序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，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)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2016）10-0006-02

種子是我國重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，隨著國家“種子工程”的實施，各高校先后設(shè)立種子科學(xué)與工程專業(yè)，開設(shè)了“種子生物學(xué)”課程?！胺N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)與科研過程中，其一直積極開展教學(xué)改革，致力于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的種業(yè)人才?！胺N子生物學(xué)”成為種子科學(xué)與工程專業(yè)開展創(chuàng)新教學(xué)的重點課程，如何開展“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，培養(yǎng)具有種子科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生，是教學(xué)改革實踐一直探索的課題。

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)等幾個部分。其特點一是具有較強的綜合性，即所教授的內(nèi)容要求的基礎(chǔ)知識范圍較廣泛，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)實踐結(jié)合不多；二是不同部分的內(nèi)容相對獨立，沒有系統(tǒng)性。這樣的特點導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容不連續(xù)，趣味性差，學(xué)生容易聽懂卻難以掌握。經(jīng)過十多年的教學(xué)積累和學(xué)習(xí)，我們對這門課程進行了補充和調(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程及不同類型胚乳的形成過程，這部分內(nèi)容是種子形態(tài)和結(jié)構(gòu)前期基礎(chǔ)，補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；其次是增加了前瞻性的研究進展，通過教師的科研項目、企業(yè)合作和對外進修等各種渠道收集到的最新研究內(nèi)容對原教材中“新技術(shù)”部分進行補充，增加了與種子形狀相關(guān)的基因定位方法及研究動態(tài)，在“種子引發(fā)”的基礎(chǔ)上補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)實踐有機結(jié)合。如對“種子活力”介紹中將實驗室的測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“種子活力”這個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）強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

種子科學(xué)與工程專業(yè)是一個培養(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)實踐的重要依據(jù)。通過以下環(huán)節(jié)有效提高學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和實踐能力。

1.注重理論聯(lián)系實踐。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?！胺N子生物學(xué)”從日常生活出發(fā)，開展課堂教學(xué)講授。如介紹種子構(gòu)造知識點按部就班地進行，會很枯燥。把大豆、玉米、水稻、花生和瓜子等日常生活中常見的種子帶到課堂上，以向日葵籽為例，通過實物從外到內(nèi)，種子結(jié)構(gòu)從果皮、種皮及胚的鑒定，及打開胚后，子葉、胚芽、胚根和胚軸清晰可見，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)興趣會被帶動起來。通過黃豆芽和綠豆芽開始認(rèn)識幼苗的萌發(fā)特點及構(gòu)造，通過水稻在深水環(huán)境中萌發(fā)認(rèn)識到萌發(fā)條件中氧含量對幼苗生長起到的重要影響。這樣的“種子生物學(xué)”授課吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生帶著興趣和疑問來學(xué)習(xí)，收到了事半功倍的效果。

2.設(shè)立種子學(xué)綜合大實驗?！胺N子生物學(xué)”中的有些實驗項目的完成需要較長的周期，如果按照傳統(tǒng)規(guī)定根據(jù)課時設(shè)課，實驗很難從頭至尾地完成，只能截取其中的一部分內(nèi)容，學(xué)生掌握起來會一知半解。針對這種情況，我們設(shè)立了種子綜合大實驗，時間定在周六或周日，實驗時間充裕。如在學(xué)習(xí)種子引發(fā)實驗時，從“種子引發(fā)”處理開始，到幼苗生長形態(tài)測定及各項生理指標(biāo)的測定等過程。整個實驗過程需要兩周時間，其中實驗處理和測定利用兩個周末，培養(yǎng)過程一周時間，就可以完成一個較長實驗周期的一個實驗。包括種子DNA提取、PCR擴展及電泳等都可以采用綜合實驗的方式完成。學(xué)生從中學(xué)習(xí)到工作或從事科研活動需要的實驗技能。

3.開展“種子生物學(xué)”實踐創(chuàng)新活動。“種子生物學(xué)”設(shè)立在大學(xué)的第四學(xué)期，即大二年級的下學(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)，這個時期的學(xué)生具備了基本的實驗技能和理論基礎(chǔ)，思想上還對專業(yè)知識具有較強的好奇心和求知欲，但科研創(chuàng)新和實踐能力尚未形成。此時引導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)校組織的創(chuàng)新和開放實驗室等項目，在教師的指導(dǎo)下他們開展“種子生物學(xué)”相關(guān)內(nèi)容的科研實踐活動，所開展的實踐課題可以作為學(xué)年論文和畢業(yè)論文的前期研究。同時對指導(dǎo)教師提出嚴(yán)格要求，所指導(dǎo)的學(xué)生從立項、開題、確立實驗方法、數(shù)據(jù)分析、論文寫作和答辯要悉心指導(dǎo)，學(xué)生獨立完成。學(xué)生經(jīng)過這樣的實踐創(chuàng)新訓(xùn)練后，受益匪淺[6]。

（三）開展“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，開展“慕課”教學(xué)，能夠很好地幫助學(xué)生及時補充和重復(fù)學(xué)習(xí)。這表現(xiàn)在以下三個方面。

1.促進知識點及時學(xué)習(xí)?！澳秸n”教學(xué)是利用計算機互聯(lián)網(wǎng)將課程教學(xué)內(nèi)容以開放式形式呈現(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，相對獨立，在典型的“慕課”教學(xué)過程中，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。在“慕課”教學(xué)過程中，將教程內(nèi)容分為四個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、種子休眠與萌動生理變化和種子處理后的生物學(xué)特性，每個部分分別劃分成四、二、三和三個單元，將每個單元設(shè)定出多個內(nèi)容完整但簡潔的知識點，錄制成不超過10分鐘的視頻講解圖像，同時配以動漫效果和圖片，學(xué)生可以在較短的時間內(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?；氐骄€下課堂中，教師的教學(xué)內(nèi)容要更加重視前后知識的連貫性，補充間斷學(xué)習(xí)導(dǎo)致學(xué)生對所學(xué)知識系統(tǒng)性和完整性的不足。同時輔助全國名師講授的相同課程的視頻圖像，學(xué)生可以拓展觀看。

2.強化學(xué)生學(xué)習(xí)的實時反饋。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。如知識檢測試題，即在每個知識點之間都有測試題，觀看視頻后可以順利地通過答題，進入下一個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，如果解答不出問題進行回放，重新學(xué)習(xí)。這些測試題又可以作為期末考核的一部分，使得學(xué)生開展“慕課”學(xué)習(xí)有動力，減少期末集中被動記憶造成的學(xué)習(xí)壓力。同時，教師通過網(wǎng)絡(luò)上學(xué)生學(xué)習(xí)信息的實時反饋，了解每個學(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)的難點和自身在教學(xué)過程中存在的問題，做到互學(xué)互長。

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、布置作業(yè)等教學(xué)是督促學(xué)生掌握課堂知識的重要環(huán)節(jié)，開展起來學(xué)生較為被動。利用“慕課”學(xué)習(xí)，學(xué)生在線完成知識的學(xué)習(xí)后，產(chǎn)生的問題和疑惑在線下課堂上提出來，使得線下面對面的課堂成為答疑、交流和知識應(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）。在這個過程中教與學(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、答疑、解惑的角色，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性極大地提高。同時線上教師也可以開展及時的答疑活動，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題及時提出，教師及時解答。

二、“種子生物學(xué)”教學(xué)改革的成效

通過“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，主動學(xué)習(xí)的學(xué)生增加，參加課程創(chuàng)新科研活動的學(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)表在國家各類期刊上。學(xué)生在科研活動中不僅增強了實踐創(chuàng)新能力，也學(xué)會了幫助別人，提高了團隊協(xié)作意識。

種子科學(xué)與工程專業(yè)在我國建立只有幾十年，“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，需要更加深入地了解學(xué)科特點，有的放矢開展教學(xué)改革活動。此外，根據(jù)“種子生物學(xué)”的特點，開展不同時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)改革對教師也提出了高要求，教師需要更加積極主動地不斷學(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?？傊?，在今后的教學(xué)過程中，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：

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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)實踐教學(xué)模式

篇（2）

 

近幾年由于人類的活動，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、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，對人群的健康產(chǎn)生危害[1]。在Cr影響植物生長方面，有人對土壤或沙中栽培的洋蔥和玉米對灌溉水中對重金屬Cr的吸收規(guī)律進行了研究[2-3]。楊和連[4]等專家都進行試驗研究了Cr對作物種子發(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)運和貯存Zn、Ni、Cd等重金屬的分子機制取得主要進展[7]。根據(jù)目前的研究，主要通過鑒定玉米的形態(tài)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)來研究植物的對重金屬的抗性。本試驗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。首先對小麥種子用0.1% HgCl2消毒10min，再自來水沖洗徹底后浸種24 h。然后暗培養(yǎng)至大多數(shù)種子萌動。隨機抽取30粒種子各5份，以1000g·2h、2000g·1h、4000g·40min、6000g·20min、和8000g·10min進行超重力處理，未離心的種子作為空白對照（CK）。處理后的種子放入含有不同濃度重金屬營養(yǎng)液的苗盆中進行水培，置于25℃恒溫光照培養(yǎng)箱下培養(yǎng)。

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

2結(jié)果與分析

2.1 超重力和重金屬對玉米種子發(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，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。對實驗的結(jié)果進行分析表明超重力為8000 g·10 min高速短時可以降低重金屬對玉米種子發(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和根長論文怎么寫。當(dāng)種子萌發(fā)后，其芽、根的生長完全暴露在外界環(huán)境中[9]，直接受到培養(yǎng)皿中Cr的影響葉綠素，故Cr對芽、根生長的影響遠(yuǎn)大于對發(fā)芽率的影響，如圖2和圖3所示。

1. 根長的分析

當(dāng)重金屬的濃度為0 mg/L時，6000g·20min 和8000g·10min處理的可促進根的生長。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根長的抑制。

圖2 不同超重力下重金屬對玉米幼苗根長的影響

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

2. 芽長的分析

當(dāng)重金屬的濃度為0 mg/L時，8000g·10min處理可促進芽的生長。綜合分析超重力和重金屬對幼苗的影響，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玉米幼苗芽長的影響

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

2.3 超重力和重金屬對玉米苗期葉片葉綠素的影響

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

由圖4、5可知在無超重力處理下，重金屬對葉綠素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玉米葉綠素合成的影響。

圖4 不同超重力下重金屬對玉米葉片葉綠素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

本實驗研究超重力處理對玉米重金屬耐性的影響時發(fā)現(xiàn)，對玉米進行超重力單因素處理時其發(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種子發(fā)芽率的影響，和超重力單因素處理對種子的影響相似，因為種子發(fā)芽時利用自身的營養(yǎng)物質(zhì)幾乎不受到重金屬的迫害。高速超重力可以促進根長和芽長的生長，低速的超重力抑制它們的生長葉綠素，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，在每一個超重力處理組都有抗重金屬較強的植株。形態(tài)指標(biāo)可鑒定植株受重金屬迫害的程度，是一個可以直接表現(xiàn)植株生長狀態(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，這些植株對重金屬的抗性也較強?？梢宰鳛檠芯恐参锬椭亟饘俚蔫b定指標(biāo)。

實驗結(jié)果表明，在每一個超重力處理組都有抗重金屬較強的植株。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，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。

參考文獻

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篇（3）

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：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抑虚L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，是促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的有效措施，是種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程的重要組成部分。大量事實表明種子質(zhì)量就是企業(yè)的生命，加強種子加工應(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)隊伍已成為不可阻擋的趨勢。

課程作為學(xué)生學(xué)習(xí)知識、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)展介紹較少等問題。此外，教學(xué)內(nèi)容反映學(xué)科交叉與融合性不強、應(yīng)用實踐內(nèi)容不足，不利于學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對此，近年來，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)種子科學(xué)與工程專業(yè)本著開闊學(xué)生視野，注重學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)的原則，關(guān)聯(lián)擴展，聯(lián)系生產(chǎn)，群內(nèi)互補，資源共享，對種子加工課程進行改革建設(shè)，建立一個互動、開放、積極、科學(xué)和高效率的教學(xué)機制，整合教學(xué)資源，最大限度地滿足教學(xué)需要，促進教學(xué)改革，提高教學(xué)效果，在學(xué)生意識養(yǎng)成、知識獲取、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)特色的課程知識結(jié)構(gòu)

種子加工是指從收獲到播種前對種子所采取的各種處理，包括種子干燥、清選分級、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，強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，制訂大學(xué)生能力培養(yǎng)路線，完善知識結(jié)構(gòu)，加大學(xué)生動手能力和應(yīng)用實踐能力的培養(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)機械學(xué)等相關(guān)內(nèi)容進行有效結(jié)合，建立內(nèi)容緊湊、邏輯關(guān)系緊密、學(xué)時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)的知識內(nèi)容，增加種子加工先進工藝和設(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；（3）通過以下四個方面構(gòu)建課程知識結(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；再次，了解現(xiàn)代化種子加工工廠、國內(nèi)外先進的種子加工工藝技術(shù)等情況；最后，通過種子加工實踐，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。此外，在學(xué)時允許情況下，增加種子加工專題講座，邀請校內(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 加強學(xué)科知識交叉，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)展需求及實現(xiàn)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)“名校工程”對應(yīng)用型特色人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，需對種子加工課程內(nèi)容進行相關(guān)知識更新和補充。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)教材和國外相關(guān)教材，如：《種子加工原理與技術(shù)》（2009年版，馬志強、馬繼光主編，中國農(nóng)業(yè)出版社）、《Seeds Handbook： Processing And Storage》（2004年版，Desai B.B.主編， Taylor & Francis）；（2）加強與其他專業(yè)學(xué)科相關(guān)教材知識的交叉融合，如：《農(nóng)業(yè)機械學(xué)》（2003年版，李寶筏主編，中國農(nóng)業(yè)出版社），并引入國內(nèi)外種子加工方面的最新文獻資料；（3）參考《國家農(nóng)作物種子生產(chǎn)加工操作規(guī)程》《國際種子檢驗規(guī)程》《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程GB/T3543-1995》以及不同加工設(shè)備使用說明書等，編寫種子加工操作手冊；（4）利用去種子企業(yè)、生產(chǎn)基地、管理部門調(diào)研的機會，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)多為按照課本知識內(nèi)容進行逐章講解，這在一定程度上做到了讓學(xué)生掌握其基本技術(shù)原理，但缺少對學(xué)生個性需求的關(guān)注，如，種子加工實驗課，學(xué)生依葫蘆化瓢按照教師事先編制的實驗內(nèi)容、步驟被動完成，實驗報告基本一致，不利于學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)。故對種子加工課程教學(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、互動式、引導(dǎo)式的教學(xué)方法。結(jié)合種子加工生產(chǎn)實際，提高案例教學(xué)比重，通過案例講解，詳細(xì)分析種子加工處理中的關(guān)鍵問題和技術(shù)要點，并結(jié)合課堂討論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的知識應(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。通過播放種子加工視頻則可使學(xué)生很容易對知識從理性認(rèn)識向感性認(rèn)識轉(zhuǎn)變，潛移默化地提高了學(xué)生知識應(yīng)用能力，為實訓(xùn)中參觀實踐工作順利開展奠定基礎(chǔ)。

（3）建立種子加工課程校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)資源共享平臺，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，很難利用上課時間對相關(guān)知識點進行深入介紹和擴充。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、學(xué)習(xí)資源、習(xí)題與實踐、交流互動以及鏈接與種子加工相關(guān)的網(wǎng)址），可讓學(xué)生不受時間限制，了解更多的種子加工方面的研究動態(tài)和最新成果，同時也有利于師生、生生通過平臺進行學(xué)術(shù)討論和交流。

（4）注重學(xué)生應(yīng)用能力考核，有效評價實施效果。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。課堂階段考評包括課堂討論（反映學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作和知識應(yīng)用能力）、課程考試（反映學(xué)生對課程基本及重要知識掌握情況）和課程論文（反映學(xué)生查閱文獻、思考分析和創(chuàng)新應(yīng)用能力）三個部分。實踐階段考評包括實踐報告撰寫（反映學(xué)生知識應(yīng)用情況等）、操作規(guī)范程度（反映學(xué)生動手情況等）和校內(nèi)外指導(dǎo)教師評價（反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)等）三個部分。通過以上部分進行綜合考評，極大促進了學(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，挖掘社會資源，構(gòu)建應(yīng)用型特色種業(yè)人才培養(yǎng)實踐教學(xué)平臺

為了深化學(xué)校、科研院所和企業(yè)的合作，實現(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踐教學(xué)特點，在實踐環(huán)節(jié)上應(yīng)堅持點面結(jié)合、抓點帶面，充分利用好校內(nèi)資源，挖掘社會資源，把實踐基地建設(shè)作為本科生實踐應(yīng)用能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。

（1）加強學(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。種子加工課程內(nèi)容本身就具有多學(xué)科知識領(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械相關(guān)部分與機電工程學(xué)院、國際田間試驗機械化協(xié)會（簡稱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)實踐實訓(xùn)基地（如我校的膠州農(nóng)業(yè)示范園、萊陽實驗站等）為學(xué)生提供了良好的實踐條件。

（2）加強校企合作，挖掘社會資源。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踐平臺。目前我校先后與金海種業(yè)、登海種業(yè)、山東省農(nóng)科院、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草所等10余個全國著名大型農(nóng)業(yè)企業(yè)和科研機構(gòu)建立了種子加工教學(xué)實踐基地，具有“長期化、多樣化、專業(yè)化、示范化”的特點，強化了本科生實踐技能的培養(yǎng)。同時為今后學(xué)生就業(yè)提供了良好的選擇機會。

（3）積極申報加工中心建設(shè)相關(guān)科研項目。依托學(xué)校積極申報市、省、部國家種子加工工程技術(shù)中心等項目，通過新建相關(guān)科研機構(gòu)，行使機構(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踐平臺。此外，積極申報種子加工相關(guān)課題，通過學(xué)生參與課題項目研究，對全面培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用能力、提高綜合應(yīng)用素質(zhì)具有重要意義。

5 結(jié)語

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、實踐平臺構(gòu)建等方面積極探索種子加工課程改革與實踐?？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，并強調(diào)了課程的研究性、實踐性、先進性和前沿性。目前效果初顯，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和自覺性，激發(fā)了學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，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)對應(yīng)用型特色人才的要求，及時調(diào)整教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容，不斷更新知識，更好地向社會和種業(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 為報考相應(yīng)專業(yè)的考生總?cè)藬?shù)，count為每個考場的人數(shù)最大考生數(shù)，rc為考場數(shù)，i為考生報名編號，設(shè)集合A為已生成的考場號和座位號的元數(shù)據(jù)集合。Ai為第i為考生的考場號和座位號的二元組。（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位考生的考場號和座位號，Aj應(yīng)不在已生成的考生考場號與座位號集合中。

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語言）：

3.1考場數(shù)目計算

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)置已生成考號集合

int rncode=new int [total][2]；

3.3設(shè)置考場隨機編碼

根據(jù)隨機產(chǎn)生器得到考場編碼：

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

int coucer=0；//設(shè)置游標(biāo)指針初值為0；

3.4考場號和座位號算法

根據(jù)公式1-4，采用循環(huán)為每一個考生計算并生成考場號和座位號，為生成考號提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

while（coucer

int r=0，c=0；

r=random.nextInt（room）+1；//隨機獲得考場號

c=random.nextInt（count）+1；//隨機獲得座位號

//判斷當(dāng)前考場號的當(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)前考場號和當(dāng)前座位號不在//集合中時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)建模建立隨機分配考場和座位的數(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)報考人數(shù)和考場最大人數(shù)為每一位考生隨機生成考場號和座位號。為了保證考場號和座位號的唯一性，算法中提供了相應(yīng)的控制機制來智能排除重復(fù)結(jié)果保證每一位考生獲得的考場號和座位號唯一。該算法復(fù)雜度大，執(zhí)行效率欠佳。

5 算法改進

5.1影響算法復(fù)雜度的主要原因

通過分析我們不難發(fā)現(xiàn)，上述算法的主要開銷用在沖突檢測上，所以改進算法的主要途徑也應(yīng)該放在改進檢測算法上。

5.2改進方案

為了實現(xiàn)沖突域快速定位，我們設(shè)置一個長度為total的標(biāo)志：

boolean flag =new boolean [total]；

通過檢測第m位是否為true 即可檢測沖突?？紙鎏柡妥惶柨梢罁?jù)如下公式算得：

r=m/total//獲得考場號

c=m%total//獲得座位號

5.3改進算法實現(xiàn)

while（coucer

//生成隨機種子

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改進算法總結(jié)

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

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

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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

開展基因分子標(biāo)記研究是進行分子標(biāo)記輔助選擇育種、分離和克隆基因的基礎(chǔ)。“十五”期間,我國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,并對黃瓜的多個基因進行了分子標(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進行雙酶切和接頭連接,然后取4μL酶切連接產(chǎn)物進行預(yù)擴增,預(yù)擴增產(chǎn)物稀釋30倍后,采用“2+3”選擇性擴增引物組合用于選擇性擴增可以得到很好的擴增效果。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]等也對黃瓜基因組DNA提取方法和RAPD反應(yīng)體系進行了探索。

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)記從分子水平說明黃瓜霜霉病和白粉病的某個感病QTLs是連鎖的。丁國華[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。國艷梅[13]篩選到的AFLP標(biāo)記E4M6和E5M5,分別與黃瓜營養(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]找到了與黃瓜果實苦味基因Bt緊密連鎖的兩個顯性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F2+代個體和Iudm1×Strait8的90個F2+代為研究群體,從960對RAPD引物產(chǎn)生的135個多態(tài)性標(biāo)記中篩選出5個與黃瓜霜霉病基因(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)建了一張總長為766 cM的遺傳圖譜,該圖譜由10個連鎖群組成,包含了58個位點標(biāo)記,2個位點之間的平均距離為(21±8)cM。同時利用種間雜交GY14×PⅡ83967獲得F2+群體構(gòu)建了含有70個位點,10個連鎖組群,總長480 cM的連鎖圖譜。1997年,Serquen等[17]以G421×H219雜交的100個F2+株系為試材利用RAPD技術(shù)構(gòu)建了一個含有80個位點的連鎖圖譜,包含了77個RAPD標(biāo)記,3個形態(tài)標(biāo)記,分為9個連鎖組群,整合長度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SSR標(biāo)記定位到8個連鎖組群中,整合圖譜總長為783.2 cM,并發(fā)現(xiàn)其中有9個標(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象,整合出含有10個連鎖群,255個標(biāo)記,總長為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個連鎖組群,197個標(biāo)記,整合圖譜長度為450.1 cM的黃瓜遺傳圖譜。Park等[20]利用對番木瓜環(huán)斑病毒(PRSV-W)和南瓜花葉病毒(ZYMV)敏感的“Straight8”和對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個位點,12個連鎖組群的連鎖圖譜。Fazio等[21]采用G421×H219獲得的171個RLs和216個F2+單株構(gòu)建了包含14個SSR標(biāo)記、24個SCAR標(biāo)記、27個AFLP標(biāo)記、62個RAPD標(biāo)記、1個SNP標(biāo)記和3個重要形態(tài)學(xué)標(biāo)記(雌性,有限生長和小葉),分為7個連鎖組群,總長為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行AFLP、RAPD、RFLP標(biāo)記,并構(gòu)建了353個位點的黃瓜圖譜。

“十五”期間,我國科研工作者構(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個連鎖組群,共有234個分子標(biāo)記的連鎖圖譜,其中包括141個AFLP標(biāo)記、4個SSR標(biāo)記和89個RAPD標(biāo)記,覆蓋基因組長度727.5 cM,平均圖距3.1 cM。應(yīng)用該圖譜對控制黃瓜耐弱光的數(shù)量性狀基因(QTL)進行了研究,將影響葉面積增長量的5個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SRAP標(biāo)記和79個RAPD標(biāo)記的遺傳圖譜,分屬4個大的連鎖群和5個小的連鎖群,總長度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)資源多樣性檢測方面。利用RAPD標(biāo)記進行研究的報道有: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,進行了初步的遺傳分析以及F2+個體的基因型分析。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法進行了聚類分析。夏立新等[28]計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]對黃瓜屬的22份材料的親緣關(guān)系進行了研究,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個組群。另外,利用RAPD標(biāo)記可以從分子水平上探測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,與長春密刺遺傳差異較大[34]。李錫香等[35]以8對引物對70份不同來源的野生和栽培黃瓜種質(zhì)基因組DNA進行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道?？祰蟮萚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庫中的F14P3基因組序列具有88 %的同源性。白吉剛等[39]擴增出黃瓜生長素結(jié)合蛋白基因(ABPl)cDN段,大小約為800 bp,該基因在開花前1 d的子房中表達(dá)信號較弱,在授粉后2 d、4 d和6 d的幼果中表達(dá)增強。丁國華等[40]利用簡并引物從黃瓜基因組DNA中分離得到15條同時具有特征保守域結(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。葉青靜[42]測定了黃瓜果實組織中的與細(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個差異片段所在基因的全長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,得到139個表達(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。婁群峰[45]從中國弱雌性黃瓜中克隆出了全長為1024 bp的ACC合酶基因,包含6個開放閱讀框,不同生態(tài)型黃瓜中ACC合酶基因序列保守性很強。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)性狀進行鑒定,后來發(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行,高效快速、穩(wěn)定可靠?？朔藗鹘y(tǒng)田間檢驗要根據(jù)植株園藝性狀進行而導(dǎo)致的費時、費力等缺點。但相關(guān)報道比較少。

王和勇[46]研究表明,黃瓜不同組織器官的DNA對RAPD擴增無影響,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RAPD標(biāo)記鑒定和分析了黃瓜品種真實性,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,進行cDNA合成和PCR擴增,對75份黃瓜病毒病樣本進行了檢測,結(jié)果從感病組織中擴增出與預(yù)期的425 bp大小一致的目標(biāo)片段,而健康組織無此擴增產(chǎn)物;29份材料檢測到TMV,檢出率達(dá)38.67 %。同樣的方法,也檢測到黃瓜上的西瓜花葉病毒2號(WMV22)[50]。李淑菊等[51]利用RT-PCR對黃瓜病毒毒原種類進行檢測。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)

利用對黃瓜離體組織的培養(yǎng),通過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,及時轉(zhuǎn)入改良的MS附加不同生長激素的培養(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。

不少報道對黃瓜組織培養(yǎng)的影響因素做了探討。侯愛菊等[55]認(rèn)為外植體類型、基因型及植物生長調(diào)節(jié)劑對誘導(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、促進芽的形成。與曹利仙等[58]試驗結(jié)果相同。郭德章等[54]認(rèn)為Ca2+濃度對黃瓜原生質(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,萘乙酸的促進作用不明顯,激動素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花率,White培養(yǎng)基中附加2.00 mg/L的KT開花率也有明顯提高。相同濃度的L-丙氨酸和L-酪氨酸均明顯促進黃瓜子葉開花,而甘氨酸對黃瓜子葉開花則有一定的抑制。

在黃瓜單倍體和多倍體培養(yǎng)方面,杜勝利等[61]在國內(nèi)首次建立了一整套通過未受房離體培養(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]通過射線輻射花粉授粉并結(jié)合胚培養(yǎng)從3個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。可應(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,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;延長農(nóng)桿菌與外植體的共浸染時間至40 min,外植體的存活率和出芽率顯著提高。姚春娜等[65]試驗表明,超聲波處理可以明顯提高農(nóng)桿菌對外植體的轉(zhuǎn)化頻率。侯愛菊等[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]也對影響遺傳轉(zhuǎn)化體系的因素進行了摸索。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[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。白吉剛等[73,74]將擬南芥生長素結(jié)合蛋白基因轉(zhuǎn)化黃瓜,獲得的轉(zhuǎn)基因植株單性結(jié)實能力增強。通過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。張國廣[78]將來源于菜豆的幾丁質(zhì)酶(Chi)基因和克隆自煙草的β-1,3-葡聚糖酶(Glu)基因?qū)?個基因型的黃瓜基因組中。侯愛菊[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存在問題及展望

黃瓜有7對染色體,染色體組總長度750～1 000 cM,高飽和的分子連鎖圖應(yīng)具有7個連鎖群。目前構(gòu)建的遺傳圖譜相對不飽和,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,仍需對黃瓜分子標(biāo)記進行研究,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,與實際應(yīng)用還有相當(dāng)差距,今后尚需進一步研究。

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[70] 趙雋,王華,潘俊松,等.黃瓜子葉節(jié)離體再生體系的研究[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)科學(xué)版),2004,22(1):43-48.

[71] 鄧小燕,張興國,井鑫,等.冷誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子基因CBF3轉(zhuǎn)化黃瓜的研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2004,26(5):603-605.

[72] 張興國,邵長文,等.基因Cor15A和CBF3導(dǎo)入黃瓜基因組[J].蔬菜分子育種研討會論文集,2004.

[73] 白吉剛,宋明,劉佩瑛,等.生長素結(jié)合蛋白cDNA的克隆及其在黃瓜中的表達(dá)[J].植物學(xué)通報,2002,19(6):705-709.

[74] 白吉剛,王秀娟,尹謙遜,等.生長素結(jié)合蛋白基因轉(zhuǎn)化黃瓜的研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,37(2):263-267.

[75] 陳麗梅.黃瓜的高效再生和根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化(碩士畢業(yè)論文).2004.

[76] 林建麗.花生白黎蘆醇合酶基因表達(dá)載體構(gòu)建及黃瓜遺傳轉(zhuǎn)化體系的初步研究(碩士畢業(yè)論文).2004.

篇（8）

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

    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笕沃袊茖W(xué)院微生物研究所副研究員。1980年赴美國, 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年回國后歷任中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究中心主任、分子生物學(xué)實驗室 主任、研究員、博士生導(dǎo)師、《中國生物工程學(xué)報》、《中國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報》副主編。1997年當(dāng)選為中國工程院農(nóng)業(yè)、輕紡與環(huán)境工程學(xué)部委員。是國務(wù)院學(xué)位委員會學(xué)科評議組委員,中國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)會副理事長,中國農(nóng)學(xué)會新技術(shù)委員會副主任,國家自然科學(xué)基金委員會第二屆學(xué)科評審組成員,農(nóng)業(yè)部第二屆科技委 員會委員, 國際水稻遺傳學(xué)會遺傳工程常務(wù)委員會委員,FAO/UNDP亞洲植物生物技術(shù)網(wǎng)顧問、中國項目負(fù)責(zé)人及棉花抗蟲基因工程的區(qū)域合作項目主持人。長期從事植物分子學(xué)和基因工程的研究,是中國基因工程和農(nóng)業(yè)基因工程的主要開拓者和奠基者之一。

    在國際上首次報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的殺蟲晶體蛋白基因;水稻種子儲存蛋白(prolamin)基因特異性表達(dá)序列的克隆、結(jié)構(gòu)及功能。在植物抗蟲基因工程方面,對兩個高效殺蟲Bt.晶體蛋白基因進行克隆、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 開發(fā)應(yīng)用”獲1989年國家科技進步二等獎;“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)部科技進步二等獎。著有《基因無性繁殖》、《微生物與分子遺傳學(xué)》(合作)等;撰有“殺蟲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

首先應(yīng)該指出，國際國內(nèi)植物內(nèi)生微生物研究最大的特點是其范圍之大、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，只要是有機會在植物體內(nèi)出現(xiàn)的微生物，幾乎無所不包含在植物內(nèi)生微生物的范疇之內(nèi)[13-15]。這個特征決定了植物內(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)時即得以表達(dá)，可通過人工培養(yǎng)以及人工發(fā)酵進行研究、挖掘和改良，我國這方面的研究報告最多[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所具有的，或者單獨能達(dá)到的強度和高度，只有通過宿主植物和內(nèi)生微生物形成共生體后才體現(xiàn)出來[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，可能對利用植物內(nèi)生微生物的生理活性物質(zhì)進行生物制藥研究和開發(fā)的科研人員也會有積極的啟發(fā)。第三，植物內(nèi)生微生物給人類帶來的影響不全是有益的，有時也會出現(xiàn)有害的一面。從文獻的描述來看，這一點在我國目前僅在少數(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的毒素生產(chǎn)和積累則是最突出的例子。無論是產(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)給社會造成了巨大的損失[19,23]。另外，雖然沒有出現(xiàn)鵝觀草致毒的報道，但從其中的內(nèi)生真菌中也檢測到了一些毒素生產(chǎn)基因(王志偉等，未發(fā)表)。因此，我們有必要對植物內(nèi)生微生物給人類帶來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或加強抗菌作用(Antagonism)、化感作用(Allelopathy)等抑制其它生物生長和發(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)問題？這些都需要今后去認(rèn)真評價。第四，植物內(nèi)生微生物的功能一部分可通過生物學(xué)/生物化學(xué)的特征表現(xiàn)出來，另有一部分功能必須通過生態(tài)學(xué)的方法才能加以研究和利用。新西蘭在飛機場及其周邊大規(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)避在機場聚集的鳥類(JohnCuradus，私人通信)。這是通過生態(tài)學(xué)的方法對植物內(nèi)生微生物的功能加以利用的一個代表性事例。在我國，利用植物內(nèi)生微生物進行植物病蟲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。一般來說，植物內(nèi)生微生物作為藥用微生物利用時，微生物本身相對重要一些，而作為農(nóng)用資源或環(huán)境修復(fù)手段加以利用時，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

進入21世紀(jì)，特別是近10年來，我國植物內(nèi)生微生物的研究發(fā)展迅猛。據(jù)最保守統(tǒng)計，在我國發(fā)行雜志上由我國科研人員發(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200篇，2013年論文總數(shù)已逼近300(圖1)。考慮篇名中沒有體現(xiàn)出來的論文以及在國外發(fā)表的論文，我國科研人員近年來發(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)域也全面開花，基本形成了4大板塊、24個分支的局面(表1)。至此，我國已形成了一支隊伍龐大、成果豐碩的科研力量，在國際植物內(nèi)生微生物研究中占有十分顯要的地位。從整體趨勢來看，我國植物內(nèi)生微生物研究的特點可概括為“四多四少”。資源探索多、分離培養(yǎng)多、活性檢測和生物功能研究多，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、實際應(yīng)用少。特別是以藥物開發(fā)為目的的資源探索性研究報告最多，以抗菌、抗腫瘤等指標(biāo)為主的藥物開發(fā)指向的論文大量出現(xiàn)，形成了我國植物內(nèi)生微生物研究中最耀眼的亮點[17,28-29]。植物內(nèi)生微生物研究以生理活性檢測以及活性物質(zhì)探索為主要范式(Paradigm)之一，思路清晰易懂、方法簡單、實施容易，是研究生訓(xùn)練的好材料。關(guān)注我國植物內(nèi)生微生物論文數(shù)量的上升時機，也不難發(fā)現(xiàn)其上升趨勢和研究生畢業(yè)數(shù)量的上升基本同步(圖1)。從論文數(shù)量整體來看，從20世紀(jì)末開始我國科研人員在本國的科學(xué)雜志上(中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫收錄部分，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10年中，我國關(guān)于植物內(nèi)生微生物研究的突飛猛進，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)；研究對象也從Frankia等非共生固氮根瘤菌為主、加上幾個關(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、食品等多個領(lǐng)域(表1)。最近幾年來，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)擴大，形成了我國微生物學(xué)研究中發(fā)展最快、研究人員增長和人才積累最快、研究范圍擴大最快的領(lǐng)域。在這個領(lǐng)域中，顯示各種生理活性、具有潛在的藥物開發(fā)價值的植物內(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，并不斷開發(fā)出重金屬抗性增強、難降解化合物的分解等新的應(yīng)用功能。同時，通過參與植物內(nèi)生微生物研究而得到基本科學(xué)訓(xùn)練的年輕學(xué)者也大量進入社會，我國植物內(nèi)生微生物的研究蘊含著巨大的發(fā)展?jié)摿?。但是，我國植物微生物研究發(fā)展不平衡。在我國的期刊上發(fā)表的研究報告主要集中在醫(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)生微生物則報道相對較少[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。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，活性菌株的初級篩選多、達(dá)到或接近可應(yīng)用水平的篩選少，活性檢測和物質(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)等開發(fā)還相對薄弱?？紤]這些內(nèi)生微生物的農(nóng)業(yè)應(yīng)用，能將植物內(nèi)生微生物進行工具化的上述操作技術(shù)也有待于今后進一步開發(fā)。因此，我國的植物內(nèi)生微生物研究的質(zhì)量進一步提高、應(yīng)用面繼續(xù)擴大、實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)，在國際上形成了藥用植物內(nèi)生微生物開發(fā)的范式。受此范式影響，我國醫(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。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到了抗腫瘤、抗氧化、抗動物病原物、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)的研究報告最多[17,28-29,37-38]。常用的紅樹類植物主要包括生長在包括港澳地區(qū)在內(nèi)的華南沿海的紅海欖(Rhizophorastylosa)、秋茄(Kandeliacandel)、木欖(Bruguieragymnorrhiza)、桐花樹(Aegicerascorniculatum)、白骨壤(Auicenniamarina)、海漆(Excoecariaagallocha)等。我國微生物學(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)、莖點霉(Phoma)、葉點霉(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)的研究在我國如火如荼，從各個角度總結(jié)出來的綜述也層出不窮[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%,美國小于22%。因此,輸水工程中的節(jié)水潛力巨大,可以進行渠系配套、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,用水量僅為常規(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)