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绿化树种的种子在育苗过程中,由于多种原因,往往达不到理想的出苗率和整齐度,即出苗障碍。出苗障碍大致可分为不出苗、出苗率低、出苗不整齐、死苗等几种类型。以下是读文网小编为大家精心准备的:绿化树种的种子出苗障碍及防治相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【关键词】: 种胚发育;出苗情况;播种季节;育苗过程;播前整地;播种技术;气体交换;变温条件;毒土;生理后熟;
绿化树种的种子在育苗过程中,由于多种原因,往往达不到理想的出苗率和整齐度,即出苗障碍。出苗障碍大致可分为不出苗、出苗率低、出苗不整齐、死苗等几种类型。造成绿化树种的种子出苗障碍的原因主要有以下几个方面。
(一)种子本身的原因。种子原因是种子出苗障碍的内因,当种子某些性状未达到要求时,必然影响到出苗情况,一般有以下几种因素:
1、使用未成熟的种子。种胚发育不完全,如银杏,种子脱落后有生理后熟现象,种胚发育不完全,使种子在萌发时营养不足。
2、使用陈种子。不同种子的寿命不同,当种子超过使用年限时,其发芽率会降低;有时即使未超过使用寿命,种子保存时间过长,其出土能力也会降低,出现戴帽出土的现象。
3、种子遭受病虫害。如果种子在贮藏期间或播种过程中被病菌感染或遭受虫害,即种子霉变或损伤,就会降低甚至丧失发芽能力。
4、有些种子种皮坚硬且致密,如榆叶梅、刺槐、核桃楸、夹竹桃、梅、桃等,在播种时未进行任何处理,种子吸胀困难,种胚不能突破种皮,从而导致出苗率低或出苗不整齐。
5、种子本身含有发芽抑制物质,如红松种皮含有单宁约5.5%以及山揸等,因此影响种子的发芽。
(二)土壤因素。土壤中如果有病菌、害虫,土壤板结,瘠薄或含水量不适,除草剂使用不当,都会影响种子发芽的情况。
(三)温度因素。温度对于种子的萌发有很大的影响。适宜的温度可促使种子很快萌发,温度过高过低均不利于种子的发芽,甚至会使种子丧失发芽力而死亡。变温条件可以刺激酶的活动,有利于种子内部营养物质的转变,有利于气体交换,从而利于种子的萌发。
(四)播种因素
1、播种季节和时间不适宜。
2、播种前,对种子未进行催芽处理和消毒就进行播种;在播种过程中,若播种技术的各个环节不达标,如播种不均匀、覆土太浅或过深、土壤是否细致、种子是否与土壤紧密接触等,都是导致出苗障碍的外因。
针对上述导致种子出苗障碍的因素,在播种过程中,应把握好以下几个环节。
1、选种。选取饱满、新鲜、无病虫害、成熟的优质种子。若使用陈种子必须注意使用年限,同时进行发芽势和发芽率的试验,准确掌握种子的发芽能力。
2、种子的贮藏。大多数园林树木的种子采收后采用适宜的方法进行贮藏,一般要求保持干燥的环境,最好在低温条件下贮藏。
3、选择适宜的播种期和播种时间。大多数绿化树种都适用于春播。秋播也是一个重要播种季节,一般除种粒很小和含水量大而易受冻害的种子外,多数园林树木的种子都可以在秋季播种,尤其是红松、白蜡等休眠期较长的种子或种皮坚硬,发芽慢的种子,都可进行秋播。
4、种子消毒。播种前对种子和土壤进行消毒多采用药剂拌种或浸种。?药剂消毒是使用药物杀死土壤中的害虫及病原菌。按使用的药物种类和消毒方式的不同,大致分以下几种。
①杀毒矾毒土法。每平方米用10克64%杀毒矾拌细土10公斤撒在苗床土壤中,半个月后再整地。
②多菌灵毒土法。每平方米用50%多菌灵10克与干细土拌匀,在播种前将1/3药土撒在苗床上作垫土,将种子播在上面后,再将剩下的2/3药土作覆土。撒后在土壤表面适量洒水,保持土壤湿润,以免过干产生药害。
③敌百虫毒土法。为防止种子出苗后遭受蝼蛄、蚯蚓等危害,在填营养土之前,每平方米苗床可用2.5%敌百虫粉4克~5克,加细土0.5公斤~1公斤拌匀后,撒入苗床消灭地下害虫。
④高锰酸钾消毒法。苗床在翻土做床整地后,使用0.1%~0.5%高锰酸钾溶液喷洒浇透,用薄膜盖闷床土2天~3天,揭膜后让苗床稍微晾干些再进行播种或扦插。此法能有效地杀死床土中的病菌,防止立枯病、腐烂病等。
⑤福尔马林消毒法。在扦插或播种前15天,将苗床耕松,每平方米用福尔马林50毫升兑水5公斤混匀后喷在苗床上,然后用旧麻袋或薄膜盖4天~6天。也可将福尔马林加水配成100倍液,每公斤福尔马林液可混合4吨~5吨营养土,将营养土拌好,用膜严实封住,可杀死土壤内的病菌。2天~3天后揭去膜,晾晒8天~10天,使土壤中的药散发后再填入苗床。
5、催芽。对于种皮坚硬的可采用层积催芽、机械损伤处理或化学药剂处理,改变种皮的通透性。对于大多数种子用清水浸种后都可以促使种皮变软,吸水膨胀,提早发芽。
6、播前整地。要求土地细碎,种子越小其土粒也应越细小,这样使种子与土壤充分接触;另外播种地要平坦,这样灌溉均匀。
7、播种。播种要均匀,密度适宜,根据本地的气候条件、土壤条件、种粒的大小、覆土材料等确定覆土厚度,一般覆土厚度约为种子直径的1-3倍。过深幼苗不易出土,过浅土层易干燥。
8、管理。为了给种子发芽和出土创造良好的条件,播种后应予以精细管理。保持土壤的湿润及疏松,春季用稻草覆盖物保温,夏季应遮荫、降温保墒,及时松土除草,浇水时注意水质及水量等。
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嫩枝扦插育苗是利用尚未完全木质化的嫩枝做插穗进行扦插育苗的一种方法。因嫩枝中生长素含量高,组织幼嫩生命力强,分生组织活跃,细胞代谢旺盛,有利于插穗生根。故在林业生产中,通常对那些硬枝扦插很难生根的树种采用此法育苗。但嫩枝也存在抗逆性差,扦插时值雨季,气温高,水分及养分消耗大的弊端,,以下是读文网小编为大家精心准备的:提高银中杨扦插育苗成活率技术的探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:银中杨是黑龙江省城乡绿化主要树种,但由于具有独特的遗传特性,决定了银中杨扦插难生根的问题,采用常规的育苗方法仅有30~60%左右的成活率,极易出现缺苗断垄等现象。给育苗生产、田间管理造成了很大的经济损失。只有通过改善银中杨育苗从扦插后到生根前的生长环境,才能确保成活率。
关键词:银中杨 种条 插穗 育苗方法 抚育管理
银中杨(Salix alba var Tristis.)是以银白杨为母本,以中东杨为父本,经人工杂交选育而成,该品种为雄性不育系。繁育方式主要以无性扦插繁育为主。树干通直,皮灰绿色。叶大型,树姿优美。是美化环境、绿化城乡的首选优良树种。
速生,胸径年平均生长量为1.0~1.84cm,树高年平均生长量为1~1.5cm。耐寒、抗旱、耐盐碱、耐瘠薄、抗病虫。主要抗灰斑病、青杨锈病、杨干象甲、白杨透翅蛾。
种条的精心选择是提高银中杨扦插成活率的基本环节。一般当年生扦插的种条要求上部直径必须在0.8cm以上,这样的种条可保证良好的木质化程度。2根l干的种条,一般要求上头直径在lcm以上,可保证较高的木质化程度。种条直径低于1cm的,由于髓心空心大,木质化程度差。
插穗的剪取时间最好在插前45天左右。为了提高扦插的成活率,要打破常规育苗插穗剪取13cm的长度标准,可将插穗短剪至9cm。插穗要剪成上平下斜,顶芽距上切口约1cm左右,切口光滑,不劈裂,不破皮,严禁选剪无芽插穗。将插穗剪好后,每50穗捆一捆,用沙埋好,保持湿润,插前用ABT生根粉1号水浸液将插穗下部4cm部位浸泡8~12小时,即可扦插。短剪插穗的优点是:短穗只能扦插在土壤上层,这部分土壤温度较高,能促进插穗早期生根,可提高成活率,节省插穗,减少插穗在育苗中的成本。
分级标准是插条基部剪出的插穗为一级,中部为二级,稍部为三级。不同等级插穗,有不同的生产效果。根据大棚试验结果表明,二级插穗成活率最高,生长情况也最好,一级插穗次之,三级插穗再次之。因此扦插时,主要以二级插穗为主,一级插穗为辅。如必须使用三级插穗,则必须对三级插穗进行化肥液浸泡。
5.1棚室扦插育苗法
棚室扦插育苗可以利用农业水稻育秧扣小棚技术或温室大棚进行容器育苗。将配制好的营养土(黑土6份、中粒河砂3份、马粪l份)装入直径为12~14cm的无底塑料袋中,或装在同样规格的纸筒中,摆放在1m宽的苗床上,摆放数量为150~200袋/m2左右。将插穗扦插在袋内,浇足水。小棚一般4月中旬扣棚,中午棚内温度超过23℃时放风降温1次,保持温度在23℃左右,并保持袋内足够的水分。扦插15天左右即可有少量的侧根生出,25天左右插穗底部的愈伤组织开始形成,6月初练苗15天左右,这时木质化即开始形成。小棚平均成活率在65%左右,温室大棚平均成活率在83%左右,如果将三级插穗进行化肥液浸泡处理,能大大提高成活率。到6月末7月初下伏雨时,将棚内银中杨容器苗移到70cm垅上,移栽时坐足底水,株距35~40cm,栽完后苗垅灌足水1次,移栽成活率可达到98%以上。
5.2 圃地扦插繁殖法
圃地要选择地势平坦、易于灌溉、排水良好、充分熟化的沙壤或轻壤土地,可垄作扦插育苗。5月初,当室外温度达到10~15℃,土壤温度稳定在8℃~11℃时,即可扦插。扦插前将圃地灌透底水,使土壤软化,以保证水分供应和防止扦插时擦伤插穗表皮。扦插完后要灌透水,以使土壤与插穗接触紧密,提高成活率。银中杨的发根期约35~40天左右,50天以后才能稳定成活。由于银中杨发根期长,发芽与生根不同步,有“假活”现象,如遇春季风大干旱,极易造成插穗水分亏缺而死亡。因此,圃地要10~15天灌水1次,使土壤含水率保持在20~25%左右。在整个生长期内要适时除草松土、抹芽定杆和进行病虫害防治。此法扦插其平均成活率在61%左右,如果三级插穗经过化肥液浸泡后,平均成活率可提高到88%以上。
6.1整地 无论是棚内扦插还是圃地扦插,整地均以秋季为好,春季次之,深度应以超过耕层为宜。施肥采用基肥和分层施肥为好,能充分发挥肥效。
6.2 灌水 银中杨扦插后,适时灌水是保证苗木迅速生根成活的关键,黑龙江省春季一般多干旱,因此,在扦插后立即灌饱水对保苗有一定促进作用。在苗木发芽前再灌一次透水,以后可根据天气、土壤湿度及苗木生长情况适当进行灌水。灌水要及时、灌透。株高30cm时结合灌水,追施尿素。
6.3除草 除草的同时也是为了松土,在苗高3~4cm的时候,即5月上旬进行第一次锄草并接趟一犁松土,以后可根据情况适时铲趟即可。铲趟时要注意不伤根、不伤芽、不碰伤插穗。
6.4 抹芽 扦插发芽后,会长出一些萌枝,在未木质化前,要及时抹芽定干。每年要进行3~5次抹芽。抹芽时要注意抹早、抹小、抹彻底,防止因抹芽过晚,造成抹芽时损伤表皮,影响萌条质量。
银中杨扦插育苗,有条件的地方应以大棚育苗为主,可获得高产效果。要做好插条的选育和和插穗的分级工作。以二级插穗育苗为主,三级插穗要进行化肥液浸泡处理,以提高出苗率。扦插前后要做好整地和田间管理工作。
[1]刘桂兰.银中杨的高床硬枝扦插技术[J].民营科技, 2009, (08) :78
[2]王福森,许成启等.银中杨扦插生根机理及无性繁殖技术研究[J].林业科技通讯, 2001, (7): 5~8.
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农业是国民经济发展的基础,而种子又是农业生产的基础,所谓“农以种为先”。我国加入WTO及《种子法》颁布以来,国内种业市场已经发生了很大变化。国有种子企业纷纷改制,国外种业巨头以合资、股份制、独资等形式大举进入国内种业市场。在中国最大的反季节蔬菜种植基地山东寿光,彩椒、长茄等一些蔬菜品种的外资种子已占据90%以上的市场份额。国内种子企业面临前所未有的市场竞争压力。
国发[201118号文件《=关于加快推进现代农作物种业发展的意见》明确指出我国是农业生产大国和用种大国,农作物种业是国家战略性、基础性核心产业,是促进农业长期稳定发展、保障国家粮食安全的根本;明确提出构建产业为主导、企业为主体、基地为依托、产学研相结合、“育繁推一体化”的现代农作物种业体系的蓝图,以期全面提升我国农作物种业发展水平。为了实现这一目标,国务院确立的重点任务包含了“加强农作物种业人才培养,建立教学、科研与实验相结合的有效机制,提升农作物种业人才培养质量,充分利用高等院校教学资源,加大农作物种业人才继续教育和培训力度,为我国农作物种业发展提供人才和科技支撑”。
教学活动仅仅依靠校内的实验农场来完成培养目标是不够的,安徽农业大学把办学空间向种子企业延伸,重点选择一批有规模、有特色的种子企业建立校外实践教学基地。经过多方努力,先后与国营寿西湖农场、龙亢农场等单位建立了一批校外实训基地、教学实习基地,并由学校拨出专门经费用于教学实践基地建设和实践教学活动。国营寿西湖农场种子公司年产3007J-kg~麦良种,并拥有华东地区最大的小麦三圃原种生产基地,近年来成为我校的实践教学基地之后,在小麦种子收获、加工期间先后组织300多名种子专业、农学专业的学生实地参观、动手操作,还根据需要组织种子科学与工程专业的学生吃住在基地,观摩、实践种子从田间到仓库一整套环节的详细操作过程,同时还聘请该公司的种子生产、any.检验和企业管理骨干向学生讲解技术要点和管理经验。来自生产、管理第一线的真知灼见使学生能够尽快学会学以致用,使学生在没有走上工作岗位期间就能提前深切感受到一个合格的种业技术人才、管理人才所应有的基本素质和专业要求。
安徽农业大学还与丰乐、荃银、皖垦、绿亿等国内知名的大中型种子企业合建实习基地。不仅如此,校方还从中穿针引线,推荐并促成企业与学生签订实习任务书,使学生能利用暑假时间在企业参加水稻、棉花的杂交制种生产。2011年就有30名学生奔赴省内外制种基地直接从事杂交制种生产。这不仅可以使学生将书本上学到的专业知识用于实际生产中,累积了生产经验;学生参与企业的种子生产及生产基地的管理工作,还为企业创造了效益,深受种子企业的欢迎,企业也表示期待这些学生毕业后留企业工作。学校向种子企业输送了大批的合格人才,为学生增加了学以致用、专业对口的就业机会。这种形式对学生、学校和企业来说,达到了多赢的目的。
建立校外实践教学基地,使学生置身于种子生产、加工、检验、贮藏和企业管理的真实场景之中,成为培养学生动手能力、观察能力和创新能力的理想场所。
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随着我国农业已进入新的历史发展阶段.优质种子的更新更换已由原来的10年缩短到6~7年要确保种子科学领先的地位,就必须加强种子档案管理体系建设.才能更好地促进我国农业可持续发展。本文从实际出发.对如何加强种子档案管理体系建设提出了自己的认识和思考。供同仁商榷。
种子档案是种子工作历史轨迹的真实记录和缩影.因此要运用种子从生产到发展至消亡各阶段的规律.总结各阶段种子工作的经验.按照各类生物种子的整个生命历程的科学发展规律和人们围绕这种生命历程所进行的各项工作.有计划地收集、整理、鉴定、登记、保存、交流推广和利用种子资源。各级政府要以《中华人民共和国种子法》为依据,根据种子档案自身的规律和特点,构建起完善的、科学的、运作灵活的种子档案管理体系和服务体系
根据种子生长特点.建立健全种子生产单位档案载明生产地点、地块环境、前茬作物、亲本种子来源和质量、播种期、播种量、密度、施肥用药、技术负责人、田间检验记录、产地气象记录、种子流向等在生产过程中所形成的全部档案定期审核生产者有无繁殖种子的隔离和栽培条件.查看种子生产相适应的资金、检验设施、检验专业技术人员等情况,建立专业、统一、成套的种子生产档案新体系,切实保证种子质量。
对种子企业生产经营资质、生产经营许可证编号、生产经营品种真实名称、品种审定证书、品种授权证明或转让文件、生产经营档案、分支机构分布情况等重要信息全面详细地编录入库,载明种子来源、数量、名称、加工、贮藏、运输和质量检测各环节的简要说明及责任人、销售去向等内容,并对品种进行抽样封存。有效地规范种子企业的生产经营行为.使种子管理逐步实现统一化、规范化、信息化、科学化的新体系。同时要加强流通监督.依法规范种子市场.有效地维护农民合法权益.促进农业增产.农民增收。
运用计算机、扫描仪、摄像机、数码机等现代化设备把种子档案制作成光盘和电脑软件等缩微型.将所有的种子档案信息资源制作成电子版数据库建立统一的网络“种子档案信息网”服务体系.提供种子档案资源目录。充分利用网络的交互性、覆盖性、高速、便捷等功能.变被动服务为主动服务.在现有系统协作的基础上.应尽快建立一个实质性的共同体.即一个跨行业、跨系统、全国性的统一综合的种子档案信息服务平台.形成国家和地方两级链式网络模式的协作网。在专门机构的统一领导管理下.做好共享网络和资源建设的规划设计,遵循一定的标准法规,本着统一规划、统一开发、分工建设、共建共享的原则,有计划、有步骤地推动我国种子档案资源共享体系建设.极大地提高了种子档案信息资源的利用率和服务效率。
农业种质资源是人类赖以生存的最根本的资源之一.是开展作物育种和生物技术研究工作的物质基础.也是未来农业发展的物质基础和稀缺资源。虽然我国是一个农业大国.种质资源丰富.但是随着城市和工业迅速扩展.耕地减少,农业生态恶化.现在越来越多的植物种类将要或已经绝种。因此.应该适当参考国外有关国家的先进做法,逐步建立适合我国实际的高科技种质资源档案储备库例如,挪威在北极建成一座被称为“植物界诺亚方舟”的“种子储藏库”.不惧地震及核袭击.将储存来自世界各地的种子.以便人类在地球遭遇极端灾害后还保存着生存的希望种子。
随着农业科学技术的不断进步,种子档案工作所面临的任务、工作环境、管理模式都在发生变化,高科技也应用到种子档案管理工作中这就要求种子档案管理人员不仅要认识和研究种子档案的形成规律及其特点.也要结合新时期档案工作的发展趋势.不断提高政治素质和现代化业务管理水平。运用“走出去、请进来”等培训方式,加强对档案人员的教育培训,使之具备既要有档案的专业知识.能熟练掌握档案管理的程序和方法,又具有综合分析、高度概括的信息组织能力。同时能熟练操作计算机及相关软件,对相关档案进行微机管理.使种子档案的收集、整理、保管、利用达到系统化、高效化以适应种子档案管理长期发展的需要.更好地为农业的可持续发展服务。
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油茶(Camellia oleifera)是山茶科山茶属的一种木本食用油料树种。武汉市黄陂区油茶栽培历史悠久,生产的茶油品质好。目前,市场价格不断上涨,精品茶油出口已超过25美元/kg。群众发展油茶的积极性空前高涨。但目前油茶优质种苗不足,严重制约油茶产业的发展规模和建设速度。为尽快解决这一制约油茶发展瓶颈问题,湖北省林业科技推广中心和黄陂区林业局已先期做了大量基础性工作,2002年从中国林科院亚热带林业研究所引种长林3号、4号、18号、23号、27号等油茶新品种,经过7年的栽培和管理,目前表现出适应性强、结实量大、丰产、稳产、抗性强等优良特性,已被证明是适合湖北省发展的优良品种。现建有长林系列油茶良种采穗圃133hm2,为油茶嫁接育苗打下了坚实的基础。油茶嫁接育苗目前应用最广泛的是芽苗砧嫁接育苗,为了培育优质嫁接苗,提高造林成活率,省林业科技推广中心决定采用容器育苗,并选择轻基质无纺布容器进行试验推广。
2.1嫁接保存率根据调查4种组合的平均嫁接保存率为67.5%~80.5%。其中B组合的保存率最高,即草炭土60%+珍珠岩20%+稻壳10%+过磷酸钙2%+黄土6%+其他2%,平均可达到80.5%。嫁接保存情况见表1。
油茶轻基质不同组合保存率调查/%组合嫁接成活率实生苗率死亡率保存率A 67.5 10.0 22.5 67.5B 80.5 7.0 12.5 80.5C 77.0 7.7 15.2 77.0D 70.0 12.0 18.0 70.0为了分析4种组合的保存率差异,对调查的数据进行方差分析,表明组合间差异显著,说明不同的配方对苗木保存率影响大。因此通过试验,选择最佳配方非常有必要。
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摘要:本文简要介绍了毛细管电泳技术的原理、特点、检测方法及其影响因素。着重探讨了毛细管电泳在种子科学领域的应用前景,主要包括毛细管电泳在品种鉴定、种子遗传学、种子生物技术、种子营养成分、离子成分及农药残留分析等方面的应用。
关键词:毛细管电泳;种子科学;应用毛细管
电泳法(CapillaryElectrophoresis,CE),是2O世纪8O年代问世的一种高效液相分离法,是经典电泳技术和现代微柱分离相结合的产物。目前,它已成为能与20世纪50年代末、6O年代初出现的气相色谱(GC)以及20世纪70年代初出现的液相色谱(HPLC)相媲美的一种分离技术,并被认为是当代分析科学最具活力的前沿研究课题[1]。毛细管电泳法因其分离效率高、分析速度快、样品用量少、抗污染能力强及易自动化等特点而被广泛应用于分子生物学、医学、药学、高分子等领域,尤其在生物分析及生命科学领域中已展示了诱人的应用前景口]。
毛细管电泳泛指以高压电场为驱动力,以毛细管为分离通道,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的一类液相分离技术D]。毛细管电泳仪的基本结构包括一个高压电源,一根毛细管,一个检测器及两个供毛细管两端插入而又可和电源相连的缓冲液贮瓶。
毛细管电泳仪的工作原理:毛细管电泳所用的石英毛细管柱,在pHi3情况下,其内表面带负电,和溶液接触时形成一双电层。在高电压作用下,双电层中的水合阳离子引起流体整体朝负极方向移动的现象叫电渗。粒子在毛细管内电解质中的迁移速度等于电泳和电渗流(EOF)两种速度的矢量和。正离子的运动方向和电渗流一致,故最先流出;中性粒子的电泳速度为“零”,故其迁移速度相当于电渗流速度;负离子的运动方向与电渗流方向相反,但因电渗流速度一般都大于电泳流速度,故它将在中性粒子之后流出,从而因各种粒子迁移速度不同而实现分离L4]。
与经典电泳相比,毛细管电泳法克服了由于焦耳热引起的谱带宽,柱效较低的缺点,确保引入高的电场强度,改善分离质量Is],具有分离效率高、速度快和灵敏度高等特点,而且所需样品少、成本低,更为重要的是,它又是一种自动化的仪器分析方法[a3。毛细管电泳法与高效液相色谱一样同是液相分离技术,很大程度上两者互为补充,但无论从效率、速度、用量和成本来说,毛细管电泳法都显示了它的优势。如毛细管电泳法成本相对较低,且可通过改变操作模式和缓冲液成分,根据不同的分子性质(如大小、电荷数、手征性、疏水性等)对极广泛的物质进行有效分离,而高效液相色谱法要用价格昂贵的柱子和溶剂【5]。可见,毛细管电泳法具有仪器简单、分离模式多样化、应用范围广、分析速度快、分离效率高、灵敏度高、分析成本低、环境污染小等特点[4]。
传统毛细管电泳检测方法主要有光学检测、电化学检测、质谱检测等。光学检测又可分为紫外吸收检测(UVabsorptiondetection)、热光学检测(Thermoop-ticaldetection)、荧光检测(F1uorescencedetection)、化学发光检测(Chemiluminescencedetection)等;电化学检测可分为电位分析检测(Potentiometricdetection)、电导率检测(Conductivitydetection)、电势梯度检测(Potentialgradientdetection)、安培分析检测(Amper-ometricdetection)等。随着毛细管电泳技术的不断发展,逐渐出现了非水毛细管电泳(Nonqueouscapillaryelectrophoresis,NACE)、毛细管阵列电泳(Capillaryarrayelectrophoresis,CAE),毛细管电泳免疫分析(Capillary electrophoresisbased immunoassay,CE—IA)、毛细管电色谱(Capillaryelectrochromatography,CEC)等分支。非水毛细管电泳法是在以非水为溶剂的缓冲溶液中进行的,主要用于分析不易溶于水而易溶于有机溶剂的物质,分离在水溶剂毛细管电泳中淌度十分相似的物质。毛细管阵列电泳是在常规毛细管电泳法原理和技术的基础上,结合微型制造技术设计出来的一种检测技术,是_种新型的生物芯片。毛细管电泳免疫分析技术利用抗原抗体复合物与游离的抗原、抗体在电泳行为上的差异,将毛细管电泳作为分离与检测手段。毛细管电色谱是一种在毛细管内充填、涂布或键合色谱固定相,用电渗流作为驱动力的分离模式嘲。
影响毛细管电泳法分离的因素主要有以下几个方面:①毛细管。毛细管是关键部件,管径、管长、不同物质的涂层厚度对分辨率均有影响。②电泳缓冲液。电渗分离现象在毛细管电泳中起着非常重要的作用,而缓冲液的pH值及浓度对电渗的影响很大,并对分离度产生效应。③电压。在进行电泳时,进样电压和操作电压对分辨率及操作时间会产生影响。④电泳温度。
电流通过毛细管会产生热量,升高温度,使物理参数发生改变,造成样品迁移时间、峰面积的偏差和分离效率下降。
毛细管电泳与传统的凝胶电泳相比,具有分析速度快,分辨能力高,分析过程全自动化及样品用量少等优点。自1988年发表第一批关于毛细管电泳用于DNA分析的文献后,即引起众多科学家的关注。目前,毛细管电泳已被用于DNA纯度检测,PCR产物分析,DNA序列分析以及酶和多糖蛋白的结构、纯度、稳定性等方面的研究[7叫。如能将毛细管电泳运用于种子生物技术领域的研究,对拓宽种子中酶蛋白、特异基因片段的分离手段和加快物种的鉴定分类有重要意义。
毛细管电泳在种子遗传分析中的应用国内外已有报道,如Gerber等采用高效毛细管电泳对大豆种子品质的遗传学进行研究分析[1引。变异是群体进化的基础,品种内变异的两个常用度量指标是杂合度和多态信息含量。由于微卫星标记呈共显性遗传,基因型直接反映表型,因此,等位基因频率可通过简单计算获得,进而得出杂合度和多态信息含量。应用毛细管电泳快速灵敏地对微卫星标记进行检测分析,将极大地推动这方面的研究,这些成果将为开展品种保存、选育及开发利用提供科学依据]。
对种子蛋白的分离与表征,传统方法多是采用不同模式的聚丙烯酰胺凝胶电泳和高效液相色谱,这些方法在实际操作中都存在不同程度的局限性,如聚丙烯酰胺凝胶电泳的操作复杂,无法进行定量分析,且分辨率不高,还要使用有毒试剂等;高效液相色谱虽然在一定程度上克服了聚丙烯酰胺凝胶电泳的不足,但其运行成本高,难以在实践中广泛应用。毛细管电泳是从传统电泳发展而来的一种高效、新型的分离分析技术,在蛋白质、氨基酸、核酸等生物分子的分离分析方面显示出极大的优越性。目前这一技术在作物种子蛋白研究中已取得重要进展,并显示出广阔的应用前景。
高效毛细管电泳在烟草糖类化合物分析中的应用国内外已有报道,如刘少民等采用高效毛细管电泳一安培法分离测定了烟草中4种寡糖。马强等分离测定了烟草中的5种还原糖(葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖和麦芽糖)Ll。毛细管电泳还可用于种子内氨基酸、有机酸等组分的测定,这在食品等领域已有较多报道[1,可借鉴到种子分析领域,发展种子营养成分分析方法。
毛细管电泳在食品分析中应用最广泛和成熟的领域即毛细管离子电泳(CIE)。目前,毛细管离子电泳已被用来测定多种食品基质中的无机离子,如K、Ca抖、Na、NH、SO、F一、Br一等。种子中的离子分析多采用原子吸收光谱法,该仪器不利于普及,应用毛细管电泳的独特优势,将大大简化已有的检测方法,使种子微量元素的测定更方便、更经济n。
农药包括杀虫剂和除草剂两大类。过去农药残留量常用高效液相色谱的方法测定,但随着毛细管电泳的发展,它越来越多地被用于农药残留分析。目前毛细管电泳已被用于饮用水、牛奶、啤酒、谷物、马铃薯和猪肉等食品中农药残留的测定[1。加入WTO后,为了消除贸易壁垒,我国执行了更为严格的农残标准,这就要求我们在种子种植、加工等一系列环节加强对农残含量的监控,在这方面国内外已有报道。毛细管电泳因其独特的优势,将会在种子农残检验领域发挥重要的作用。
作为一种高效分离技术,毛细管电泳在食品、药物、环境、生物碱、毒品、天然产物等方面的应用已显示出巨大的潜力。目前,毛细管电泳在种子分析领域的应用才刚刚起步,国内已有种子部门开展此方面的应用研究,随着毛细管电泳技术研究的深入、毛细管电泳仪器的普及和种子分析检验技术的发展。可以预计,毛细管电泳将在种子领域中发挥更大的作用。
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摘要:对种子科学与工程本科专业建设中选择过程与依据、教学基本建设、教学研究、实践教学建设及教学法的应用进行论述,提出新专业的开设应紧密结合种子产业发展方向,重视专业教师队伍建设、教材建设、教学法研究,实施产学研相结合的教学体系,建立健全实习基地。
关键词:种子科学与工程;专业建设
种子产业化工程,是以实现种子产业化为目标的系统工程,列入我国“九五”发展计划和2010年远景目标,是从系统科学的角度,把种子的选育、生产、加工、推广、销售、质量检测、加工、管理的全过程作为一个工程系统,运用现代科技成果进行建设的组织及运行管理。按其功能分为农作物改良(新品种引育)、种子生产、种子加工、种子销售、种子管理五大系统,这些方面的有机结合与统一形成新兴学科。所以,无论从知识密集结合,还是从技术创新角度上都是一个有超前性和有活力的学科。如何在大学教学中建立建设种子科学与工程专业,提高农业院校办学水平,适应现代农业发展中种子产业人才需求,提高办学质量,是农业院校学科发展中的重要课题。
20世纪80年代中期,随着改革开放的不断深化,经济的快速发展,中国的种子产业也得到较快的发展。产业的发展对农业院校教学内容提出新的要求,对种子科学方面的知识及人才需求不断加大,但是在国内没有专门的种子专业教学。虽然各农业高等院校大部分都开设种子学课程,并随着现代科学技术的发展不断完善其教学内容,但是难以满足种子产业对人才需求的新要求。为此,西北农林科技大学于20世纪90年代初在农学专业设置了种子生产与营销专业方向,并在此基础上于1996年试办种子生产与营销专科专业。1999年,随着国家对本科专业的调整,该校农学专业设置4个方向,种子科学与工程是其中之一。但是由于没有相应的专业设置,在种子专门人才的培养上存在许多不足,如课程体系不完善,没有能够反映世界种子科技发展最新资料的教材等等,种子专门人才的培养远远落后于产业对人才的需求与要求,因此,建设种子科学与工程专业,培养社会急需人才,为中国种子产业发展培养高素质的,能够在种子公司、种子管理等部门从事新品种培育、种子生产、种子营销甚至种子公司的经营与国内外贸易工作,掌握国际国内种子产业发展所需的知识与技能的种子专门人才具有非常重要的意义。2002年,西北农林科技大学组织申请了种子科学与工程专业,经教育部审定批准于2003年开始招收种子科学与工程本科专业。
(一)新专业的开设与建设要紧密结合种子产业发展的方向。高等院校农业人才的培养是为了满足农业产业发展的需要,新专业的开设与建立在考虑基础理论研究需要的同时,更重要的应考虑农业产业发展的新情况、新需要。只有紧密结合产业发展开设专业,专业发展前景才能广阔。世界发达国家的种子产业发展如火如荼,尤其是20世纪30年代国际种子检验协会(ISTA)的成立,促进了国际种子贸易和交流,推动了世界种子产业发展和农业进步。随后,国际种子贸易联盟(FIS),国际植物新品种保护联盟(UPOV),北美官方种子认证协会(AOSCA)等一系列国际组织的建立,使得全世界种子产业发展突飞猛进。美国种子年贸易额60亿美元,每年大约生产60000个品种的种子,美国与世界上120多个国家有种子贸易往来,贸易额占世界种子总贸易额300亿美元的20%。中国是一个有13亿人口的农业大国,种子的市场规模在200—300亿元人民币左右,但我国的种子商品率仅为发达国家的l0%一20%,1995年国家实施“种子工程”,种子产业作为一个朝阳产业具有无限的发展前景。所以该专业的建立紧密结合了生产发展及产业升级的需要,符合国家产业发展政策。
(二)造就与培养一批优秀专业教师队伍是基础。无论建立什么专业,具有优良的教师队伍是基础。西北农林科技大学经过在农学专业开设种子方向及试办种子专科专业的建设,通过“校内培养、校外提高”,培养了一批优秀的专业教师队伍。
(一)教材建设教材建设是专业建设的前提和基础。近年针对种子科学技术革新快,生产发展速度快的特点,课程组及时进行教学内容更新。2002年以来组织编写《种子生物学》、《种子生产学》、《种子质量检验原理与技术》、《种质资源学》等教材。同时,还参与了中国农业出版社“十五”规划教材《种子生产与经营管理》、高等教育出版社《种子生产学》、《种子检验学》等教材的编写。
新专业开设的基础和前提是优秀的专业教师队伍的建设与完善。西北农林科技大学种子科学与工程专业通过三条途径实施教师队伍建设:一是教师的校内培养。积极支持青年教师攻读硕士、博士学位。
为了帮助青年教师尽快成长,实施了“青年教师试讲制”和“青年教师导师制”等教学管理方法,促进了专业教学建设与青年教师教学水平。二是教师的校外提高。选拔1名优秀骨干教师进行国际合作研究,有计划地选派3名教师到中国农业科学院进行定向合作培养。三是通过科研项目实施培养,提高教师适应新专业教学的需要。近年来,该专业教师先后承担国家科技攻关项目、国家“863”项目、农业部丰收计划项目等。通过项目的实施,提高了教师的专业理论水平,掌握学科发展的新理论、新知识,通过农业科技推广项目的实施提高教师生产实践能力,保证了教师队伍整体素质提高。
为了搞好实践教学,培养学生的实践、创新能力,专门成立了“种子工程实验室”,进行了人员配备,实验仪器购置;建立了占地52亩的作物教学标本园实习基地;学院自筹经费建设了种子科学馆、植物标本和教学挂图室,搜集展示作物种子标本238号,植物标本367号,教学挂图485件,增强了学生对课堂理论教学的感性认识。
(一)课程与专业方向教学研究课题的开展为了探讨新专业开设的途径与条件,学校、学院设立教学研究课题,先后开展了“农学类专业改造与新增专业课程体系建设研究”,“种子科学与工程系列课程的教材建设”等研究。通过这些教学法研究,为新专业的建设打下良好基础。
(二)根据社会需求,科学定位专业培养目标随着我国高等教育由精英教育向大众化、社会化和长期化教育的转变,各类教育的培养目标也必须进行相应调整,以适应这种变化。本科教育不仅直接向社会输送大量的专业技术人才,而且是研究生教育的基础,直接影响高层次人才的培养质量。因此,我们确立了培养“基础厚、口径宽、能力强、素质优”的复合型和研究型本科人才培养目标。只有口径宽、基础实的本科毕业生,才具有较强的适应能力,更好的服务于社会经济发展;才具有宽广的学术视野、活跃的思维和创新精神,从而为提高研究生培养质量奠定基础。“复合型”和“研究型”人才培养目标客观反应了社会对人才的需求状况和学生的实际情况。“复合型”人才主要适应社会发展对人才多方面的需求;“研究型”人才主要是继续学习深造,服务于农业科学研究、科技创新和农业高等教育等。西北农林科技大学办学历史悠久,办学基础雄厚,具有培养“研究型”人才的优势。
由此确立的种子科学与工程专业培养目标为注重植物种业领域的专门知识和技能,培养“德、智、体、能”全面发展,具备植物遗传改良,种子生产、加工、贮藏、质量检验、营销及相关领域的基本理论、专业知识和实践技能,能在种子科学与工程相关行业从事教学与科研、推广与开发、营销与管理等工作的高级专门人才。
(三)根据专业培养目标,科学调整人才培养方案根据专业培养目标,于2004年修订完善了以学分制为基础的人才培养方案,充分发挥理论教学、实践教学和创新教育对学生知识能力、素质培养的作用。通过“三增、两减、一优”,优化本科生培养过程。
三增,即增加选修课、增加实践教学环节、增加创新学分(培养学生的创新意识);两减,即减少总学时和减少必修课学时;一优,即优化课程体系。同时改革过去实验(实习)课依附于理论课的传统,对18学时以下的实验,按照课程特点设立综合性实验课,单独开设。种子科学与工程分别开设3个综合眭实验课;完善了新专业的“三段式实践网络教学体系”,单独设立种子生产实践课程,教学实习紧密结合生产实际,实习要求、实习内容、实习地点等具体化,力争使学生对某一作物(植物)从播前准备、播种、田间管理到收获的整个生长发育过程有一个完整的认知。
(四)加强种子工程学科建设,为了进一步促进学科建设,课程组2003年获批“种子工程”学科的博士、硕士学科点,形成学士、硕士、博士完善的人才培养体系。
(一)实践教学环境的建设为了搞好专业实践教学,培养学生的实践、创新能力,我们注重课程实践教学环境的建设,分为三个层面:一是校内实验室实践教学。分为种子工程实验室、种子科学馆及多媒体教室。主要完成学生基本技能训练,有专题性实践教学和综合教学实践。专题性实践教学是以课程实验为主,在此基础上,进行综合性教学实践,学生由点到面全面掌握课程知识。二是教学标本园区生产实践教学。在农学院原农作物标本区的基础上,2004年,扩建为“作物教学标本园”,具有植物标本采集、植物多样性展示、实践技能训练、观赏和科普教育等多种功能,为本科生的种子生产实践、教学实习和毕业实习提供了基本场所和优越条件。以田间现场观看、现场操作、参与种子生产田的管理等方式进行。三是校外实践教学基地实践教学。
学院对校外实践教学基地进行了科学评价和筛选,并以协议和挂牌的形式确定了5个基地,主要满足学生综合实习的需要。通过以上三个层面的实践教学的相互结合,把学生的创新、实践能力培养落到实处,实现理论与实践的结合。
以“三段式”专业实践教学为核心的实践教学网络体系是西北农林科技大学在农学专业创建并经多年实践教学检验效果显著的一种有效实践教学体系,该体系涉及以劳动课为主的劳动体系;以农事操作教学实习、毕业实习为主的“三段式”专业实践体系;以社会调查、科技三下乡和社会服务为主的社会实践体系。随着新专业的教学发展,结合种子科学与工程专业的教学需要,设立《种子生产实践》课程,完善了“三段式”专业实践教学为核心的实践教学网络体系。
以“三段式”专业实践教学为核心的实践教学网络体系突破了校园的空间限制,通过劳动锻炼学生的专业品德,通过专业实践培养学生解决生产实际问题的能力和科研意识,通过社会实践培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和创新意识。较好地体现了“基础厚、口径宽、能力强、素质优”的研究型和应用型本科人才培养目标。
(一)传统教学方式与现代网络教学相结合各门课程教学方法主要有课堂讲授、课堂讨论辅导、室内外实验实习,在传统课堂讲授的基础上,充分利用网络、多媒体教学条件,扩大教学内容,提高教学效果。
(二)理论教学与生产实践教学相结合整个教学体现出生产、研究、教学紧密相结合的教学运行机制。通过课堂讲授使学生系统学习种子科学的基本理论知识,通过参加生产实践提出问题通过解决问题引导教学,达到灵活掌握和运用知识。
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摘要:油茶轻基质无纺布容器育苗是容器育苗的先进技术,研究了轻基质的4种不同配方育苗效果,最佳配方为草炭土60%+珍珠岩20%+稻壳10%+过磷酸钙2%+黄土6%+其他2%效果最好。苗木嫁接平均保存率为80.5%,平均苗高8.34 cm,平均地径0.233 cm;主根平均长6.83 cm,须根平均长2.52 cm。容器的最佳长度为10cm,口径4.5~5.0 cm。该技术适合在湖北省油茶规模化扩繁中大力推广。
关键词:油茶;轻基质;容器育苗
油茶(Camellia oleifera)是山茶科山茶属的一种木本食用油料树种。武汉市黄陂区油茶栽培历史悠久,生产的茶油品质好。目前,市场价格不断上涨,精品茶油出口已超过25美元/kg。群众发展油茶的积极性空前高涨。但目前油茶优质种苗不足,严重制约油茶产业的发展规模和建设速度。为尽快解决这一制约油茶发展瓶颈问题,湖北省林业科技推广中心和黄陂区林业局已先期做了大量基础性工作,2002年从中国林科院亚热带林业研究所引种长林3号、4号、18号、23号、27号等油茶新品种,经过7年的栽培和管理,目前表现出适应性强、结实量大、丰产、稳产、抗性强等优良特性,已被证明是适合湖北省发展的优良品种。现建有长林系列油茶良种采穗圃133hm2,为油茶嫁接育苗打下了坚实的基础。油茶嫁接育苗目前应用最广泛的是芽苗砧嫁接育苗,为了培育优质嫁接苗,提高造林成活率,省林业科技推广中心决定采用容器育苗[1],并选择轻基质无纺布容器进行试验推广。
武汉市属亚热带季风气候类型,全年四季分明,雨量充沛,气候温和,光照充足,热量丰富,雨热同季,具有典型的南北过渡气候特征。全年平均气温15.6~16.4℃,≥10℃的年有效积温为5 222℃,极端最低气温-13.7℃,极端最高气温为39.7℃。年平均日照1 996 h,平均日照率45%,无霜期244~256天。
年平均降水量1 100~1 135 mm,多集中于4—7月,约占全年的51%。
严西湖育苗基地位于严西湖畔,两面临水,距离新火车站5km,距湖北省林业局约30 km,交通方便。
土壤为棕壤土,肥沃疏松,pH值在5.5~7.0,苗床坡度在5℃左右。
轻基质网袋育苗容器是由轻基质网袋容器机自动连续生产出来的圆筒肠状容器,内装轻型育苗基质,外表被一层薄的可降解无纺布,再经切段机或人工切成的整个容器。根据油茶幼苗对土壤的要求,配置的原材料为草炭土、珍珠岩、过磷酸钙、黄土、稻壳等。草炭土肥沃、疏松、质轻;珍珠岩蓄水保水能力强;过磷酸钙满足土壤中磷的要求,并可调节土壤的pH值;黄土是育苗的最佳土壤;稻壳也可起到保水的作用[4-6]。
试验营养土配置设计4个组合,分别为组合A,草炭土65%+珍珠岩20%+稻壳5%;组合B,草炭土60%+珍珠岩20%+稻壳10%;组合C,草炭土55%+珍珠岩30%+稻壳5%;组合D,草炭土50%+珍珠岩30%+稻壳10%。其余10%为过磷酸钙2%,黄心土6%,其他2%。
轻基质容器口径设置4.5~5.0 cm,长度设置为6 cm、8 cm、10 cm、12 cm,测定根系平均长比较效果。
油茶苗木繁育全部采用芽苗砧嫁接[1-3],穗条在黄陂和新洲良种采穗圃采集,现采现接。苗木嫁接好后栽植在轻基质容器内。
试验采用随机区组设计。轻基质配方设置4个组合,4个重复,每个重复栽植1 000株,随机抽取100株苗木调查。
2009年12月下旬调查。调查的主要指标有苗木保存率、地径生长量、苗高和根系生长情况。
苗木保存率=保存株数/调查株数。
统计100株中嫁接成活株数、实生苗和死亡数量,然后计算嫁接保存率。
地径和苗高分别随机抽取100株测量,每株调查。地径用游标卡尺测,精确到小数点后两位;苗高用卷尺测量。
4种组合的平均嫁接保存率为67.5%~80.5%。其中B组合的保存率最高,即草炭土60%+珍珠岩20%+稻壳10%+过磷酸钙2%+黄土6%+其他2%,平均可达到80.5%。嫁接保存情况见表1。
表1油茶轻基质不同组合保存率调查/%组合嫁接成活率实生苗率死亡率保存率A 67.5 10.0 22.5 67.5B 80.5 7.0 12.5 80.5C 77.0 7.7 15.2 77.0D 70.0 12.0 18.0 70.0为了分析4种组合的保存率差异,对调查的数据进行方差分析,表明组合间差异显著,说明不同的配方对苗木保存率影响大。因此通过试验,选择最佳配方非常有必要。
对轻基质无纺布容器育苗4个组合苗木抽样每株调查,结果见表3。依照湖北省育苗技术规程标注Ⅰ级苗和Ⅱ级苗。技术规程1年生苗木标准:Ⅰ级苗高11 cm以上,地径0.25 cm以上;Ⅱ级苗高7~11cm,地径0.2~0.25 cm。分别统计结果见下表。4种组合中B组合的平均苗高为8.34cm,平均地径为0.233cm,Ⅰ级苗为22%,Ⅱ级苗为42%,最大苗高为23 cm,最大地径为0.32 cm。其他几种组合的数据相差不大,差异不明显。综合比较,B组合效果好。
表3油茶不同组合苗高和地径生长量组合苗高/cm地径/cmⅠ级苗/%Ⅱ级苗/%最大苗高/cm最大地径/cmA 8.03 0.221 20 44 21 0.32B 8.34 0.233 22 42 23 0.32C 8.18 0.228 16 40 21 0.30D 8.08 0.216 15 45 20 0.332.3苗木根系生长情况轻基质育苗4种组合根系生长情况为:主根分别为3.3、3.3、3.0、2.8根,平均长为6.64、6.83、6.50、6.60 cm。须根分别为8.3、9.2、8.5、6.8根,平均长为1.89、2.52、2.28、2.02 cm。根系发达。
轻基质苗木平均须根为2.52 cm,刚好适应口径为4.5~5.0 cm的容器。主根长为6.83 cm,加上嫁接口距容器顶部的距离2~3 cm。由图1可以看出,设置的6 cm、8 cm长度有92%和66%的苗木穿根,不利于苗木的生长和起运。10 cm长规格的容器有约10%的苗木穿根,但是总体比较合适;12 cm规格的穿根率少,但是相应成本增加。
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电泳法(CapillaryElectrophoresis,CE),是2O世纪8O年代问世的一种高效液相分离法,是经典电泳技术和现代微柱分离相结合的产物。目前,它已成为能与20世纪50年代末、6O年代初出现的气相色谱(GC)以及20世纪70年代初出现的液相色谱(HPLC)相媲美的一种分离技术,并被认为是当代分析科学最具活力的前沿研究课题。毛细管电泳法因其分离效率高、分析速度快、样品用量少、抗污染能力强及易自动化等特点而被广泛应用于分子生物学、医学、药学、高分子等领域,尤其在生物分析及生命科学领域中已展示了诱人的应用前景口。
传统毛细管电泳检测方法主要有光学检测、电化学检测、质谱检测等。光学检测又可分为紫外吸收检测(UVabsorptiondetection)、热光学检测(Thermoop-ticaldetection)、荧光检测(F1uorescencedetection)、化学发光检测(Chemiluminescencedetection)等;电化学检测可分为电位分析检测(Potentiometricdetection)、电导率检测(Conductivitydetection)、电势梯度检测(Potentialgradientdetection)、安培分析检测(Amper-ometricdetection)等。随着毛细管电泳技术的不断发展,逐渐出现了非水毛细管电泳(Nonqueouscapillaryelectrophoresis,NACE)、毛细管阵列电泳(Capillaryarrayelectrophoresis,CAE),毛细管电泳免疫分析(Capillary electrophoresisbased immunoassay,CE—IA)、毛细管电色谱(Capillaryelectrochromatography,CEC)等分支。非水毛细管电泳法是在以非水为溶剂的缓冲溶液中进行的,主要用于分析不易溶于水而易溶于有机溶剂的物质,分离在水溶剂毛细管电泳中淌度十分相似的物质。毛细管阵列电泳是在常规毛细管电泳法原理和技术的基础上,结合微型制造技术设计出来的一种检测技术,是_种新型的生物芯片。毛细管电泳免疫分析技术利用抗原抗体复合物与游离的抗原、抗体在电泳行为上的差异,将毛细管电泳作为分离与检测手段。毛细管电色谱是一种在毛细管内充填、涂布或键合色谱固定相,用电渗流作为驱动力的分离模式嘲。
影响毛细管电泳法分离的因素主要有以下几个方面:①毛细管。毛细管是关键部件,管径、管长、不同物质的涂层厚度对分辨率均有影响。②电泳缓冲液。电渗分离现象在毛细管电泳中起着非常重要的作用,而缓冲液的pH值及浓度对电渗的影响很大,并对分离度产生效应。③电压。在进行电泳时,进样电压和操作电压对分辨率及操作时间会产生影响。④电泳温度。
电流通过毛细管会产生热量,升高温度,使物理参数发生改变,造成样品迁移时间、峰面积的偏差和分离效率下降。
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随着我国农业已进入新的历史发展阶段.优质种子的更新更换已由原来的10年缩短到6~7年要确保种子科学领先的地位,就必须加强种子档案管理体系建设.才能更好地促进我国农业可持续发展。本文从实际出发.对如何加强种子档案管理体系建设提出了自己的认识和思考。供同仁商榷。
建立种子档案资源共享网络体系运用计算机、扫描仪、摄像机、数码机等现代化设备把种子档案制作成光盘和电脑软件等缩微型.将所有的种子档案信息资源制作成电子版数据库建立统一的网络“种子档案信息网”服务体系.提供种子档案资源目录。充分利用网络的交互性、覆盖性、高速、便捷等功能.变被动服务为主动服务.在现有系统协作的基础上.应尽快建立一个实质性的共同体.即一个跨行业、跨系统、全国性的统一综合的种子档案信息服务平台.形成国家和地方两级链式网络模式的协作网。在专门机构的统一领导管理下.做好共享网络和资源建设的规划设计,遵循一定的标准法规,本着统一规划、统一开发、分工建设、共建共享的原则,有计划、有步骤地推动我国种子档案资源共享体系建设.极大地提高了种子档案信息资源的利用率和服务效率。
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种子是农业第一性生产资料,种子产业在农业生产中有着重要的地位。种子科学与工程专业是顺应国内外种子产业化快速发展的需要而设立。从2002年中国农业大学第一批招收种子科学与工程专业本科生后,全国先后已有lO余所高校开办了种子科学与工程专业。湖南农业大学是于2007年正式招收种子科学与工程专业本科生。作为实践性和应用性很强的一门学科,实验教学是培养种子学科专业人才创新能力的重要手段,系统、完善的实验教学有利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,也有利于学生创造性思维和团队协作精神培养。近年来为提高学生的动手能力和思维创新能力,很多高校教师开展了相关的实验教学研究工作。而目前,国内农业高校种子科学与工程专业开办的时间都不长,还是一个较年轻的专业,对种子科学与工程本科专业的实验教学基本上仍处于探索阶段。下面主要介绍一下湖南农业大学近几年来在种子科学与工程本科专业实验教学改革方面的一些思路和措施,以供其他院校一起探讨和参考。
充分利用了校园网这一教学平台进行了种子学实验技术网络课程建设,建立了网上实验教学辅助系统。将教学大纲、教学计划、多媒体课件、教案和讲义在网络课程上公布,便于学生及时了解课程的进度及安排,认真预习相关内容,了解有关背景知识,查找处理数据;将基本操作部分的实验内容放于网上,学生可以在自己方便的时候观看,这可以解决上课老师面对多个学生无法一一指导,以及上课教师个体差异而引起的教学质量问题。网上实验教学辅助系统的建立,使得实验教学内容得到了扩展和补充,增加了学生对实验课的兴趣,有效地提高了学习效率和教学效果。
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摘要:针对种子科学与工程专业人才培养涉及的学科领域多、知识面广、知识更新快、实践性强的特点.探讨了新形势下如何通过完善实验教学体系、优化实验教学内容、改革实验教学方法、改善实验教学条件、改革实验考核方法和建立网上实验教学辅助系统等措施来开展实验教学,提高实验教学效果和水平,培养创新型人才。
关键词:种子科学与工程;实验教学改革;创新人才培养
种子是农业第一性生产资料,种子产业在农业生产中有着重要的地位。种子科学与工程专业是顺应国内外种子产业化快速发展的需要而设立。从2002年中国农业大学第一批招收种子科学与工程专业本科生后,全国先后已有lO余所高校开办了种子科学与工程专业。湖南农业大学是于2007年正式招收种子科学与工程专业本科生。作为实践性和应用性很强的一门学科,实验教学是培养种子学科专业人才创新能力的重要手段,系统、完善的实验教学有利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,也有利于学生创造性思维和团队协作精神培养。近年来为提高学生的动手能力和思维创新能力,很多高校教师开展了相关的实验教学研究工作。而目前,国内农业高校种子科学与工程专业开办的时间都不长,还是一个较年轻的专业,对种子科学与工程本科专业的实验教学基本上仍处于探索阶段。下面主要介绍一下湖南农业大学近几年来在种子科学与工程本科专业实验教学改革方面的一些思路和措施,以供其他院校一起探讨和参考。
传统的实验教学基本上是验证性的基础性实验,综合性实验少,研究性实验基本没有,这样的实验教学忽视了学生综合运用知识的能力和创新能力的培养。
针对种子科学与工程专业人才培养涉及的学科领域多、知识面广、知识更新快、实践性强特点,湖南农业大学种子科学与工程专业的实验教学形成以学生实践能力和创新能力培养为核心,实行分层次教学,实施“厚基础、宽口径、适应广、能力强、素质高”为基本内容的人才培养模式,在实验教学中构建传授知识、运用提高、研究创新的“一体化、三层次”实验教学新体系:第一层次为基础性、验证性实验,主要以训练学生基本实验技能和验证基础理论知识为目的;第二层次为综合、设计性实验,以提高学生自主实验和综合实验素质,培养学生实验动手能力及分析问题、解决问题能力为目的;第三层次为探索性、研究性和创新性实验,以培养学生创新素质和创新精神及独立开展实验科学研究能力为目的。
优化实验教学内容种子科学与工程专业人才的培养涉及到生物学、农学、生态学、经济学、机械与工程、系统科学等多个学科领域,涵盖种子生物学、品种引育、种子繁制、种子加工与储藏、种子企业经营与管理、种子质量检验与认证管理等一系列环节。为了避免种子科学与工程各专业课程实验教学的重复,内容分散等问题,根据种子科学与工程专业培养目标,将各专业实验整合为一门独立的实验课程种子学实验技术,实验学时72学时,3.0学分,分2‘个学期开课,另外加1周大实验,36学时。实验内容包括了常规实验项目和电泳法测定种子纯度等新内容,实验学时数和实验项目数都多于其他专业的专业实验课,实验课教学内容涵盖了主要农作物的杂交技术、田问测产技术、种子形态结构、种子生物学、种子质量检验、种子加工与贮藏等方面,逐步形成了一个基本能反映湖南农业大学特色的实验教学内容体系。在实际教学内容上重点让学生掌握主要农作物的杂交技术、田间测产技术、种子形态结构、种子生物学、种子质量检验、种子加工与贮藏等实验操作技术,熟悉所用仪器的原理,学会使用和维护。同时培养学生科学、严谨、实事求是的学风,提高学生的动手能力、分析问题能力、解决问题的能力以及创新性思维。
改革传统的实验课教学方法:(1)让学生参与实验课的准备工作,如配制试剂、准备材料、野外采样等。(2)结合学校和湖南省教育厅设立的大学生创新性实验计划项目,鼓励学生成立科研兴趣小组,自主设计实验方案,自主申报学校和省教育厅的科研创新基金。到目前为止,种子科学与工程专业有5个科研小组申请得到了学校和省教育厅设立的大学生创新性实验计划项目,通过参加这些科研活动,使实验教学与科研有机地结合起来,相互促进,从而提高实验课的教学质量。(3)实验室面向学生开放,让学生利用课余时间到实验室做实验,或结合毕业论文研究,参与老师的科研课题。这样可以充分发挥学生的学习积极性和主观能动性,扩大知识面,培养独立科研能力。(4)利用寒、暑假进行现场实验教学。在寒、暑假利用作物标本园、教学实验田、教师的科研试验田及种子企业进行现场教学,内容丰富、增强了学生的感性认识、扩大了学生的知识面。
实验教学条件影响到实验教学效果。过去开设植物幼穗分化过程观察和作物不育系镜检,主要借助于光学显微镜或体视显微镜下观察完成,学生观察显微或微小结构与只有1—2名教师指导的矛盾必然造成教师只能照顾个别学生而顾及不到全班,这肯定影响教学效果。现在学校改善了实验教学条件,目前种子科学与工程专业建设有一个专门的实验室,实验室里配备有多媒体教学设备,有从事种子检验、种子加工与贮藏等仪器设备,另外配有一个综合实验室,配备有彩色电视显微镜成像系统,在实验教学过程中运用现代化教育手段,可以把抽象的微观世界变得形象具体、生动有趣,有利于提高教学效率和学生的学习兴趣,有利于学生对教学内容的理解和掌握,大大提高了教学效果。
完善实验评分标准实验考核是检查教师教学质量和学生掌握实验技能的重要手段。我们对传统的实验考核方法进行了改进和完善,形成一套综合评价学生成绩考核体系。考核体系由平时实验成绩和实验考试成绩2大部分构成,各占5O。平时实验成绩可根据学生上课出勤、实验态度、实验操作的规范性、实验结果、实验报告完成情况等内容综合评定给出。实验考试成绩包括实验笔试成绩和综合性实验操作考试成绩2部分。笔试考查学生对种子学实验技术的实验理论、基本知识、基本原理的掌握隋况以及对实验现象的分析、解释等,占实验考试成绩的30;综合性实验操作考试考查学生独立进行综合性实验的能力,占7O。通过建立这种综合的实验课考核体系,能较全面、客观、公正的反映出学生对实验知识和技能的掌握情况,有利于提升学生综合素质培养。
充分利用了校园网这一教学平台进行了种子学实验技术网络课程建设,建立了网上实验教学辅助系统。将教学大纲、教学计划、多媒体课件、教案和讲义在网络课程上公布,便于学生及时了解课程的进度及安排,认真预习相关内容,了解有关背景知识,查找处理数据;将基本操作部分的实验内容放于网上,学生可以在自己方便的时候观看,这可以解决上课老师面对多个学生无法一一指导,以及上课教师个体差异而引起的教学质量问题。网上实验教学辅助系统的建立,使得实验教学内容得到了扩展和补充,增加了学生对实验课的兴趣,有效地提高了学习效率和教学效果。
7结束语
种子科学与工程专业实验教学对于学生掌握种子学研究的基本实验技能,培养学生的综合素质和创新能力是至关重要的。湖南农业大学在种子科学与工程专业实验教学改革中做了初步探索并取得了一定的实践经验。在今后的实验教学中,将继续不断完善实验教学体系,与时俱进地更新实验教学内容,不断改进实验教学方法和手段,提高实验教学效果。
参考文献
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