94 ℃變性30 s,37 ℃復(fù)性30 s,72 ℃延伸2 min,循環(huán)40周,最后72 ℃延伸7 min為佳;模板DNA的適宜濃度為2.5～5 ng/μL,引物濃度為0.6 mol/μL,dNTPs濃度為0.25 mmol/L,Mg2+濃度為1.875 mmol/L。張桂華等[3]建立了適合黃瓜的AFLP反應(yīng)體系:在50μL酶切連接體系中,取300 ng基因組DNA進(jìn)行雙酶切和接頭連接,然后取4μL酶切連接產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)擴(kuò)增,預(yù)擴(kuò)增產(chǎn)物稀釋30倍后,采用“2+3”選擇性擴(kuò)增引物組合用于選擇性擴(kuò)增可以得到很好的擴(kuò)增效果。葛風(fēng)偉[4]等摸索了適宜黃瓜的SSR反應(yīng)體系,認(rèn)為在25Μl PCR反應(yīng)體系中,Mg2+的最適濃度為0.2 mmol/L;dNTP最適濃度為0.2 mmol/L;反應(yīng)體系中Taq聚合酶宜加入1U,引物應(yīng)加入30 ng;DNA最適濃度為5 ng/μL。另外,劉殿林[5]、張正奇[6]、孫敏[7]等也對(duì)黃瓜基因組DNA提取方法和RAPD反應(yīng)體系進(jìn)行了探索。

基因分子標(biāo)記方面,陳勁楓等[8]利用RAPD技術(shù)獲得了黃瓜全雌性特異的片段B111000。婁群峰等[9]篩選得到了與黃瓜全雌性F基因連鎖距離為6.7 cM的AFLP標(biāo)記TG/CAC234,并將該標(biāo)記轉(zhuǎn)化為SCAR標(biāo)記SA166。張桂華等[10]找到2個(gè)與白粉病抗病相關(guān)基因連鎖距離為5.56 cM的AFLP標(biāo)記,目標(biāo)片段的大小分別為238 bp和236 bp。張素勤等[11]研究并獲得了與控制黃瓜霜霉病和白粉病的感病QTLs均緊密連鎖的顯性AFLP標(biāo)記:E25M632-103。該標(biāo)記從分子水平說(shuō)明黃瓜霜霉病和白粉病的某個(gè)感病QTLs是連鎖的。丁國(guó)華[12]篩選得到與抗霜霉病基因dm連鎖不十分密切的CsRGA3標(biāo)記。在dm和CsRGA3之間還檢測(cè)到黃瓜白粉病抗病基因pm的存在,顯示了dm和pm存在連鎖關(guān)系。國(guó)艷梅[13]篩選到的AFLP標(biāo)記E4M6和E5M5,分別與黃瓜營(yíng)養(yǎng)部分苦味基因Bi連鎖,距離15.0 cM;和不苦基因bi連鎖,距離18.8 cM。顧興芳等[14]找到了與黃瓜果實(shí)苦味基因Bt緊密連鎖的兩個(gè)顯性AFLP標(biāo)記E23M662-101和E25M652-213,與Bt的遺傳距離分別為5 cM和4 cM,且位于Bt兩側(cè)。Thomas等[15]以WⅡ983G×Strait8的55個(gè)F2+代個(gè)體和Iudm1×Strait8的90個(gè)F2+代為研究群體,從960對(duì)RAPD引物產(chǎn)生的135個(gè)多態(tài)性標(biāo)記中篩選出5個(gè)與黃瓜霜霉病基因(dm)緊密連鎖的標(biāo)記:G14-800、X15-1100、AS5-800、BC519-1100和BC526-1000。

2.2黃瓜遺傳圖譜的構(gòu)建與基因定位

1994年,Kennard等[16]以G421×H-19獲得的F2+群體為材料,構(gòu)建了一張總長(zhǎng)為766 cM的遺傳圖譜,該圖譜由10個(gè)連鎖群組成,包含了58個(gè)位點(diǎn)標(biāo)記,2個(gè)位點(diǎn)之間的平均距離為(21±8)cM。同時(shí)利用種間雜交GY14×PⅡ83967獲得F2+群體構(gòu)建了含有70個(gè)位點(diǎn),10個(gè)連鎖組群,總長(zhǎng)480 cM的連鎖圖譜。1997年,Serquen等[17]以G421×H219雜交的100個(gè)F2+株系為試材利用RAPD技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)含有80個(gè)位點(diǎn)的連鎖圖譜,包含了77個(gè)RAPD標(biāo)記,3個(gè)形態(tài)標(biāo)記,分為9個(gè)連鎖組群,整合長(zhǎng)度628 cM,平均標(biāo)記間隔7.8 cM。

2000年,Danin-Poleg等[18]以GY14×PⅡ83967為材料,用SSR標(biāo)記技術(shù)構(gòu)建了黃瓜的遺傳圖譜,將14個(gè)SSR標(biāo)記定位到8個(gè)連鎖組群中,整合圖譜總長(zhǎng)為783.2 cM,并發(fā)現(xiàn)其中有9個(gè)標(biāo)記與甜瓜相同。Bradeen等[19]利用Joinmap軟件,以G421×H219的雜交后代群體為研究對(duì)象,整合出含有10個(gè)連鎖群,255個(gè)標(biāo)記,總長(zhǎng)為538.6 cM的遺傳圖譜,平均標(biāo)記間隔為2.3 cM。又以GY14×PⅡ83967為材料,構(gòu)建了一張包括了15個(gè)連鎖組群,197個(gè)標(biāo)記,整合圖譜長(zhǎng)度為450.1 cM的黃瓜遺傳圖譜。Park等[20]利用對(duì)番木瓜環(huán)斑病毒(PRSV-W)和南瓜花葉病毒(ZYMV)敏感的“Straight8”和對(duì)PRSV-W、ZYMV有抗性的TMG1(TaichungMouGua)的F6代重組自交系(RLs)為材料,構(gòu)建了包含353個(gè)位點(diǎn),12個(gè)連鎖組群的連鎖圖譜。Fazio等[21]采用G421×H219獲得的171個(gè)RLs和216個(gè)F2+單株構(gòu)建了包含14個(gè)SSR標(biāo)記、24個(gè)SCAR標(biāo)記、27個(gè)AFLP標(biāo)記、62個(gè)RAPD標(biāo)記、1個(gè)SNP標(biāo)記和3個(gè)重要形態(tài)學(xué)標(biāo)記(雌性,有限生長(zhǎng)和小葉),分為7個(gè)連鎖組群,總長(zhǎng)為706 cM的遺傳圖譜。Young等[22]以黃瓜抗病毒和感病毒的親本組成的重組自交系進(jìn)行AFLP、RAPD、RFLP標(biāo)記,并構(gòu)建了353個(gè)位點(diǎn)的黃瓜圖譜。

“十五”期間,我國(guó)科研工作者構(gòu)建了2張黃瓜遺傳圖譜,其一是張海英等[23]利用黃瓜重組自交系為作圖群體,構(gòu)建的包含9個(gè)連鎖組群,共有234個(gè)分子標(biāo)記的連鎖圖譜,其中包括141個(gè)AFLP標(biāo)記、4個(gè)SSR標(biāo)記和89個(gè)RAPD標(biāo)記,覆蓋基因組長(zhǎng)度727.5 cM,平均圖距3.1 cM。應(yīng)用該圖譜對(duì)控制黃瓜耐弱光的數(shù)量性狀基因(QTL)進(jìn)行了研究,將影響葉面積增長(zhǎng)量的5個(gè)QTL分別定位在LG1、LG7和LG9連鎖群[24]。其二為李效尊等[25]利用F2+代群體,構(gòu)建的包含77個(gè)SRAP標(biāo)記和79個(gè)RAPD標(biāo)記的遺傳圖譜,分屬4個(gè)大的連鎖群和5個(gè)小的連鎖群,總長(zhǎng)度1110.0 cM,平均間距為13.7 cM。并將側(cè)枝基因(lb)定位在一個(gè)大的連鎖群上,其兩側(cè)標(biāo)記是OP-Q5-1和OP-M-2-2,與lb的間距分別是9.3 cM和15.9 cM;將全雌性基因(f)定位在一個(gè)小的連鎖群上,其兩側(cè)標(biāo)記是OP-Q5-2和BC151,與f的間距分別是13.8 cM和13.6 cM。

2.3分子標(biāo)記在黃瓜親緣關(guān)系和遺傳多樣性上的研究

分子標(biāo)記技術(shù)以其準(zhǔn)確性高、速度快、周期短而較多地應(yīng)用于黃瓜種質(zhì)親緣關(guān)系分析和種質(zhì)資源多樣性檢測(cè)方面。利用RAPD標(biāo)記進(jìn)行研究的報(bào)道有:張海英等[26]分析了華北型與歐洲溫室型品種的雜交后代的遺傳漂移情況,進(jìn)行了初步的遺傳分析以及F2+個(gè)體的基因型分析。劉殿林等[27]分析了39份黃瓜材料的遺傳差異,不同材料間的遺傳距離(D)在0.0642～0.592之間,并根據(jù)遺傳距離,按UWPGA法進(jìn)行了聚類分析。夏立新等[28]計(jì)算出黃瓜親本間分子遺傳距離,研究了田間園藝性狀與分子遺傳距離間各種相關(guān)曲線的相關(guān)系數(shù)。陳勁楓等[29]對(duì)黃瓜屬的22份材料的親緣關(guān)系進(jìn)行了研究,聚類分析為2群:CS群(黃瓜、西南野黃瓜及野黃瓜)和CM群(甜瓜、菜瓜、野生小黃瓜及非洲角黃瓜)。莊飛云等[30]也將23份材料按親緣關(guān)系聚類為黃瓜、近緣野生種、種間雜交種和甜瓜亞屬種4類。李錫香等[31]分析了66份黃瓜種質(zhì)基因組DNA,將供試種質(zhì)分為8個(gè)組群。另外,利用RAPD標(biāo)記可以從分子水平上探測(cè)黃瓜親本自交系與其雜種F1代的遺傳差異[32]。

AFLP技術(shù)也經(jīng)常用在親緣關(guān)系和遺傳多樣性研究上面。王志峰等[33]利用AFLP技術(shù)對(duì)包括80份山東黃瓜地方品種和24份其他地區(qū)品種的遺傳親緣關(guān)系進(jìn)行了研究,聚類分析結(jié)果顯示:山東黃瓜地方品種與日本品種和歐美品種分屬不同類群或亞類群,山東地方品種分為8組,各組內(nèi)生態(tài)類型基本一致。AFLP分析計(jì)算出15份密刺類黃瓜品種的遺傳距離在0.033～0.686之間,聚類分析分為8類,新泰密刺和山東密刺遺傳差異較小,與長(zhǎng)春密刺遺傳差異較大[34]。李錫香等[35]以8對(duì)引物對(duì)70份不同來(lái)源的野生和栽培黃瓜種質(zhì)基因組DNA進(jìn)行AFLP分析,將供試種質(zhì)聚類為3大種群:西雙版納黃瓜組群、印度野生黃瓜組群和栽培黃瓜組群。Zhuang等[36]用RAPD和SSR分析黃瓜野生種、半野生種的親緣關(guān)系,二者的遺傳分析結(jié)果具有很高的協(xié)調(diào)性,二者遺傳距離的相關(guān)系數(shù)為0.94。

另外,李俊英等[37]發(fā)現(xiàn)在不同黃瓜品種的線粒體中存在類質(zhì)粒分布的差異,其存在有一定隨機(jī)性,不同品種中的同一種類質(zhì)粒間具有同源性。

2.4黃瓜基因的克隆與表達(dá)

黃瓜基因克隆有多篇報(bào)道?？祰?guó)斌等[38]克隆得到了在黃瓜冷敏型品種低溫鍛煉異表達(dá)基因的cDN段(ccr18),大小為639 bp。在基因組中以單拷貝或低拷貝形式存在。ccr18基因與黃瓜低溫鍛煉相關(guān),與擬南芥染色體IIIBAC庫(kù)中的F14P3基因組序列具有88 %的同源性。白吉?jiǎng)偟萚39]擴(kuò)增出黃瓜生長(zhǎng)素結(jié)合蛋白基因(ABPl)cDN段,大小約為800 bp,該基因在開(kāi)花前1 d的子房中表達(dá)信號(hào)較弱,在授粉后2 d、4 d和6 d的幼果中表達(dá)增強(qiáng)。丁國(guó)華等[40]利用簡(jiǎn)并引物從黃瓜基因組DNA中分離得到15條同時(shí)具有特征保守域結(jié)構(gòu)的NBS類型抗病基因同源序列(RGA),翻譯產(chǎn)物與許多抗病蛋白有較高的同源性。

牛林海[41]克隆了黃瓜HMG(high mobility group proteins)基因,并認(rèn)為該基因是單拷貝,具有組織特異性表達(dá),在根中表達(dá)最強(qiáng)。葉青靜[42]測(cè)定了黃瓜果實(shí)組織中的與細(xì)胞分裂相關(guān)的精氨酸脫羧酶(ADC)基因cDNA序列(約1.83 kb)、與細(xì)胞膨大有關(guān)的擴(kuò)張蛋白基因cDNA序列(約786 bp)以及一條酸性轉(zhuǎn)化酶的cDNA全長(zhǎng)序列(約2.25 kb)。李志英[43]獲得了正常和“花打頂”黃瓜之間的2個(gè)差異片段所在基因的全長(zhǎng)cDNA序列,分別定名為CUATP和CuADC?！盎ù蝽敗敝仓曛蠧UATP的表達(dá)明顯減少,而CuADC表達(dá)量增加。梅茜[44]構(gòu)建了黃瓜幼果的cDNA文庫(kù),得到139個(gè)表達(dá)序列標(biāo)簽(ESTs),其中有97條與已知基因高度相似,36條為低度相似序列,在GenBank中未找到匹配同源序列的ESTs為6個(gè)。婁群峰[45]從中國(guó)弱雌性黃瓜中克隆出了全長(zhǎng)為1024 bp的ACC合酶基因,包含6個(gè)開(kāi)放閱讀框,不同生態(tài)型黃瓜中ACC合酶基因序列保守性很強(qiáng)。不具有性型特異性,但在植株不同部位表達(dá)程度存在明顯差異。

2.5黃瓜雜種純度及品種指紋圖譜分析

黃瓜種子純度鑒定的常規(guī)方法是根據(jù)田間表現(xiàn)性狀進(jìn)行鑒定,后來(lái)發(fā)展為利用同工酶的方法,但二者都有一定的缺陷。利用分子標(biāo)記技術(shù)鑒定黃瓜種子純度,可以在苗期甚至種子階段進(jìn)行,高效快速、穩(wěn)定可靠?？朔藗鹘y(tǒng)田間檢驗(yàn)要根據(jù)植株園藝性狀進(jìn)行而導(dǎo)致的費(fèi)時(shí)、費(fèi)力等缺點(diǎn)。但相關(guān)報(bào)道比較少。

王和勇[46]研究表明,黃瓜不同組織器官的DNA對(duì)RAPD擴(kuò)增無(wú)影響,均可獲得一致的指紋圖譜,并建立了種子純度鑒定的RAPD的反應(yīng)體系。孫敏[47]等通過(guò)RAPD標(biāo)記鑒定和分析了黃瓜品種真實(shí)性,也建立了適宜黃瓜種子純度鑒定的RAPD指紋圖譜。金紅等[48]研究了抗除草劑基因在黃瓜雜種純度快速鑒定上的應(yīng)用,摸索出田間抗性鑒定和室內(nèi)種子抗性鑒定的除草劑臨界濃度,建立了一套在種子發(fā)芽階段或2片真葉期進(jìn)行黃瓜雜交種純度鑒定的新技術(shù)。

2.6分子技術(shù)鑒定黃瓜病害

王惠哲等[49]以感病組織和健康組織總RNA為模板,進(jìn)行cDNA合成和PCR擴(kuò)增,對(duì)75份黃瓜病毒病樣本進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果從感病組織中擴(kuò)增出與預(yù)期的425 bp大小一致的目標(biāo)片段,而健康組織無(wú)此擴(kuò)增產(chǎn)物;29份材料檢測(cè)到TMV,檢出率達(dá)38.67 %。同樣的方法,也檢測(cè)到黃瓜上的西瓜花葉病毒2號(hào)(WMV22)[50]。李淑菊等[51]利用RT-PCR對(duì)黃瓜病毒毒原種類進(jìn)行檢測(cè)。陳潔云等[52]用同樣技術(shù)明確了ZYMV和CMV是浙江及其周邊地區(qū)侵染葫蘆科植物最主要的病毒種類,夏季CMV普遍發(fā)生,ZYMV主要發(fā)生在秋季。

3黃瓜組培技術(shù)與單倍體和三倍體培養(yǎng)

利用對(duì)黃瓜離體組織的培養(yǎng),通過(guò)愈傷組織和胚狀體兩條途徑均可獲得再生植株。何曉明等[53]建立了子葉及下胚軸離體培養(yǎng)體系,通過(guò)愈傷組織分化出的不定芽獲得再生植株。郭德章等[54]將分離純化的黃瓜子葉原生質(zhì)體,培養(yǎng)于mKM8p液體培養(yǎng)基中,原生質(zhì)體可持續(xù)分裂至愈傷組織形成。當(dāng)再生的愈傷組織直徑達(dá)0.5～1.5 cm時(shí),及時(shí)轉(zhuǎn)入改良的MS附加不同生長(zhǎng)激素的培養(yǎng)基上誘導(dǎo)分化及再生,結(jié)果產(chǎn)生大量體胚并再生成植株。

不少報(bào)道對(duì)黃瓜組織培養(yǎng)的影響因素做了探討。侯愛(ài)菊等[55]認(rèn)為外植體類型、基因型及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)誘導(dǎo)黃瓜直接器官發(fā)生有顯著影響,子葉節(jié)是最佳的外植體類型。楊愛(ài)馥等[56]研究認(rèn)為愈傷組織誘導(dǎo)階段和胚胎發(fā)生階段分別采用9 %和6 %的蔗糖濃度,可促進(jìn)體細(xì)胞胚胎發(fā)生;胚誘導(dǎo)培養(yǎng)基中添加6-BA 0.5 mg/L,以及愈傷組織誘導(dǎo)階段甘露醇與蔗糖配合使用,可提高體細(xì)胞胚胎發(fā)生率。梅茜等[57]研究表明,苗齡和ABA是影響子葉分化形成不定芽的顯著因素;加入適量的AgNO3可改善黃瓜愈傷組織的質(zhì)地、促進(jìn)芽的形成。與曹利仙等[58]試驗(yàn)結(jié)果相同。郭德章等[54]認(rèn)為Ca2+濃度對(duì)黃瓜原生質(zhì)體的穩(wěn)定和細(xì)胞分裂有重要影響。李云等[59]研究后認(rèn)為赤霉素處理離體黃瓜子葉不能誘導(dǎo)花芽分化,萘乙酸的促進(jìn)作用不明顯,激動(dòng)素KT1.0誘導(dǎo)花芽分化的頻率最高。但周俊輝等[60]認(rèn)為l/2 MS培養(yǎng)基中附加0.10 mg/L 6-BA能顯著提高離體黃瓜子葉的開(kāi)花率,White培養(yǎng)基中附加2.00 mg/L的KT開(kāi)花率也有明顯提高。相同濃度的L-丙氨酸和L-酪氨酸均明顯促進(jìn)黃瓜子葉開(kāi)花,而甘氨酸對(duì)黃瓜子葉開(kāi)花則有一定的抑制。

在黃瓜單倍體和多倍體培養(yǎng)方面,杜勝利等[61]在國(guó)內(nèi)首次建立了一整套通過(guò)未受房離體培養(yǎng)產(chǎn)生黃瓜單倍體植株的技術(shù)體系,再生頻率達(dá)25 %。雷春等[62]通過(guò)射線輻射花粉授粉并結(jié)合胚培養(yǎng)從3個(gè)基因型中獲得了單倍體植株。陳勁楓等[63]研究了異源三倍體黃瓜的離體繁殖的培養(yǎng)基配方最佳的不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為:MS + 6-BA 2.2 mg/L和MS + 3.0 mg/L KT + 0.2 mg/L NAA,然后叢生芽在MS + 0.2 mg/L 6-BA的培養(yǎng)基上伸長(zhǎng)大約10 d后取整齊一致的芽在1/2 MS + 0.2 mg/L 6-BA培養(yǎng)基上生根。

4黃瓜遺傳轉(zhuǎn)化體系建立及基因工程改良

基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)改良作物品種的關(guān)鍵技術(shù)之一,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用前景?？蓱?yīng)用于黃瓜上的轉(zhuǎn)基因方法有農(nóng)桿菌介導(dǎo)法、基因槍法、花粉管通道法和電激法等,目前以農(nóng)桿菌介導(dǎo)法為主要方法。近幾年來(lái),廣大科研工作者研究和建立了黃瓜高效遺傳轉(zhuǎn)化體系,并通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)將CMV-CP、CBF3、Cor15A、Chi、Glu、CTB/CS3、RS等基因?qū)朦S瓜基因組。

陳崢等[64]的研究表明,在共培養(yǎng)的菌液中添加乙酰丁香酮,明顯提高外植體的愈傷組織誘導(dǎo)率;延長(zhǎng)農(nóng)桿菌與外植體的共浸染時(shí)間至40 min,外植體的存活率和出芽率顯著提高。姚春娜等[65]試驗(yàn)表明,超聲波處理可以明顯提高農(nóng)桿菌對(duì)外植體的轉(zhuǎn)化頻率。侯愛(ài)菊等[66]建立了一套黃瓜遺傳轉(zhuǎn)化體系,適宜的選擇壓力為卡那霉素30 mg/L。金紅等[67]也對(duì)影響遺傳轉(zhuǎn)化體系的因素進(jìn)行了摸索。于靜[68]、孫蘭英[69]、趙雋等[70]均認(rèn)為子葉節(jié)是黃瓜遺傳轉(zhuǎn)化體系的最佳外植體,最適宜的芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS + 6-BA 0.5 mg/L;子葉節(jié)預(yù)培養(yǎng)1～2 d,在添加6-BA 0.5 mg/L、乙酰丁香酮100μmo1/L,pH 5.2的MS培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),遺傳轉(zhuǎn)化效率最高。利用TDZ從子葉節(jié)上誘導(dǎo)出再生芽,效果優(yōu)于BA。

金紅等[67]將抗除草劑基因bar導(dǎo)入到黃瓜子葉中,獲得落地轉(zhuǎn)化株系。鄧小燕等[71]構(gòu)建成植物表達(dá)載體Pbinp-35S-CBF3。通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化黃瓜子葉,獲得了具有卡那霉素抗性的黃瓜再生植株。張興國(guó)[72]等也將冷cbf3基因和corl5a抗寒基因?qū)朦S瓜基因組,創(chuàng)制出耐寒黃瓜新材料。白吉?jiǎng)偟萚73,74]將擬南芥生長(zhǎng)素結(jié)合蛋白基因轉(zhuǎn)化黃瓜,獲得的轉(zhuǎn)基因植株單性結(jié)實(shí)能力增強(qiáng)。通過(guò)黃瓜離體子葉不定芽再生體系,陳麗梅[75]和林建麗[76]已分別將熒光素基因(luc)、ATT1基因和花生白黎蘆醇合酶(RS)基因?qū)朦S瓜,獲得了陽(yáng)性轉(zhuǎn)基因植株。柏錫[77]獲得了轉(zhuǎn)組織型纖溶酶原激活劑基因的黃瓜植株。張國(guó)廣[78]將來(lái)源于菜豆的幾丁質(zhì)酶(Chi)基因和克隆自煙草的β-1,3-葡聚糖酶(Glu)基因?qū)?個(gè)基因型的黃瓜基因組中。侯愛(ài)菊[66]、孫蘭英[69]和楊成德[79]也利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將菜豆幾丁質(zhì)酶基因?qū)朦S瓜。

5存在問(wèn)題及展望

黃瓜有7對(duì)染色體,染色體組總長(zhǎng)度750～1 000 cM,高飽和的分子連鎖圖應(yīng)具有7個(gè)連鎖群。目前構(gòu)建的遺傳圖譜相對(duì)不飽和,整合后的連鎖圖譜雖然密度增加,但是不能覆蓋整個(gè)基因組。被定位到圖譜上的分子標(biāo)記不多,與重要性狀緊密連鎖的標(biāo)記就更少。因此,仍需對(duì)黃瓜分子標(biāo)記進(jìn)行研究,找到與性狀緊密連鎖的標(biāo)記,為分子標(biāo)記輔助育種和基因的定位克隆奠定基礎(chǔ)。黃瓜組織培養(yǎng)以二倍體的研究居多,單倍體和多倍體的研究較少,黃瓜單倍體組織培養(yǎng)的技術(shù)在國(guó)內(nèi)仍未成熟,黃瓜轉(zhuǎn)基因技術(shù)也還停留在研究階段,與實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)差距,今后尚需進(jìn)一步研究。

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篇（8）

    范云六(1930.5.16- ) 女。分子生物學(xué)家湖南長(zhǎng)沙人。

    1952 年武漢大學(xué)農(nóng)業(yè)化學(xué)系畢業(yè)。1960年獲蘇聯(lián)列寧格勒大學(xué)生物學(xué)博士學(xué)位?；貒?guó)后任中國(guó)科學(xué)院微生物研究所副研究員。1980年赴美國(guó), 先后在 Wisconsin 大學(xué)Madison分子生物學(xué)室及西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子生物系(Chicago)從事研究工 作。1982年回國(guó)后歷任中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究中心主任、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室 主任、研究員、博士生導(dǎo)師、《中國(guó)生物工程學(xué)報(bào)》、《中國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)》副主編。1997年當(dāng)選為中國(guó)工程院農(nóng)業(yè)、輕紡與環(huán)境工程學(xué)部委員。是國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組委員,中國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng),中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)新技術(shù)委員會(huì)副主任,國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)第二屆學(xué)科評(píng)審組成員,農(nóng)業(yè)部第二屆科技委 員會(huì)委員, 國(guó)際水稻遺傳學(xué)會(huì)遺傳工程常務(wù)委員會(huì)委員,FAO/UNDP亞洲植物生物技術(shù)網(wǎng)顧問(wèn)、中國(guó)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及棉花抗蟲(chóng)基因工程的區(qū)域合作項(xiàng)目主持人。長(zhǎng)期從事植物分子學(xué)和基因工程的研究,是中國(guó)基因工程和農(nóng)業(yè)基因工程的主要開(kāi)拓者和奠基者之一。

    在國(guó)際上首次報(bào)道異屬外源基因在小腸結(jié)腸炎耶氏菌中的轉(zhuǎn)移和表達(dá);Bacillus sphaericus 殺蚊蛋白基因的定位,及殺蚊與不殺蚊菌株在分子水平上的差別; Bacillusthu ringiensis Subsp.galleriae的殺蟲(chóng)晶體蛋白基因;水稻種子儲(chǔ)存蛋白(prolamin)基因特異性表達(dá)序列的克隆、結(jié)構(gòu)及功能。在植物抗蟲(chóng)基因工程方面,對(duì)兩個(gè)高效殺蟲(chóng)Bt.晶體蛋白基因進(jìn)行克隆、修飾改造、重組并轉(zhuǎn)化到重要農(nóng)作物和林木。研究成果“球形芽孢桿菌Bs-10生物滅蚊劑的研制及其 開(kāi)發(fā)應(yīng)用”獲1989年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);“蘇云金芽孢桿菌S-內(nèi)毒素基因?qū)胨驹|(zhì)體再生植株”獲1990年農(nóng)業(yè)部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。著有《基因無(wú)性繁殖》、《微生物與分子遺傳學(xué)》(合作)等;撰有“殺蟲(chóng)芽孢桿菌的分子育種”等論文140余篇。

篇（9）

2植物內(nèi)生微生物研究的基本特點(diǎn)

首先應(yīng)該指出，國(guó)際國(guó)內(nèi)植物內(nèi)生微生物研究最大的特點(diǎn)是其范圍之大、涉及微生物的種類之多樣、功能之繁雜、潛力之廣闊。據(jù)現(xiàn)行學(xué)術(shù)界通用的概念和范疇，只要是有機(jī)會(huì)在植物體內(nèi)出現(xiàn)的微生物，幾乎無(wú)所不包含在植物內(nèi)生微生物的范疇之內(nèi)[13-15]。這個(gè)特征決定了植物內(nèi)生微生物的研究領(lǐng)域是廣闊的，所涉及的學(xué)科除生物科學(xué)類各基礎(chǔ)學(xué)科外，還有農(nóng)學(xué)和林學(xué)類各基礎(chǔ)學(xué)科、藥物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物工程、食品保藏與加工等多方面的學(xué)科。因此，植物內(nèi)生微生物的研究適合多領(lǐng)域共同協(xié)作，在視角和概念運(yùn)用等方面出現(xiàn)多元化也是很自然的。第二，植物內(nèi)生微生物基本功能是多層次的。最基本的層次是微生物本身的顯。這種功能以微生物的分離物為基礎(chǔ)、在人工培養(yǎng)時(shí)即得以表達(dá)，可通過(guò)人工培養(yǎng)以及人工發(fā)酵進(jìn)行研究、挖掘和改良，我國(guó)這方面的研究報(bào)告最多[16-18]。第二層次是微生物和宿主植物形成共生體(Symbiota)所表現(xiàn)出來(lái)的功能。就像絕大多數(shù)產(chǎn)毒素的冷季型禾本科植物與其Epichloae類內(nèi)生真菌的共生體那樣，這種毒素的生產(chǎn)和積累的功能不是植物或微生物單獨(dú)所具有的，或者單獨(dú)能達(dá)到的強(qiáng)度和高度，只有通過(guò)宿主植物和內(nèi)生微生物形成共生體后才體現(xiàn)出來(lái)[19-21]。第三層次是內(nèi)生微生物/宿主植物共生體在不同環(huán)境中所表達(dá)出來(lái)的不同功能或不同程度。上述產(chǎn)毒Epichloae類內(nèi)生真菌和其宿主植物的共生體也不是在任何時(shí)候、任何環(huán)境中都能生產(chǎn)和積累毒素，在某種特定的環(huán)境條件下生產(chǎn)毒素(多)，在另外的條件下則少生產(chǎn)或根本不生產(chǎn)毒素[19,22]。植物生長(zhǎng)環(huán)境直接介入微生物和宿主植物共生體的生物學(xué)特性的表達(dá)。這一現(xiàn)象十分符合植物和微生物相互作用的基本規(guī)律，可能對(duì)利用植物內(nèi)生微生物的生理活性物質(zhì)進(jìn)行生物制藥研究和開(kāi)發(fā)的科研人員也會(huì)有積極的啟發(fā)。第三，植物內(nèi)生微生物給人類帶來(lái)的影響不全是有益的，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)有害的一面。從文獻(xiàn)的描述來(lái)看，這一點(diǎn)在我國(guó)目前僅在少數(shù)研究中引起了注意。黑麥草內(nèi)生真菌、葦狀羊茅內(nèi)生真菌、瘋草內(nèi)生真菌等該宿主植物帶來(lái)的毒素生產(chǎn)和積累則是最突出的例子。無(wú)論是產(chǎn)毒的禾本科植物內(nèi)生真菌還是瘋草內(nèi)生真菌，已經(jīng)被人們發(fā)現(xiàn)的這些有害事例已經(jīng)給社會(huì)造成了巨大的損失[19,23]。另外，雖然沒(méi)有出現(xiàn)鵝觀草致毒的報(bào)道，但從其中的內(nèi)生真菌中也檢測(cè)到了一些毒素生產(chǎn)基因(王志偉等，未發(fā)表)。因此，我們有必要對(duì)植物內(nèi)生微生物給人類帶來(lái)有害影響也給以足夠的關(guān)注。同樣，我們固然可以期望植物內(nèi)生微生物給宿主植物帶來(lái)或加強(qiáng)抗菌作用(Antagonism)、化感作用(Allelopathy)等抑制其它生物生長(zhǎng)和發(fā)育的功能，在植物抗病、抑制雜草等方面起到一定的正面作用。但另一方面，這些作用是否會(huì)導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)生物多樣性的降低[24-25]，產(chǎn)生新的生態(tài)問(wèn)題？這些都需要今后去認(rèn)真評(píng)價(jià)。第四，植物內(nèi)生微生物的功能一部分可通過(guò)生物學(xué)/生物化學(xué)的特征表現(xiàn)出來(lái)，另有一部分功能必須通過(guò)生態(tài)學(xué)的方法才能加以研究和利用。新西蘭在飛機(jī)場(chǎng)及其周邊大規(guī)模種植產(chǎn)毒素Epichloae類內(nèi)生真菌和其宿主植物共生體，以此驅(qū)避在機(jī)場(chǎng)聚集的鳥(niǎo)類(JohnCuradus，私人通信)。這是通過(guò)生態(tài)學(xué)的方法對(duì)植物內(nèi)生微生物的功能加以利用的一個(gè)代表性事例。在我國(guó)，利用植物內(nèi)生微生物進(jìn)行植物病蟲(chóng)害的生物防治也是這類事例中的典型[25-27]。在這些情況下，內(nèi)生微生物和其宿主植物的共生體特征的穩(wěn)定表達(dá)就十分重要。一般來(lái)說(shuō)，植物內(nèi)生微生物作為藥用微生物利用時(shí)，微生物本身相對(duì)重要一些，而作為農(nóng)用資源或環(huán)境修復(fù)手段加以利用時(shí)，共生體的特征則往往更加重要。

3我植物內(nèi)生微生物研究的發(fā)展和特點(diǎn)

進(jìn)入21世紀(jì)，特別是近10年來(lái)，我國(guó)植物內(nèi)生微生物的研究發(fā)展迅猛。據(jù)最保守統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)發(fā)行雜志上由我國(guó)科研人員發(fā)表的植物內(nèi)生微生物的論文(篇名中含有“內(nèi)生菌”、“內(nèi)生細(xì)菌”或“內(nèi)生真菌”字樣的論文)在2008年以后每年都超過(guò)200篇，2013年論文總數(shù)已逼近300(圖1)?？紤]篇名中沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)的論文以及在國(guó)外發(fā)表的論文，我國(guó)科研人員近年來(lái)發(fā)表的植物內(nèi)生微生物研究的論文大約每年可達(dá)400篇以上。研究領(lǐng)域也全面開(kāi)花，基本形成了4大板塊、24個(gè)分支的局面(表1)。至此，我國(guó)已形成了一支隊(duì)伍龐大、成果豐碩的科研力量，在國(guó)際植物內(nèi)生微生物研究中占有十分顯要的地位。從整體趨勢(shì)來(lái)看，我國(guó)植物內(nèi)生微生物研究的特點(diǎn)可概括為“四多四少”。資源探索多、分離培養(yǎng)多、活性檢測(cè)和生物功能研究多，基礎(chǔ)性前期工作多；方法研究少、涉及林木少、與宿主的關(guān)聯(lián)少、實(shí)際應(yīng)用少。特別是以藥物開(kāi)發(fā)為目的的資源探索性研究報(bào)告最多，以抗菌、抗腫瘤等指標(biāo)為主的藥物開(kāi)發(fā)指向的論文大量出現(xiàn)，形成了我國(guó)植物內(nèi)生微生物研究中最耀眼的亮點(diǎn)[17,28-29]。植物內(nèi)生微生物研究以生理活性檢測(cè)以及活性物質(zhì)探索為主要范式(Paradigm)之一，思路清晰易懂、方法簡(jiǎn)單、實(shí)施容易，是研究生訓(xùn)練的好材料。關(guān)注我國(guó)植物內(nèi)生微生物論文數(shù)量的上升時(shí)機(jī)，也不難發(fā)現(xiàn)其上升趨勢(shì)和研究生畢業(yè)數(shù)量的上升基本同步(圖1)。從論文數(shù)量整體來(lái)看，從20世紀(jì)末開(kāi)始我國(guó)科研人員在本國(guó)的科學(xué)雜志上(中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)收錄部分，1979-2013年)，植物內(nèi)生微生物的研究有了飛速的發(fā)展。在21世紀(jì)的第一個(gè)10年中，我國(guó)關(guān)于植物內(nèi)生微生物研究的突飛猛進(jìn)，論文數(shù)量從2000年的14篇增加到2010年的257篇，翻了18.4倍(圖1)；研究對(duì)象也從Frankia等非共生固氮根瘤菌為主、加上幾個(gè)關(guān)于紅豆杉內(nèi)的紫杉醇生產(chǎn)菌以及冷季型禾本科植物中的麥角菌類真菌等零星報(bào)道，發(fā)展到包括草本、木本、單子葉、雙子葉以及蕨類等數(shù)十科近百屬植物中的微生物；研究方向也增加到包括醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、食品等多個(gè)領(lǐng)域(表1)。最近幾年來(lái)，植物內(nèi)生微生物相關(guān)的論文數(shù)量繼續(xù)增加、研究范圍繼續(xù)擴(kuò)大，形成了我國(guó)微生物學(xué)研究中發(fā)展最快、研究人員增長(zhǎng)和人才積累最快、研究范圍擴(kuò)大最快的領(lǐng)域。在這個(gè)領(lǐng)域中，顯示各種生理活性、具有潛在的藥物開(kāi)發(fā)價(jià)值的植物內(nèi)生真菌以及它們所生產(chǎn)的生理活性物質(zhì)不斷出現(xiàn)，具有抗病蟲(chóng)害活性的內(nèi)生微生物菌株也大量積累，新的微生物物種被相繼提出，并不斷開(kāi)發(fā)出重金屬抗性增強(qiáng)、難降解化合物的分解等新的應(yīng)用功能。同時(shí)，通過(guò)參與植物內(nèi)生微生物研究而得到基本科學(xué)訓(xùn)練的年輕學(xué)者也大量進(jìn)入社會(huì)，我國(guó)植物內(nèi)生微生物的研究蘊(yùn)含著巨大的發(fā)展?jié)摿?。但是，我?guó)植物微生物研究發(fā)展不平衡。在我國(guó)的期刊上發(fā)表的研究報(bào)告主要集中在醫(yī)藥方向和農(nóng)業(yè)方向，尤其是以生物醫(yī)藥開(kāi)發(fā)為目標(biāo)的藥用植物內(nèi)生微生物的論文數(shù)量尤為突出[17,28-29]。而在大尺度生態(tài)學(xué)中十分重要的天然林木以及草原野草中的內(nèi)生微生物則報(bào)道相對(duì)較少[12,30-33]。在研究程度上也存在著“初步研究多、深入追究少”的特點(diǎn)。在生物活性和活性物質(zhì)研究方面，分離和初步鑒定多、周密的分類鑒定少，活性菌株的初級(jí)篩選多、達(dá)到或接近可應(yīng)用水平的篩選少，活性檢測(cè)和物質(zhì)初步提純多、化合物純化與鑒定少，發(fā)展到后期應(yīng)用的事例則寥寥無(wú)幾，有關(guān)生理活性物質(zhì)生產(chǎn)的基因及其調(diào)控的研究則更少[17,29]。在生態(tài)學(xué)研究方面，也存在微生物的群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)分布、生活史研究、培養(yǎng)條件的優(yōu)化等都比較少的傾向[33-36]。此外，微生物的分離技術(shù)、培養(yǎng)技術(shù)、微生物的消除技術(shù)、接種技術(shù)等開(kāi)發(fā)還相對(duì)薄弱。考慮這些內(nèi)生微生物的農(nóng)業(yè)應(yīng)用，能將植物內(nèi)生微生物進(jìn)行工具化的上述操作技術(shù)也有待于今后進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。因此，我國(guó)的植物內(nèi)生微生物研究的質(zhì)量進(jìn)一步提高、應(yīng)用面繼續(xù)擴(kuò)大、實(shí)用性大幅度增加的空間依然很大。

4我植物內(nèi)生微生物研究的成

4.1醫(yī)藥指向的研究

1993年，Strobel等發(fā)表了關(guān)于紅豆杉內(nèi)生真菌合成紫杉醇這一發(fā)現(xiàn)，在國(guó)際上形成了藥用植物內(nèi)生微生物開(kāi)發(fā)的范式。受此范式影響，我國(guó)醫(yī)藥指向的植物內(nèi)生微生物研究以藥用植物為材料居多，尤以紅豆杉類植物、紅樹(shù)類植物、鬼臼類植物、石斛等蘭科植物以及銀杏等植物較為常見(jiàn)。紅豆杉屬(Taxus)植物主要有短葉紅豆杉(Taxusbrevifolia)、紅豆杉(T.wallachiana)、南方紅豆杉(T.chinensisvar.mairei)、云南紅豆杉(T.yunnanensis)、東北紅豆杉(T.suspidata)等，我國(guó)微生物學(xué)工作者從中分離得到了紫杉霉屬(Taxomyces)、鐮孢霉屬(Fusarium)、鏈格孢屬(Alternaria)、擬盤多毛孢屬(Pestalotiopsis)、曲霉屬(Aspergillus)等植物內(nèi)生真菌和內(nèi)生細(xì)菌。從這些微生物中又分別檢測(cè)到了抗腫瘤、抗氧化、抗動(dòng)物病原物、抗病原媒介物、抑制特定酶活性等生物活性，分離到了生物堿類、苯丙素、萜類、醌類、脂類、酮類、酚類、有機(jī)酸類、甾體類等活性化合物及其衍生物，其中關(guān)于紫杉醇生產(chǎn)的研究報(bào)告最多[17,28-29,37-38]。常用的紅樹(shù)類植物主要包括生長(zhǎng)在包括港澳地區(qū)在內(nèi)的華南沿海的紅海欖(Rhizophorastylosa)、秋茄(Kandeliacandel)、木欖(Bruguieragymnorrhiza)、桐花樹(shù)(Aegicerascorniculatum)、白骨壤(Auicenniamarina)、海漆(Excoecariaagallocha)等。我國(guó)微生物學(xué)工作者從中分離得到了鏈格孢屬(Alternaria)、曲霉屬(Aspergillus)、芽枝霉屬(Cladosporium)、鐮孢霉屬(Fusarium)、擬青霉屬(Paecelomyces)、擬盤多毛孢屬(Pestalotiopsis)、青霉(Penicillium)、莖點(diǎn)霉(Phoma)、葉點(diǎn)霉(Phyllosticta)、木霉(Trichoderma)、芽孢桿菌屬(Bacillus)等植物內(nèi)生真菌和內(nèi)生細(xì)菌[39-41]。從這些微生物中又分別檢測(cè)到了抗菌、抗腫瘤、抗氧化等活性，分離到了肽類、多糖類、尿囊素、異香豆素等活性化合物[37,40-42]。小柴科的桃兒七(Sinopodophyllumhexandrum)、八角蓮(Dysasmaversipellis)、南方山荷葉(Diphylleiasinensia)等鬼臼類(Podophylloideae)植物內(nèi)生微生物中有些菌株能合成具有抗腫瘤活性的鬼臼毒素(Podophyllotoxin)；銀杏(Ginkgobiloba)的內(nèi)生微生物中有些具有明顯的抗氧化作用；夾竹桃科的長(zhǎng)春花(Catharanthusroseus)的內(nèi)生微生物中，鐮孢霉屬(Fusarium)真菌等有些能合成具有明顯的抗癌作用的長(zhǎng)春新堿(Vincristine)；天麻(Gastrodiaelata)、石斛類植物(Dendrobiumspp.)等蘭科(Orchidaceae)植物中的密環(huán)菌屬(Armillaria)、角擔(dān)菌屬(Ceratobasidium)、皮傘菌屬(Marasmius)、鐮孢霉屬(Fusarium)、絲核菌屬(Rhizoctonia)等內(nèi)生真菌也生產(chǎn)多種生理活性物質(zhì)，獲得了高度的關(guān)注[17,29,37]。關(guān)于藥用植物的內(nèi)生微生物及其藥物指向的生理活性物質(zhì)的研究在我國(guó)如火如荼，從各個(gè)角度總結(jié)出來(lái)的綜述也層出不窮[9,37,43-44]，在此不一一贅述。但是王劍文，譚仁祥等提出的利用內(nèi)生菌寡糖誘導(dǎo)黃花蒿(Artemisiaannua)發(fā)根(Hairyroot)合成青蒿素(Artemisinin)的研究提示了植物內(nèi)生微生物利用的一個(gè)新方向[45]，提示了植物內(nèi)生微生物的作用并非一定要以微生物為主的思路，喚起我們對(duì)內(nèi)生菌和宿主兩者的相互作用的關(guān)注，值得借鑒。

篇（10）

按

2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主要節(jié)水措施

2.1節(jié)水技術(shù)措施

節(jié)水技術(shù)措施主要包括輸水工程和灌溉技術(shù)。在輸水方面,以山東省為例,全省平均渠灌區(qū)輸水損失量在50%左右,而以色列小于10%,美國(guó)小于22%。因此,輸水工程中的節(jié)水潛力巨大,可以進(jìn)行渠系配套、渠道防滲、低壓管道輸水等工程。節(jié)水灌溉技術(shù)如“小白龍”、滴灌、滲灌等,用水量?jī)H為常規(guī)灌溉用水量的30%～50%,節(jié)水效果明顯。

2.2節(jié)水農(nóng)業(yè)措施

通過(guò)田間節(jié)水,抑制土壤蒸發(fā)和作物蒸騰,提高農(nóng)田水分利用效率,是發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的主要措施之一,主要包括適水生產(chǎn)、抗旱育種、節(jié)水高效灌溉制度、農(nóng)田保墑技術(shù)、培肥地力等[3]。根據(jù)有關(guān)研究成果,通過(guò)上述措施,可提高水分利用率30%左右。

2.3節(jié)水管理措施

節(jié)水潛力的40%在于管理,只有科學(xué)的管理,才能使其他節(jié)水措施發(fā)揮應(yīng)用作用,建立完善的管理機(jī)構(gòu),健全規(guī)章制度與法規(guī),大力推廣現(xiàn)有的科技成果和先進(jìn)技術(shù),管好水、用好水,使水資源發(fā)揮其最大效益。

3農(nóng)業(yè)高效用水技術(shù)