甘肅農業大學本科畢業論文

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植物組織培養及其應用研究概況

在世界各國科學家的不斷努力下，近幾十年來，植物組織培養技術迅速發展。利用組織培養，不僅可以大量生產優良無性系，獲得人類需要的多種代
謝物質，還可獲得單倍體、三倍體、多倍體及非整倍體。通過細胞融合可以打破種屬間的界限，克服遠緣雜交不親合性，在植物新品種的培育和種性的改良中發揮了巨大作用。組織培養的植物細胞是在細胞水平上分析研究的理想材料，從植物快繁、花葯培養發展到細胞器培養、原生質融合以及DNA重組技術等，植物組織培養技術廣泛應用於植物科學的各個領域及農業、林業、工業、醫葯等多種行業，已經成為當代生物科學中最有生命力的一門學科。
1 植物組織培養的基本概念、原理和試驗步驟
1．1概念
植物組織培養是在無菌條件下，將離體的植物器官(根尖、莖尖等)、組織(形成層、花葯組織等)、細胞(體細胞、生殖細胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生質體等在人工配製的培養基上培養，給予適宜的培養條件，誘發其產生愈傷組織或潛伏芽或長成完整的植株的技術。
1．2原理
植物組織培養的依據是植物細胞的「全能性」及植物的「再生作用」。1902年，德國著名植物學家 G．Haberlandt根據細胞學理論提出了一個觀點，「高等植物的器官和組織可以不斷分割，直至單個細胞，即植物體細胞，體細胞在適當的條件下具有不斷分裂、繁殖並發育成完整植株的潛力」。1943年，美國人White在煙草愈傷組織中偶然發現形成一個芽，證實了G．Haberlandt的論點。
不同植物所需要的生長條件不同，所用的培養基也有所不同。較常用的基礎培養基有MT、MS、 SH、N6、White等。在組織培養中，愈傷組織和胚狀體能否形成是培育出新植株的關鍵。通過在基礎培養基里添加一定濃度的外源激素，可以誘導出愈傷組織、胚狀體、不定芽、根等器官，最終獲得再生植株或次生物質。
用於植物組織培養的材料稱為外植體，其主要形式有器官、胚胎、單細胞、原生質體等。根據外植體的不同，所需要的培養基種類、培養條件、外源激素的種類及比例等均不同。植物組織培養中，影響培養力的因素是多方面的，誘導愈傷組織成敗的關鍵在於培養條件，植物激素是誘導愈傷組織和綠苗分化的關鍵因素。
最常用的誘導愈傷組織的生長素是IAA、NAA和2，4一D，所需濃度為O．01～10 mg／L。最常用的細胞分裂素是KT和ABA，使用濃度為O．1～10 mg／L。KT的主要作用是促進細胞分裂和愈傷組織分化。ABA對植物體細胞胚的發生與發育具有重要作用。各類植物激素的生理作用雖有相對專一性，但是植物的各種生理效應是不同種類激素之間相互作用的綜合表現。
1．3試驗步驟
1．3．1選擇和配製培養基 培養基是植物組織培養中的「血液」，血液的成分及其供應狀況直接關繫到培養物的生長與分化，因此了解培養基的成分、特點及其配製至關重要。
1．3．2滅茵滅菌是組織培養中的重要工作之一，通常採用物理的或化學的滅菌方法。培養基用常壓或高壓蒸煮等濕熱滅菌、器械採用灼燒滅菌、玻璃器皿及耐熱用具採用乾熱滅菌、不耐熱的物質採用過濾滅菌、植物材料表面用消毒劑滅菌、物體表面用葯劑噴霧滅菌、接種室等空間採用紫外線或熏蒸滅菌。
1．3．3接種將已消毒好的根、莖、葉等離體器官，經切割或剪裁成小段或小塊放入培養基，整個接種過程要在無菌條件下進行。
l.3．4培養把培養材料放在有一定光照和溫度等條件的培養室里，使之生長、分裂和分化，形成愈傷組織或進一步分化成再生植株。
1．3．5試管苗馴化移栽 試管苗是在特殊環境條件下生長的幼苗，與自然生長的幼苗有很大差異，只有通過馴化，使之適應自然環境後才能移栽。
2 植物組織培養的應用
2．1植物快速繁殖和無病毒種苗生產
植物快速繁殖技術始於20世紀60年代，法國的Morel用莖尖培養的方法大量繁殖蘭花獲得成功，從此揭開了植物快速繁殖技術研究和應用的序幕。目前，通過離體培養獲得小植株並且具有快速繁殖潛力的植物已有100多科1 000種以上，有的已經發展成為工業化生產的商品。世界上80％～85％的蘭花是通過組織培養進行脫毒和快速繁殖的。培養的植物種類也由觀賞植物逐漸發展到園藝植物、大田作物、經濟植物和葯用植物等。在我國，同類的研究始於20世紀70年代。馬鈴薯無毒種薯和甘蔗種苗已在生產上大面積種植，30餘種植物已進行規模化生產或中間試驗。利用組織培養進行植物快速繁殖及無病毒種苗生產，不僅能夠挽救珍惜瀕危物種，而且能夠解決植物野生資源缺乏的問題。
2．2植物花葯培養和單倍體育種
將植物花葯培養成單倍體植株，再經過染色體加倍，能很快得到純合的二倍體，這樣將大大縮短育種年限。到目前為止，世界上通過花粉和花葯培養已獲得了幾百種植物的單倍體植株。印度科學家應用這種方法培育的水稻品系，比對照產量提高15％～49％。韓國先後育成了5個優質、抗病、抗倒伏的水稻品種。我國自20世紀70年代開始該領域的研究，已經培育了40餘種由花粉或花葯發育成的單倍體植株，其中有10餘種為我國首創。玉米獲得了100多個純合的自交系；橡膠獲得了二倍體和三倍體植株。僅「九五」期間就育成高產、優質、抗逆、抗病的農作物新品種44個，種植面積超過660萬 hm2。
2．3植物胚胎培養
雜交育種中，雜種胚常常敗育，因此將早期生長的胚取出，應用組織培養方法，就有可能培育出雜交植物。已經有100篇以上幼胚培養成為植株的報道。國內外科學家應用植物胚胎培養技術獲得了多種遠緣雜交的重組體、栽培種和雜交品種。
2．4植物愈傷組織或細胞懸浮培養
利用植物愈傷組織或細胞懸浮培養可以生產用於預防和治療疾病的植物次生代謝產物。近年來，這一領域的發展極為迅速，已經研究了400多種植物，從培養細胞中分離到600多種次級代謝產物，其中60多種在含量上超過或等於原植物，20種以上乾重超過原植物的1 9，6。例如，從薯芋愈傷組織和懸浮細胞生產的diosgenin用於合成甾體葯物。最近抗癌葯物紫杉醇一紅豆杉細胞培養物，可用75t發酵罐培養，已達到商業化生產水平。另外，達到商品化水平的還有紫草、人參、黃連、老鸛草等；長春花、毛地黃、煙草等已實現工業化生產；牙簽草、紅花等20多種植物正在向商品化過渡。
2．5細胞融合與原生質體培養
自1960年英國學者Cocking首次利用纖維素酶從番茄幼苗的根分離原生質體獲得成功以來，到1990年已有100種以上植物的原生質體能再生植株。我國獲得了30餘個品種的原生質體再生植株，其中包括難度較大的重要糧食作物和經濟作物，如大豆、水稻、玉米、小麥、穀子、高梁、棉花等。在木本植物、葯用植物、蔬菜和真菌原生質體培養方面的進展也十分迅速。國外已先後獲得了種內及種間的體細胞雜種植株。植物原生質體培養還可應用於外源基因轉移、無性系變異及突變體篩選等研究，因而越來越受到人們的重視。
2．6植物細胞突變體篩選
植物細胞突變體的篩選最早始於1959年，G． Melchers在金魚草懸浮細胞培養中獲得了溫度突變體。1970年，P．S．Carlson，H．Binding和Y．M． Heimer等分別分離出煙草營養缺陷型細胞、矮牽牛抗鏈黴素細胞系及煙草抗蘇氨酸細胞系。迄今為止，已經在不少於15個科45個種的植物細胞培養中篩選出100個以上的植物細胞突變體或變異體。其中包括抗病細胞突變體，如玉米抗小斑病突變體和小麥抗赤霉病、根腐病突變體；抗氨基酸及其類似物細胞突變體，如甘藍型油菜抗HYP突變體[263；抗逆境脅迫細胞突變體，如水稻耐鹽突變體和小麥抗鹽突變體；抗除草劑細胞突變體及營養缺陷型細胞突變體，如玉米抗除草劑變異體；株高突變體的篩選，如水稻矮稈變異體。
2．7植物體細胞胚胎和人工種子
1958年，Reinert在胡蘿卜的組織培養中最先發現了體細胞胚胎(胚狀體)。據不完全統計，能大量產生胚狀體的植物有43科92屬100多種。一些重要作物如水稻、小麥、玉米、珍珠谷等，也能通過離體培養產生胚狀體。這些胚狀體用褐藻酸鈉等包埋，再加上人工種皮，就形成了人工種子。人工種子的優點是：繁殖快速，成苗率極高；不受氣候影響，四季皆可工廠化生產。上世紀80年代初，美、日、法等國家相繼開展了人工種子的研究，我國也於「七五」期間開展了此項研究，並於1987年列入了國家「863」高技術研究發展計劃。
2．8 植物組織細胞培養物的超低溫保存與種質庫建立
植物細胞全能性的發現和證實，為植物種質資源的長期保存開辟了一條新途徑。採用液氮超低溫保存技術，能保持很高的存活率，並且能再生出新植株和保持原來的遺傳特性。如建立莖尖分生組織培養物的超低溫保存種質庫，不僅可以防止種質的遺傳變異和退化，而且可以長期保存無病毒的原種。
2．9 植物組織培養與轉基因技術的應用
我國第一個T—DNA插入突變體庫的構建和研究為我國水稻功能基因組學研究奠定了良好的技術和材料基礎，為確保我國擁有一批有自主知識產權的基因資源做出了積極貢獻。由中國水稻研究所農業部水稻生物學重點開放實驗室和中科院上海植物生理研究所合作，通過建立大規模、高效的農桿菌介導的轉基因技術體系，將玉米轉座子Ac—Ds等外源基因導入水稻未成熟胚和種子誘導的愈傷組織，獲得了1．2萬個獨立的T—DNA插入株系，並構建了水稻突變體的資料庫。
3 展望
植物組織培養研究與應用是20世紀科技進步的重大成果之一，為研究植物生長發育、抗性生理、激素及器官發生與胚胎發生等提供了許多良好的實驗材料和有效途徑。植物組織培養方法不斷提高的同時，也相應拓寬了其應用范圍。由於組織培養在人工控制的條件下進行，容易掌握花芽分化和開花成因；通過胚胎培養，能夠得到雜種或自交種；通過分離單倍體細胞，能培育純合的二倍體優良品系；提高育種多樣性的同時縮短了育種時間；通過突變體篩選，提高植物的品質，增強抗逆境脅迫能力，擴大植物的生長范圍；將體細胞冷藏在低溫下，建立基因庫，達到保存物種的目的；獲得葯用價值高和工業生產所需要的次生產物，加快葯物生產的時間並且減少了單純依靠天然植物的被動性。植物組織培養技術已經滲透到科研、生產和生活各個領域，必將日臻完善。
黑龍江農業科學2006，(3)

⑵ 自考甘肅農業大學農學專業，全部考完了，怎麼寫論文怎麼去論文答辯考完後都有什麼程序急用，謝謝幫忙

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⑶ 設施農業科學與工程導論論文

設施農業科學與工程是指設施農業的完整科學體系和生產體系，研究設施農業的生產理論與技術、生產對象的生理生態、設施結構與材料、環境調控技術與裝備等內容，利用必要的設施和設備，為生產對象創造適宜的生長發育環境，實現設施農業的優質高產高效生產。
培養目標
培養具備較完善的現代設施農業科學與工程的基礎知識，掌握較扎實的現代設施農業科學與工程的基本技能，能從事設施農業及相關領域的規劃設計、產品製造、產業開發、技術推廣、經營管理及教學和科研等工作，有較寬廣適應性和一定專業特長的應用型復合型高級專門人才。
培養要求
學生主要學習農業設施設計、製造和安裝、設施環境調控、感測與測試技術和工程、種苗工廠化生產、設施作物栽培和育種、設施農業經營管理等專業知識和技能，參加實驗和實習等教學環節，具有農業設施設計、建造、管理和設施作物栽培，管理、品種選育、種子生產、種苗繁育、設施農業經營管理的基本能力。
畢業生應獲得以下幾個方面的基本知識和能力：
1．具有扎實的數學、物理、化學等基本理論、基本知識。
2．掌握植物學、微生物學、動物學、生物化學、植物生理學、農業氣象學的基本理論知識和實驗技能。
3．掌握農業工程方面必要的工程理論、知識，熟悉生物與環境之間的關系，掌握溫室環境控制和溫室設計建造的基本原理和工程技術，具有較強的溫室設計能力。
4．掌握設施園藝為主的設施農業生產技術環節，具有較強的管理能力。
5．熟悉設施農業科學與工程的主要應用領域，包括工廠化育苗、設施栽培、設施養殖、農產品產後加工等，具有系統規劃與設計的基本能力。
6．掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法；具有一定的實驗設計，歸納、整理、分析實驗結果，撰寫論文，參與學術交流，進行農業科學試驗的能力。了解國內外設施農業、農業工程領域的發展動態。
培養對象
本科、四年
開設院校
中國農業大學（農學學士）、內蒙古農業大學（農學學士）、甘肅農業大學（農學學士）、華中農業大學（農學學士）、沈陽農業大學（農學學士）、南京農業大學（農學學士）、華南農業大學（農學學士）、西北農林科技大學（農學學士），河北農業大學（農學學士）、紅河學院（農學學士），山東農業大學（農學學士）青島農業大學（農學學士）、新疆農業大學（農學學士）、河海大學（工學學士）、福建農林大學，海南大學（農學學士），安徽農業大學（理學學士），四川農業大學（農學學士）河南農業大學（農學學士）河北科技師范學院，東北農業大學等
主幹學科
園藝學、農業工程學、土木工程學
主要課程
①農業類：工程制圖、工程力學、氣象學、園藝植物昆蟲學、園藝植物病理學、農業設施環境控制、設施栽培學原理、設施栽培學技術、農業設施設計製造、設施農業工程概預算、無土栽培、農業園區規劃設計與管理、工廠化育苗
② 工程類：靜力學、動力學、結構力學、材料力學、水力學、土力學、自動控制原理、電子電工基礎、工程熱力學與傳熱學、水利學試驗、土力學試驗、結構力學試驗、水土資源規劃與管理、現代灌排原理與技術、環境生物學、作物栽培學、土壤學與肥料學、農業環境學、設施農業工程、設施種植和養殖、設施農業環境控制、設施農業經營和管理等。
G 主要實踐性教學環節：包括課程實驗實習、軍事技能訓練、勞動技能訓練、社會實踐、專業文獻綜述訓練、教學實習、科學研究基礎訓練、專業綜合能力測試、畢業實習及畢業論文等。
H 主要專業實踐：設施作物形態特徵、生長發育、植株管理、雜交和選種、生產管理、設施類型和結構參數、溫室設計與構造、設施安裝和營建、設施環境檢測和調控、工廠化育苗、無土栽培設備與技術、設施作物產品采後處理等。
J 學生繼續深造方向：畢業生可在植物科學類、工程科學類、環境科學類如栽培生理生態、遺傳育種、設施設計與改良、設施環境工程與環境調控、設施生產技術、無土栽培、資源綜合利用等方向深造。
K 本專業為2003年教育部批准成立，2008有第一屆畢業生。
就業方向
畢業後可到設施農業生產領域、產前和產後的社會化服務及產業化生產領域的有關企業、信息咨詢公司、國家農業管理部門、農業教育機構，以及相關企事業單位從事設施農業科學與工程的生產、科研、設計、推廣、管理、教學等方面的工作。
深造情況
學生畢業後，可以報考園藝學、蔬菜學、農業建築環境與工程等相關學科的研究生。