大豆种植毕业论文题目

收稿日期：2007-10-25基金项目：深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介：王丹（1982-），女，辽宁本溪人，硕士研究生，从事植物生物技术研究。注：雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2，雷江丽2，吴燕民3，吕 慧2，郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院，甘肃 兰州 730070；2.深圳市园林科学研究所，广东 深圳 518003；3.中国农业科学院 生物技术研究所，北京 100081)摘 要：以大花美人蕉（Canna×generalis）根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究，筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA （单位下同）+ TDZ ；MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基交替使用可减少畸形芽，增殖系数达；适宜的生根培养基为MS + 6-BA + NAA ，生根率达，且植株生长健壮，移栽易成活。关键词：大花美人蕉；茎尖；组织培养中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1( of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA ; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA +TDZ + NAA ; using MS + 6-BA + TDZ + NAA asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA +NAA , the rate of rooting could reach , and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1]，是多年生喜光宿根草本花卉，原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长，在深圳地区几乎全年开花，是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高，而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质，具有净化空气、保护环境的作用，因此，世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法，繁殖速度慢、增殖效率低，而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍，严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁，是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3]，本研究探索其组织培养高效的再生体系，以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1): Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株，挖取带芽胞的根茎，去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭，然后采用不同的消毒剂及处理时间（升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 升汞5min、2%次氯酸钠 + 升汞10min），封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次，置于超净工作台上备用。接种前，剥去外部叶片，露出生长点，立即切取茎尖进行接种。 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基，在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂（表2～表4），蔗糖3%，pH 。培养温度(28±2)℃，光照强度2 500 lx，光照周期为14h/d，相对湿度70%～80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎，表面污染物较多，不易消毒，且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同，故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较，以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知，2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好，但茎尖褐化较严重，说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 升汞 10min处理，无菌化效果差异不大，但2%次氯酸钠 + 升汞 10min 处理有轻微药害。因此，后续实验选用升汞处理10min 进行外植体消毒。 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基，附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等（表2），以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性，芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性，～μmol/L 即可有效促进分化[4]，因此，本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明，在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基（1 号）上，茎尖接种10d 后开始生长，叶片展开后，生长停止；15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长，随后叶片逐渐变黄、萎蔫，说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中，高浓度的2 号培养基分化率为，明显好于3、4号培养基，说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素（表2）。11～16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合（表2）。仅添加TDZ 的培养基分化率为0，而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高，达，且每个茎尖可增殖2～3 个侧芽，但个别茎尖经多次转接后有畸形芽；与2 号培养基相比，分化率明显提高，说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化（表2）（图版-a）。5、6、7 号培养基为生根培养基，探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/ 时生根率可达50%以上（表2）。8、9、10 号培养基，探讨美人蕉脱分化，诱导愈伤组织，但结果均不理想。因此，建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况升汞10min 30 5 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 20%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞5min 30 10 3%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞10min 30 5 7%有药害第1 期 王丹,等：大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方，按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验，以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料，进行继代增殖培养（图版-b）。由表3 可见，除17、18 号培养基外，低浓度TDZ（）的分化促进作用较高浓度（）的效果好，说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当 时, NAA 促分化作用显著优于。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下，随着6-BA 浓度的升高，分化率提高。但随着继代次数的增多，含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降，甚至有个别畸形芽产生，说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9]，但继代数次后，芽已经萌动，自身具有分化能力，需适当降低6-BA 浓度进行壮苗，以避免畸形芽产生。因此，在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基，既可保证较高的芽分化率，又可使继代苗生长健壮，减少畸形芽。 生根诱导增殖芽3～5cm 长时，转接到生根培养基上培养约10d 后，可见到根生成（图版-c）。接种20d 后统计生根结果（表4）。从表4可见，所用培养基上都有根生成，说明美人蕉生根较容易；结合生根率和生长势，我们认为MS + 6-BA + NAA 培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 参考[2]3 5 0 0 0 0 参考[3]4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 012 0 0 0 参考[8]13 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 5 0 0 表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 30 ++18 30 ++19 30 ++20 30 ++21 30 ++22 30 ++23 30 ++24 30 +25 30 ++26 30 +27 30 ++28 30 +注：++ 表示生长势强；+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P＜＝，表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 30 19 +30 0 30 21 ++31 30 20 +++32 30 16 ++注：+++ 表示生长势强；++表示生长势中等；+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中，无菌化操作较困难。灭菌试验表明，升汞震荡灭菌10min 效果较好，采回的外植体应尽快处理接种，放置时间过长伤口处易染菌，导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA + ZDT + NAA 培养基能较好地诱导分化丛生芽，MS + 6-BA + TDZ NAA 为较好的增殖培养基，在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好；短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用，但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现，转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大，建议在接种后的10～20d 内及时转接。选用MS + 6-BA + NAA 为生根培养基，生根率较高，根系粗壮、根毛密集，植株生长健壮（图版-d），且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. The genus Canna in Northern South America[J]. Acta Bot Neerl., 1971,20(6): 663-680.[2] 刘文萍,等. 美人蕉茎尖组织培养及快繁技术[J]. 北方园艺, 2001(6): 32.[3] 丁爱萍,等. 美人蕉组织培养及快速繁殖技术[J]. 园林科技, 2006(1): 11-12.[4] Singh N D, et al. The effect of TDZ on organogenesis and somatic embryogenesis in pigeonpea (Cajanus cajan L. Millsp)[J].Plant Science, 2003,164(3): 341-347.[5] 王关林,等. 高活性细胞激动素TDZ 在植物组织培养中的应用[J]. 植物学通报, 1997,14(3): 47-53.[6] 宣朴,等. 生姜茎尖组培快繁技术研究[J]. 西南农业学报, 2004,17(4): 484-486.[7] Kromer K, et al. In vitro cultures of meristem tips of Canna indica L.[J]. Acta Horticulturace, 1985,167: 279-286.[8] Vendrame W A, et al. In vitro propagation and plantlet regeneration from Doritaenopsis Purple Gem 'Ching Hua' flowerexplants[J]. HortScience, 2007,42(5): 1 256-1 258.[9] 刘敏. 花卉组织培养与工厂化生产[M]. 北京: 地质出版社, 2002: 101-102.

人与自然环境的关系问题，是普通关注的问题，人们对于这一问题关注的目的在于可持续发展。中国是个文明古国，中华文化之所以在长达数千年的历史而不衰，可持续。近代工业文明以前是为农业文明。KING称以中国为中心的农业为可持续农业。探讨中国传统农学理论与实践中的天人关系。从中得到启示。天人关系指的是人与大自然的关系。[1]在传统的中国人心中，农业中的人与大自然的关系具体表现为人、天、地、稼的关系。故《吕氏春秋·审时》说：“夫稼，生之者，地也；养之者，天也；为之者，人也”。其中天和地是大自然的代表，相当于现在人们所说的环境，人和稼生于天地之间，天人关系也可以理解为人与自然环境的关系，不过其中加入了稼的因素，稼同时具有自然的因素和人的因素。人按照需要与可能选择和种植作物。传统农业中人与自然环境的关系如何？过去在研究农业史时，强调人定胜天，强调人对于环境的改造，过份地强调人及其技术的作用，而技术又过分地强调土壤耕作技术。原始农业中刀耕农业和耜耕农业阶段的划分；传统农业中北方旱作技术体系的形成和南方水田技术体系的形成等，都是主要以土壤耕作技术为依据来划分的。现在，环境问题日益受到重视，人们开始重新用审视的目光看待人与自然环境的问题，在这种背景之下，一些历史地理学家开始强调环境对人的作用，甚至有学者重新祭起了地理环境决定论的大旗，[2]受此影响农业史研究中，一些学者过多地把目光指向环境及其变迁对于农业的影响，指向农业对于环境的破坏，而忽视了人的主观能动性，忽视了人对于环境的保护[3]与改造，更忽视了人对于环境的适应。这些都不符合中国传统农业发展历史的实际。我们认为，中国农业的发展受到环境的制约，环境变迁也引起过中国农业的波动，但真正决定中国农业发展的是人对于环境的适应和改造。一、环境对农业的影响中国人很早就注意到了环境对于农业的影响。同时也注意到环境是由多种因素构成的，各种因素对于农业的影响并不相同，具体说来，天和地对于作物的影响是不同的。古人将它归纳为“生之者，地也；养之者，天也。”地，即土壤。由于在构成环境的诸多因素中，土壤与作物的关系最为直接，因而也最先为人所注意。古人认为作物的种类是由“地”来决定的。经常提到的例子是：“桔逾淮而北为枳，鸐鹆不逾济，貉逾汶则死。”[4]“菘菜不生北土。有人将子北种；初一年，半为芜菁，二年，菘种都绝。有将芜菁子南种，亦二年都变。”[5]前者说“此地气然也”，后者说“土地所宜”。地气和土地，指的都是土壤。土壤是导致变异的根源。[6]在土壤中首先注意到的是土壤上生长的植被。《师旷占术》曰：“五木者，五谷之先；欲知五谷，但视五木。择其木盛者，来年多种之，万不失一也。”《杂阴阳书》则将“五谷”和“五木”一一对应起来，有所谓：禾生于枣或杨，黍生于榆，大豆生于槐，小豆生于李，麻生于杨或荆，大麦生于杏，小麦生于桃，稻生于柳或杨。”孔子也说：“平原大蔽，瞻其草之高丰茂者，必有怪鸟兽居之，且草可财也，如艾而夷之，其地必宜五谷。”植被不仅是土壤状况的标志，同时还可以用作改善土壤的物质。中国人很早就认识到，杂草“可以粪田畴，可以美土疆”，并将“于草木茂盛时芟倒，就地内罨腐烂也”，称为“草粪”。还有意识地种植一些豆科植物充当绿肥。民族学调查表明，中国南方的一些少数民族在进行刀耕火种的时候，首先选择林地而不是草地去作为土地，而在林地的选择方面主要考虑的是林木的长势和种类，而不是土壤的质地。决定什么地种什么庄稼也是根据树木，而不是根据土壤。其次是土壤的性状（颜色、手感、水份、土壤中的生物活动等）。禹平洪水之后，茫茫禹迹，划为九州，九州的土壤，各不相同，《尚书·禹贡》言之凿凿。不同的土壤进而有不同的农产品，《周礼·职方氏》记载甚详。《管子·地员》说：“九州之土，为九十物。每州有常而物有次。”书中还具体指出了九州土壤性状及适宜种植的作物。被李约瑟等称为是最早的地植物学著作。由于决定适宜作物的是土壤而不是行政区划，所以元代孟祺在《论九谷风土及种莳时月》又做了这样的发挥：“苟涂泥所在，厥田中下，稻即可种，不必拘以荆、扬。土壤黄白，厥田上中，黍、稷、粱、菽即可种，不必限于雍、冀。坟、垆、黏、埴，田杂三品，麦即可种，又不必以并、青、兖、豫为定也。”再次是地势。或认为《禹贡》中的“厥田中中”、“厥田中下”等，指的就是地势。“凡草土之道，各有谷造，或高或下，各有草木。”植物的垂直分布也直接影响到了作物的分布，古人说：“三农生九谷”[7]，所谓“三农”，郑司农（众）曰：“三农，平地、山、泽也。”（郑）玄谓三农，“原、隰及平地”。“三农生九谷”，正反映了环境因素中地势对于作物的制约。水流径于地。和土关系最为密切的便是水，有时水甚至是土壤的组成部分，如《禹贡》中所说的“涂泥”，其中的“泥”，实际上就是水和土的混和物[8]。水是生命的重要组成部分，也是生物发生变异的根源，所以古人又说：“桔生淮南则为桔,生于淮北则为枳,叶徒相似,其实味不同。所以然者何?水土异也。”[9]今人有言，“一方水土养一方人”。对于某些生物来说，水更是须臾不可或缺。如水稻，《天工开物》说：“凡稻旬日失水则死期至。”水成为发展水稻生产最大的制约因素，于是中国历史上就有了“东周欲为稻，西周不下水”的故事发生。上述因素，古人统称之为“土”，“土气”或“地气”、“水土”。不同的土壤是有不同的物产，它们之间的引种是不可能的。即使强行为之，不是死亡，就是变异。于是有“桔逾淮而北则为枳”，“芜菁南种则为菘”的说法。狭义的天，指的是环境中的气候因素。气候随季节而变化，故称之为天时，用之于农业称之为农时。《孟子》说：“不违农时，谷不可胜食也。”《吕氏春秋·审时》更从“得时”和“先时”、“后时”对六种主要粮食作物的不同生产效果作了细致的对比。来论证“时”对庄稼生长的极端重要性。宋人将地势引入到农时之中，提出天时有“地势高下之不同”[10]，认为“高下之势既异，则寒燠肥瘠各不同。”[11]元代农学家更将时与地（纬度和海拔高度）结合起来。不仅指出了气候寒暑与纬度高低的关系，而且强调共性之间的特殊性，要求人们在选择农时的时候，应当考虑当地的实际情况来决定，这就叫做“因地为时”。[12]古人尽管对农时重视有加，但是他们对天时的认识是不全面的。也就是说，古人只是注意到了气候对于作物生长的影响，而没有注意到气候对于作物分布的影响，他们把各地作物不同的原因更多地认为是土壤的不同的结果，尽管元代引入了风土的概念，部分地考虑到了气候的因素，但他们总体上还是将土壤看作是根本的原因。只是到了明末，这种认识才发生了根本性变化。徐光启认为作物栽种中的地区差异性，在引种的过程中“亦有不宜者，则是寒暖相违，天气所绝，无关于地”；是以“果若尽力树艺，殆无不可宜者，就令不宜，或是天时未合，人力未至耳”。“若谓土地所宜，一定不易，此则必无之理”。[13]徐光启明确提出了气候是引起作物分布差异的原因的观点。

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