植物论文通用12篇

• 花匠小妙招
• 2024-08-10 10:54

第1篇

植物景观的创造,仅靠一些自然的植物种类还不尽人意,要有丰富的植物材料才能创造出丰富多彩的植物景观。为此,园艺学科随之迅速发展起来,尤其是选种、育种、创造新的栽培变种取得了丰硕的成果。例如为了丰富植物色彩、体形和线条,垂枝类型的栽培变种越来越多,在园林中的应用也越来越广泛。从调查所得的我国现有的垂枝植物类型树种中研究分析其观赏特性,初步探讨了垂枝植物在园林中的应用。

1观赏特性

垂枝植物是枝条下垂向地伸展的植物的统称,如垂柳(Sal-ixbabylonica),绦柳(Salixmatsudanacv.Pendula),龙爪槐(Sophorajaponicacv.Pendula)等。毕业论文垂枝植物之所以备受人们的青睐,与其独特的观赏特性和生态适应性是密不可分的。它们耐旱、耐湿、耐热、抗病虫害,能适应各种温度变化,对土壤肥力也不苛求。同时,垂枝植物也为园林景观增加了特有的色相、动感和声音,这些特点有利于建造低成本的园林景观。

1.1形态和质地

垂枝植物最明显的观赏特征是其所有枝条自然下垂,形成伞形或蘑菇状树冠来展示其优美的形态。垂枝植物的枝条有不同的质地,有柔软纤细的垂柳,也有粗犷的垂枝北非雪松,可以给人带去不同的景观感受。

1.2动感和声响

在欣赏其优美形态的同时,我们还可以享受垂枝的动感以及风吹过时所发出的声响。微风吹过,大量种植在公园、道路边的垂枝植物,细长的枝条随风摇曳,就象海里的浪花一样,还发出沙沙的声响,象是在说着悄悄话,给人们带来与大自然的亲近之感;当微风吹过,种植在水边上的垂柳,细长而又柔软的枝条伸入到水里,随着清风轻轻摇摆着,让水面泛起一阵阵涟漪,仿佛一双巧手拨弄着一池秋水,别有一番风味。垂枝梅枝条自然下垂,花开时朵朵向下,宛若向水面探身弄影,用来装饰园林水景,无风时,纤秀柔媚的梅花,妥帖地融入温情一般的水中,可表现出一种如云飘逸的神采,表达着一种恬静的意境。起风时,碧水盈盈,和风拂拂,姿态更为动人。

1.3色彩

垂枝植物的叶色、花色、果色都很丰富多彩,叶色有终年常绿的迎春,有色彩极其丰富的垂枝榕、花叶垂榕等,还有常年叶片为红色的细叶鸡爪槭,入冬后叶色更为红艳,为冬季景观增色不少;垂枝植物一般在春季或夏季开花,花的颜色很丰富,有红色、白色、粉红色、黄色、浅蓝色等;有些垂枝植物的果实色彩也相当丰富,有红艳的宁夏枸杞,有粉红的垂枝桃等。

2垂枝植物在园林中的应用

垂枝植物种类繁多,能在不同的生境下生长,在园林中应用范围很广。硕士论文在设计时,通过科学和艺术的结合,充分发挥其自身形体、质地、色彩等自然美,可以创造出生机盎然、优美靓丽的园林景观。

2.1应用原则

2.1.1选材适当,适地适栽不同的植物对生态环境有不同的要求和适应能力,环境适宜则生长良好,否则便生长不良甚至死亡。生态环境又是由各不相同的温、光、水、土等条件组成的综合环境,千差万别。因此,在栽培应用时,首先要选择适应当地条件的种类,即选用生态要求与当地条件吻合的种类。从外地引种时,最好先作引种试验或少量栽培,成功后再大量推广。

2.1.2自然美与意蕴美应用时,要同时关注科学性与艺术性两个方面,在满足植物生态要求,发现植物对环境的生态功能同时,通过植物的自然美与意蕴美来体现植物对环境的美化装饰作用,也是观赏植物应用的一个重要特点。垂枝植物种类繁多,姿态各异,通过叶、花、果在形态、色彩、芳香、质感等方面的特点及其整体构成,表现出各种自然美。植物以绿色作为大自然赋予的主基调,同时又以多彩的花、果、叶甚至整个植株发出清香、甜香、浓香、幽香等多种香味,引起人的嗅觉美感。植物除了自然美外,很多传统的观赏植物还富有意蕴美,其含义与通常所说的联想美、含蓄美、意境美等相近,其审美特征在于将植物自然形象与一定的社会文化、传统理念相联系,以物寓意、托物言情,使植物形象成为某种社会文化、价值观的载体,成为历来文人墨客、丹青妙手垂青的对象。在我国,这方面较为典型的垂枝植物有:垂枝梅、迎春、木香等。由于具有一定的传统文化载体功能,使这些植物在自然形态美的基础上又具有了丰富的意蕴美内涵。

2.1.3生态效应应用垂枝植物时,除考虑其生态习性、观赏特性外,植物对生态环境的改善也是环境绿化的重要目的。垂枝植物同其他植物一样具有调节环境温度、湿度、杀菌、减噪、抗污染、平衡空气中氧气与二氧化碳等多种生态功能。由于在形态上、生态习性、应用形式上的差异,不同的垂枝植物对环境的生态功能的发挥不尽相同。例如:在市区、工厂等空气污染较重的区域则应栽种能抗污染和能吸收一定量有毒气体的种类,降低空气中的有毒成分,改善空气质量。保持水土,则应选择根系发达、枝繁叶茂的树种。

2.2应用形式

垂枝植物的应用形式与内容要根据环境特点、绿化功能要求,结合植物的生态习性、物候变化、观赏特点选用适宜的类型和具体种类,也可根据不同类型植物的特点、设计和制作相应的设施,使植物、构筑物、环境之间实现科学与艺术的统一。垂枝植物可与其他植物,包括乔木、灌木、各种花卉搭配,在庭院、公路、公园等地方的绿化中经常被使用,可群植或片植形成大面积的景观,亦可孤植。不同的绿化场所,垂枝植物有以下常见应用形式与内容:

2.2.1水边种植部分垂枝植物抗性好,耐水湿,适宜种于水边。医学论文水边种植垂枝植物,使枝条伸向水面,形成柔条拂水、低枝写镜的画面,树姿与水体相互掩映,虚实相应,深化和丰富了植物景观的内容,提高了园林审美情趣。可用于水边种植的垂枝类型树种有:垂枝梅、垂柳、绦柳等。龙游梅,枝条自然扭曲如游龙,别具风致,因干形奇特,也很适合水滨作点景之用。它那灵动、隽逸、活泼的形与神,在水的衬托下,往往随意成趣,常有神来之笔,令人浮想联翩。

2.2.2行道树大部分垂枝植物姿型优美,性耐修剪,适应性广,抵抗力强,因此可种植于公路、园路的两旁,细长柔软的枝条向下悬垂,偶尔随风摆动,并不时地抚摸着人们的脸,体现了人与大自然的亲近。在浙江嘉兴,那里的垂柳树体高大,经常被做为行道树使用。可作为行道树的有:垂枝南洋杉、垂枝桦、垂枝槐等。

2.2.3园景树垂枝植物的树形优美,有很多的观赏特征,可赏花果,观形色,可在庭院、公园中作为园中布局的中心植物景观,在栽植上可孤植、配植、群植。以单株形式配植的各类树木,对单株的观赏形状要求高。垂枝植物中常用作园景树的树种有垂枝雪松、垂枝槐、垂枝榆、垂枝榕、垂枝樱花等。

2.2.4垂吊花卉垂吊花卉极其迎合现代人美化和装饰室内的心理和要求,因为她有与生俱来的艺术格调,富有浓浓的梦幻感和飘逸感,她可以轻而易举将室内的环境布置得充满艺术氛围,焕发自然生机。垂吊花卉一般挂在较高处,以仰视观赏为主,基本的要求是枝叶繁茂,生长迅速,管理方便,观赏效果好,能很快成形。因此有些枝叶和花向下生长的种类是良好的吊盆材料。垂枝植物中可用作垂吊花卉的种类有绿之铃、倒挂金钟、垂枝石松、绿萝等。

2.2.5棚架棚架是园林绿化中最常见、结构造型丰富的构筑物之一。生长旺盛、枝叶茂密、开花观果的攀援植物是花架绿化的基本物质基础。垂枝植物中可用作棚架植物的有木香等。

2.2.6护坡、堡坎绿化护坡与堡坎绿化是城市立体绿化,特别是地形、地貌复杂多变的山地城市绿化的一个重要内容。对于堡坎、坡坎、堤岸等地段,可选用垂吊植物中的俯垂型植物植于坡坎顶部边缘,使其枝蔓向下悬挂,覆盖坡坎而起护坡美化装饰和绿化的功能。垂枝植物中可用作该类型的绿化树种有:迎春,连翘、云南黄素馨等。

2.2.7山石绿化在山石边种植一些垂枝植物,山石与婆娑的树姿二者相互呼应,更富自然情趣,如垂枝梅,垂枝鸡爪槭等。梅石相配,刚劲简洁,妙笔生花,石因梅而活,梅因石更绝,对比强烈,收效甚佳。

2.2.8盆景应用一些垂枝植物,经整形修剪,成为灌木状态,常用作盆景材料,如垂枝金花柳、垂枝龙爪槐等。

2.2.9大量片植或群植英国园林设计师提出过“没有量就没有美”,强调大量片植,垂枝植物秀丽的外形,若大量的集中在一块,将形成一个大面积的景观。职称论文垂枝植物中常片植或群植的树种有垂枝樱花、垂枝梅花等。

2.2.10其他用途不少品种可用作切花,用作插花材料,加工成为艺术品,可放在室内数年,如垂枝银花柳;也可用作盆栽,自由移动,放置在不同的空间里,快速形成优美的景观,如垂枝金花柳等等。

3展望前景

综上所述,垂枝植物是一类很值得推广的造景植物材料,它特有的观赏特性及生态适应性决定了它在园林中的应用,有很好的发展前景。但是应注意到垂枝植物也存在一些问题:一方面垂枝植物的培育难度较大、成本较高,大部分品种应用主要集中在特色景观营造中,而且,目前还有很多垂枝树种处在苗木繁育阶段,在规格和数量上都还不能达到供应市场的要求。另一方面,并不是所有的垂枝的变异性状都值得培养。有些树木例如大叶杨培养出来的品种,完全不具备垂枝树木特有的观赏价值,因此对其市场前景的估测并不乐观。垂枝型树木的选育有几点值得注意:一般而言,要求植物的冠形为伞形或扁球形,其开张的树冠利于达到遮阴的功能;其次就是对枝条姿态、颜色以及叶型的要求,这也是影响垂枝植物观赏效果的重要因素;最后还要综合考察该品种的生物学特性,如抗逆性等。

随着回归自然意识的深化,人们越来越认识到垂枝植物重要的应用价值。工作总结我国应大力发展垂枝类型植物,同时,建议科研单位加强垂枝植物的育种工作,尤其是在选育观赏价值高的新品种这方面。垂枝植物的种类繁多,情调各异,应用空间广阔,加强对它们的开发、研究与推广作用,将对人们生活增添无限风采。

参考文献:

[1]熊济华,唐岱.藤蔓花卉.攀援匍匐垂吊观赏植物.中国林业出版社,2004,7.

[2]赵锡惟.垂吊花卉.上海科学技术出版社,2004,9.

[3]苏雪痕.植物造景.中国林业出版社,2003,1.

第2篇

1.1调查地点调查地点主要选择在银川市城市苗圃、银川市西干渠苗圃、中山公园、宁夏老干部疗养院、宁夏传染病医院、宁夏医科大学附属医院等。

1.2调查内容银川地区保健植物资源调查，包括与人类的五觉：视、嗅、触、听、味有关的保健植物，对其长势、胸径、抗性（包括越冬性、越夏性、抗病虫害、干热、土壤板结、贫瘠、盐碱化等不良因素的逆境适应性）等。

1.3调查方法通过实地调查，采集植物标本，拍摄照片，对其枝叶特征、植物生境、观赏特性及应用评价作详细的调查记录，根据其保健特性统计银川地区的保健植物资源并分析其应用价值。

2结果与分析

2.1保健植物的种类调查统计，能够在银川市区露地栽植的树木品种（包括变种）可达到236种，其中生长良好的品种就有132种，分属28科，45属。在银川地区共发现保健植物18科29属38种，有乔木、灌木、藤本、草本等。

2.2保健植物的分类所谓保健植物，是指对人们身心健康的保持、保护有着明显功效的植物[1]。根据目前的研究，对保健植物的分类是根据人类视觉器官、听觉器官、嗅觉器官、触觉器官、味觉器官对保健植物所产生的不同心理、生理感受，分为以下五种类型。

2.2.1视觉型主要是指花、果、叶、枝具有较高观赏价值的保健植物。人们长时间注视绿色植物，可以达到心旷神怡、神情目爽、增强体质的效果。蓝色能缓解紧张，调节体温；红色能振奋精神；黄色会增强食欲；绿色促进思维，减缓脉搏速度；白色镇静催眠[2]。

2.2.2听觉型植物的叶片或枝干在风雨作用下能发出各种不同的声响，有的萧瑟，有的优美，有的汹涌澎湃，这些声音能消除人烦躁不安、心悸不宁的情绪。人们熟悉的河清蝉鸣、雨打芭蕉、万顷松涛就是指人们心理获得了美感和满足，从而达到了保健效果。听觉型的保健植物要发挥保健作用，要选择安静的、没有噪声干扰的场所，在配置时要选择叶片经大自然风雨撞击后能发出优美声响的树种，而且要有一定的数量，才能具有声响效果。如核桃、梓树、睡莲、荷花、美人蕉等。

2.2.3嗅觉型“芳香疗法”（aromatherapy）：指的的是用植物香精治疗或预防疾病，是既年轻又古老的自然疗法。嗅觉型保健植物主要通过散发出来的各种香气或其他挥发性物质如芳香油、萜烯类物质来起作用。如有些植物的气味具有很强的驱虫功效；有些植物的气味具有抗菌灭菌作用。对于人的保健作用，主要体现在一些植物的气味可以改善人的食欲、调节情绪。

2.2.4触摸型触觉是一种新型的、具有发展空间的、有益身心的接触自然的感觉方式[5]。而触摸型保健植物正好满足了人们亲近自然的需要，植物的花、茎、叶的质感（粗糙、光滑、毛茸茸）对触觉都有应激作用。植物经触摸后，挥发出来的物质经过皮肤毛孔直接吸收，可以起到健身治病的目的。如触摸型保健植物萱草能消炎退肿，跌伤、扭伤可用接骨木涂擦。

2.2.5味觉型中医保健讲医食同源，植物的不同部位具有不同的使用价值和保健功能。这类保健植物在园林绿地中应用较少，主要适合在宅前和阳台绿化栽种。如号称“果中之王”的中华猕猴桃，能增强体质，抗衰老、降血脂；一年生地被植物马齿苋，含丰富的去甲肾上腺素，能预防和治疗糖尿病，具有清热解毒之功效。3保健植物在园林绿地中的应用

在园林绿地建设中，保健植物是构建养生保健型生态群落的基础，它能为人们提供一个生态健全、空气清新、景色宜人的健身、医疗空间和“森林浴”旅游场地[6]。随着环境心理学和医学渗透到园林绿地景观中，园林绿地植物材料的选择也偏向于具有防病、强身、祛病、延长寿命等保健作用的植物，从而营造出便于人们追求健康的场所。

3.1营造高质量的健身活动空间在园林绿地中进行建设活动也已成为人们追求健康的最佳方式。园林植物有调节空气负离子浓度的作用[7]，许多人都喜欢在树林环境中健身，因为松柏类等植物能会发出有益物质，具有提神、醒脑、舒筋、活血的功效。建设活动空间的植物配置，应以嗅觉型保健植物为主，再配以适量的水体[8]，水边配置菖蒲、芦竹、香蒲等湿生植物，营造保健与观赏兼有的景观。

3.2开展“森林浴”旅游“森林浴”就是到森林中沐浴那里特有的气息。森林中含有大量对人体有利的良性物质，能清肺强身，使人心旷神怡。因此，“森林浴”收到众多旅游者的欢迎，而“森林浴”疗养院、“森林医院”也帮助许多疾病患者恢复了健康。

3.3开辟植物保健专类园保健植物专类园是保健植物引种、栽培的试验基地。

3.4室内盆栽观赏提倡在居室的厅堂、阳台或办公室放上几盆食药用型或芳香的保健植物，起到调节生理、心理机能，增强免疫力的的作用[9]。

3.5与其他园林要素进行搭配保健植物与其他的园林植物一样，能为山石、水体、建筑以及道路增添美感，使之产生出一种生动活泼而具有季节变化的感染力。

摘要：园林中利用保健植物进行绿化，对人的心理、精神状态和情绪起着良好的安定作用。目前，我国保健植物种类的开发及园林应用还存在着很大的空间。本文以银川地区保健植物资源为对象，对保健植物资源及其园林应用现状进行了调查并分类，并就保健植物在园林绿化中的配置提出了几点建议。

关键词：保健植物应用

参考文献：

[1]殷利华等.居住区绿化保健植物的合理运用[J].江苏林业科技，2005.32（4）：50-53.

[2]程绪珂，胡运骅.生态园林的理论与实践[M].北京：中国林业出版社，2006：95-104.

[3]陈有民.园林树木学[M].北京：中国林业出版社.

[4]蔡丽敏等.浅议植物保健园的营建[J].现代园林.2008.75（2）.

[5]孔宪琨.感觉原理在园林设计中的应用[C].北京林业大学硕士论文.2001：46-49.

[6]陈立军.保健型园林营造探讨[J].邵阳学院学报（自然科学版）.2004：1（4）108-114.

[7]吴克宁.探索城市园林绿地的新功能——植物保健园规划设想[J].中国园林，2003（10）：31-33.

第3篇

论文摘要:细胞凋亡又叫细胞程序性死亡，是植物正常发育中必不可少的一部分,目前已成为植物细胞生物学研究的一个热点。本文对植物凋亡的一般特征、植物营养和生殖生长中的细胞凋亡以及植物-病原物互作中的细胞凋亡进行了综合评述,并对植物细胞凋亡研究的现实意义进行了探讨。

细胞凋亡是多细胞生物体在生理或病理条件下部分细胞所采取的一种由内在基因编程调节,通过主动的生化过程而自杀死亡的方式[1]。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以常常又称为细胞编程性死亡。细胞凋亡的现象最早是Kree在1965年观察到的，经过进一步深入研究之后，他于1972年将其重新命名为细胞凋亡。之后近20年，细胞凋亡的研究主要集中在动物，人们越来越认识到细胞调亡在动物生长发育中、尤其在维持动物体内细胞和组织平衡、特化、形态建成和防病、抗病过程中的重要作用。同动物一样，在植物生长发育中也存在着细胞凋亡现象。但由于植物生长发育和细胞结构的特殊性，有关植物细胞凋亡的研究起步较晚。近年来，随着植物细胞凋亡的研究进展，人们逐渐认识到细胞凋亡是高等植物生长发育的必要组成部分，同时也是植物体度过不良环境的重要手段。目前,植物细胞凋亡的研究已成为近年来植物细胞生物学的新兴研究领域和热点之一。本文就植物细胞凋亡的一般特征、检测方法、在植物中的存在及意义作一综合阐述。

1植物细胞凋亡的一般特征

经历细胞凋亡过程的细胞呈现一些典型的形态学变化,光学显微镜或电子显微镜观察可见:细胞体积缩小,染色质凝集、断裂、趋边化,细胞器解体、消失,细胞膜发泡形成凋亡小体(其中包含有凝集的细胞核断片和细胞器)[3.4]。随着研究的深入,分子生物学证据也逐步被阐明:细胞染色质DNA在核小体连接部位断裂,其片段大小为200bp的倍数,经琼脂糖凝胶电泳可见到特征性的DNA梯度(DNAladder),此特征还可以通过超速离心、末端标记电泳以及原位缺口翻译技术等进行定性、定量测定。细胞形态学和分子生物学的变化是细胞凋亡的重要诊断依据。

2细胞凋亡的检测方法

2.1细胞形态学观察法

苏木素-伊红(HE)染色法:石蜡切片的HE染色是组织形态学检测的常规方法,光学显微镜下细胞核呈蓝黑色,胞浆呈淡红色。凋亡细胞在组织中单个散在分布,表现在核染色质致密浓缩,核碎裂等。

(1)电子显微镜。电镜观察,凋亡细胞染色质固缩,常聚集于核膜上呈境界分明的块状或新月形小体,初期细胞可见完整的细胞器,细胞膜完整,凋亡小体形成。目前一致认为,电镜下获得凋亡细胞特征性的形态学改变是判断细胞凋亡的最可靠依据。

(2)荧光显微镜。对体外培养的活细胞经荧光色素处理,可在荧光显微镜下观察细胞形态改变。常用荧光色素有吖啶橙、Hoechst33258或Hoechst33342、碘化丙啶(PI)、溴乙锭(EB)。前两种可分别进入活细胞和死细胞,而后两种荧光素仅能进入死细胞。不同的荧光素使核着染不同颜色的荧光,正常细胞呈均匀荧光染色,而凋亡细胞呈致密浓染的颗粒状或块状荧光。

2.2反映凋亡细胞膜改变的方法：染料排斥法。

除了电镜能反映细胞膜完整性外,还可用染料排斥法,如台盼蓝、PI等。坏死细胞膜破损,被染料着染。而凋亡细胞细胞膜完整,不被着染。但在体外培养的细胞最终也会发生继发性坏死。因此,此法不能单独用来判断凋亡细胞。另一种方法是判断胞质膜的不对称性。在正常细胞膜上,磷脂酰丝氨酸基团(PS)位于胞内侧,而在细胞凋亡早期膜上此基团则转向胞外侧,以利于被吞噬。因此,磷脂酰丝氨酸基团位置的改变,可作为凋亡细胞的一个标志。

2.3反映脱氧核糖核酸有规律断裂的方法

细胞凋亡过程中,DNA有规律地断裂可以通过下述几种方法检测出来。

(1)琼脂糖凝胶电泳法。细胞悬液经裂解消化按常规法提取DNA后,于含EB的琼脂糖凝胶中进行电泳,正常细胞DNA呈单一条带。细胞凋亡时呈典型的梯状条带,系180～200bp左右的及多聚核小体的梯状DNA条带。坏死时则呈现模糊的弥散状条带。DNA电泳法是判断细胞凋亡的经典方法.PEG6000诱导的小麦叶片[7]、羟自由基诱导的烟草细胞[8]、细胞色素c诱导的胡萝卜和烟草原生质体[9]和乙烯诱导的胡萝卜原生质体[10]发生PCD时均检测到DNA梯状条带。

(2)流式细胞仪检测法。细胞发生凋亡时,其细胞膜的通透性增加,但其程度介于正常细胞和坏死细胞之间,利用这一特点,被检测细胞悬液用萤光素染色利用流式细胞仪测量细胞悬液中细胞萤光强度来区分正常细胞、坏死细胞和凋亡细胞。

(3)原位末端标记法(InSituEnd2Labeling,ISEL)。通过DNA多聚酶I把已标记的核苷酸结合到DNA的单链断裂处,以寻找有无Ap发生。标记的方法有同位素标记、荧光素标记、地高辛或生物素标记等。

(4)原位切口平移法(InSituNickTranslation,IS2NT)。利用DNA多聚酶将核苷酸整合到Ap细胞内断裂的DNA3′羟基末端,同时水解5′末端,以修复DNA。若用已标记的核苷酸,即可显示出有断裂DNA的细胞。该法同样也可用于细胞悬液中Ap的观察。

(5)末端转移酶介导的缺口末端标记法(TdT2me2diatedX2dUTPnickendlabeling,TUNEL)。末端转移酶(TdT)介导的X2dUTP缺口标记法是目标原位检测Ap最为敏感、快速、特异的方法,其具有广泛的应用前景。末端转移酶(TdT)可催化在DN段的3′羟基末端合成多核苷酸聚合物的反应,即DN段加尾。利用末端转移酶(TdT)将标记的脱氧核苷酸转移到DNA缺口或3′羟基末端上,通常所用的核苷酸为dUTP,标记物为地戈辛、生物素、荧光素等。

(6)ELISA法。对Ap细胞内DN段的检测还可用ELISA法。悬浮细胞经裂解,高速离心去除核的成分后,取上清加入已包被有抗组蛋白抗体的反应板,反应后再加酶标抗DNA抗体,若上清中含断裂的DN段,则可通过此双抗体夹心法得以检出[11]。

3植物发育过程中的细胞凋亡

萌发的种子中的糊粉层、维管束的木质部、生殖器官的组织(如花药和子房)及根冠等组织中均有细胞凋亡的发生[12]。虽然在细胞水平上,与细胞凋亡相关联的水解酶的激活、一些蛋白的失活以及核DNA的断裂都可以经常观察到,但是这些现象的发生机制到近来才有所了解。

3.1导管的形成

导管是由排列有序的死亡的导管分子(trachearyelements,TEs)构成。王雅清和崔克明[13]对杜仲木质部导管分化的研究证明,其分化过程也发生了细胞凋亡。所有这些研究都表明木质部导管分化与细胞凋亡有密切关系。玉米生长过程中在一定条件下根部皮层细胞崩溃死亡形成通气组织,而通气组织与植物的同化、呼吸、蒸腾作用都有密切关系[14].

3.2单性花的形成

许多单性花植物在花原基分化时存在雌蕊和雄蕊原基细胞,在后期发育的特定阶段雌蕊或雄蕊原基细胞出现细胞凋亡,从而最终形成单性花。

3.3大、小孢子的形成和发育

大多数种子植物中,大孢子母细胞减数分裂形成4个大孢子。仅有1个能发育成雌配子体,其余的3个大孢子退化。例如,蕨类植物大孢子母细胞减数分裂产生4个大孢子,这4个大孢子通常呈线型或T型排列,仅有1个能继续发育成雌配子体,其余3个都死亡。对其超微结构的研究表明,其退化解体过程也符合细胞凋亡的基本特征[15]。

3．3雌雄配子体的发育

植物中雌雄配子体的发育有细胞凋亡参与其中。裸子植物雄配子体发育过程中,原叶细胞的退化和雌配子中颈细胞、腹沟细胞的消失及珠心细胞的衰退也是细胞凋亡的结果。在被子植物雌配子体(胚囊)发育过程中,珠心组织被作为营养物质吸收而退化的过程是细胞凋亡[16].

3．4胚的发育

在胚性细胞分化和发育过程中,存在着细胞凋亡[17]。植物的胚由受精卵发育而成,在胚的形成过程中,助细胞、反足细胞和胚柄细胞都因发生细胞凋亡而消失。胚柄由受精卵第一次分裂形成,当胚发育到一定阶段,胚柄发生细胞凋亡,形态上表现为质壁分离,原生质体固缩。单子叶植物的种子中,在胚和胚乳之间有一层或几层排列整齐的糊粉层细胞,含大量糊粉粒。胚胎发育早期由胚柄提供营养形成种子,后期则通过糊粉层细胞形成分泌组织,分泌水解酶,水解胚乳成分,种子萌发后,糊粉层功能完成,便开始凋亡,是典型的细胞凋亡。在种子萌发过程中,其他胚乳和无胚乳种子子叶中一些贮藏细胞也会发生类似的细胞凋亡,没有这些细胞凋亡,幼苗就不能正常生长发育,会因饥饿而死亡。

3.5根冠细胞的死亡

根冠位于根尖的顶部,是由许多薄壁细胞组成的冠状结构。在根的发育过程中,根冠细胞不断脱落,并由顶端分生组织不断产生新的细胞,从内侧补充使根冠细胞得以保持定数。对根冠细胞脱落的研究证明,其脱落过程是典型的细胞凋亡。正是这些细胞的主动死亡,才保证了根顶端分生组织在生长过程中避免与土壤磨擦而受伤,进而保证了根的正常发育。对玉米根尖进行低温胁迫或用细胞毒素类药物如放线菌D、秋水仙碱处理后,这些根尖分生组织细胞同样具有DNAladder、染色质和细胞核浓缩等特征,说明环境因子和药物也可诱导根尖细胞发生凋亡[19.20]。

3.6叶发育过程中的细胞凋亡

在叶子的发育过程中,叶缘的各种裂、齿和叶片中的空洞(如龟背竹叶片)的形成等都是由于相关部位细胞的凋亡所造成的。此外,对叶片衰老过程的研究发现,衰老起始时,叶绿体首先被自体吞噬,此后水解酶、RNA酶等活性上升,而且以液泡内半胱氨酸蛋白酶活性最为显著[21],这些都是细胞凋亡的特征。因此,叶子脱落前叶片的衰老过程也是PCD。

4环境胁迫诱导的植物PCD

4.1植物超敏反应中的PCD

超敏反应(hypersensitiveresponseHR)是植物被病原物侵染后所引起的适应性反应,其中的细胞死亡被证明是细胞凋亡。在植物超敏反应中,DN段化,特征性切割核小体的核酸酶被激活等生理生化特征和凋亡小体等形态特征都被证实。4.2盐胁迫诱导的PCD

无机盐KCN、NaCl、CaCl2和一些重金属离子等在一定条件下均可诱导植物细胞出现与动物细胞凋亡类似的特征。宁顺斌[22]等人的实验证明烟草、玉米的根尖在高盐(NaCl500mmol/L)处理后,出现明显的DNA梯状电泳图谱。林久生和王根轩[23]用20%PEG溶液(-0.63MPa)对小麦根系进行渗透胁迫，在小麦叶片DNA琼脂糖凝胶电泳图谱上观察到明显的梯状DNA条带，表明PEG处理诱发了DNA核小体间的断裂，末端脱氧核糖核酸转移酶介导的3’OH末端标记法(TUNEL)检测出现阳性结果。

4.3活性氧与植物细胞凋亡

活性氧是一类具有强氧化能力的物质,主要包括超氧化物、过氧化氢、羟自由基等,各种逆境条件,包括冷害、渗透胁迫、低氧、臭氧、紫外线等导致的植物细胞凋亡最终都与活性氧的产生有关。当细胞外一些信息如辐射、高温等通过细胞活性氧传入细胞引起其脂质过氧化或与细胞凋亡有关基因的表达时，细胞也会凋亡[24]。陈明等[25]研究发现以一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理小麦可以明显提高ROS清除酶，如过氧化物酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸氧化酶等活性，从而清除因盐胁迫产生的氧自由基或活性氧ROS，或直接清除ROS来保持细胞处于还原状态。

5研究植物细胞凋亡的意义及展望

导管细胞的退化死亡、筛管细胞原生质的自溶,形成了植物体的输导组织;这些细胞死亡之前,细胞内物质可被其他细胞回收利用,这是植物能够独立营养的一个特性,叶片衰老死亡即是适应营养重新分配的结果,但这个过程却影响了农产品的产量。因此,要搞清植物细胞凋亡的发生程序,对粮食生产及作物储藏技术改良都具有重要的现实意义。在超敏反应中,被病原体感染的宿主细胞采取主动死亡的方式,从而限制感染部位病原菌的生长,阻止病原菌的传播,以达到防病抗病的目的。这种植物自身的主动抗病反应,若在植物抗病育种中加以应用,使植物能够自动、有效地抵抗病原物的侵染,就可以减少农药的使用,避免环境污染,从而提高人类生活质量。

由于植物细胞凋亡的同步性很低、凋亡时间很短,同时由于细胞内各种因子相互作用,调控机制及其复杂,使分子生物学技术应用于细胞水平的研究存在很大困难。近年来,利用非细胞体系来研究细胞凋亡的模式的建立和应用弥补了上述不足。有研究表明[26],利用非细胞体系研究细胞内复杂的生化活动具有独特的优越性,在细胞周期调控、DNA复制、核小体与染色质构建等研究中发挥了重要作用。非细胞凋亡体系的建立与利用,在很大程度上促进了人们对植物细胞凋亡生化和分子机制的研究,为植物细胞凋亡研究开辟了新途径。

随着植物细胞凋亡的研究的逐步深入,发现植物细胞凋亡需要研究的方面还很多。植物体发生细胞凋亡的机理还不清楚,植物细胞中与细胞凋亡有关的基因研究还远没有动物深入。尽管许多实验表明植物细胞凋亡与动物是相似的,但分子水平共同特征少,目前仅发现少数几个基因参与植物细胞凋亡的过程[27]。研究过程中常局限于某一特定现象,很少有将这些现象和植物发育的具体过程联系起来,加上植物生长周期较长,给研究带来一定困难。植物细胞凋亡的研究如果能与植物的经济利用联系起来,将具有重要实践价值。如能发现诱导果实发育中细胞凋亡发生的因子,通过人为调控,改变生长发育期,提高果品产量和品质,则将会极大地推动果树现代化生产的发展。

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第4篇

论文摘要：从植物病虫害标本的采集常用的检疫检验方法、检疫对象识别及检疫对象封锁控制措施等方面对植物检疫技术进行了概述。

随着农业生产的迅速发展和国际国内贸易往来的日益频繁，各地调运的种子种苗及农产品日益增多，大大增加了植物病、虫、杂草人为传播的可能性，有害生物入侵发生危害的频率也越来越高，因此，掌握植物检疫识别技术、做好植物检疫工作显得愈加重要。

1植物病虫害标本的采集

植物病虫害标本是植物病虫害及其分布的实物性记载。标本的存在，即可在田间调查的基础上进一步在室内进行鉴定。

1.1采集标本的要求

1.1.1症状典型。具有不同阶段的症状。

1.1.2带有病征。病部带有病原物的子实体。

1.1.3病害单纯。l个标本只能具有l种病害。

1.1.4记载详细。有寄主名称、发病情况、环境条件、采集地点、采集日期、采集人等。

1.2采集病害标本的注意事项①对于不认识的寄主植物，注意采集枝条、叶片、花果等部分，以便鉴定植物名称;②适合压制的叶片标本，应随采随压于标本夹中，否则叶片失水卷缩无法展平;③腐烂的果实标本应先以标本纸分别包裹后再置于标本箱中，防止污染和挤坏标本;④黑粉菌类标本由于病菌抱子极多，容易散落，所以应用纸袋分装，以免混杂;⑤每种标本的采集应具有一定的复份，一般要求5份以上，以便鉴定、保存和交换。

2常用的检疫检验方法

检疫检验主要对现场检疫取回的代表样品和病、虫、杂草籽粒样本，在实验室作进一步检验鉴定。检验方法因不同病、虫、杂草的种类和不同的植物、植物产品而异。

2.1害虫常用的检验方法过筛检查、比重检查、染色检查、解剖检查、灯光透视检查等。

2.2真菌病害常用的检验方法洗涤检验、漏斗分离检查、直接检查、切片检查、保湿萌芽检查、分离培养检查等。

2.3细菌病容常用的检验方法分离培养检验、噬菌体检验、血清学方法与单克隆抗体技术等。

2.4病毒病害常用的检验方法染色法、指示植物接种检验、血清学方法以及PCR、探针等分子生物学方法。

2.5病原线虫常用的检验方法直接分离法、漏斗分离法、浅盘分离法、离心分离法、漂浮分离法、直接解剖分离法等。

3检疫对象识别

植物检疫对象是专指那些经国家及有关检疫部门科学审定，并明文规定要采取检疫措施禁止传人的植物病、虫、杂草等。

3.1水稻细菌性条斑病

3.1.1田间症状。苗期、成株期均可发病，主要危害叶片。叶面初生暗绿色水渍状半透明小点，后沿叶脉扩展形成淡黄色狭条斑。病斑表面常分泌有大量橘黄色露珠状菌脓，干悴后成鱼籽状胶粒，粘在病叶上。严重时，多个病斑可连成大斑，病叶呈橘红色，并迅速枯死。条斑也可发生在叶鞘上。

3.1.2调查及检验方法。①田间调查:在水稻生育中、后期进行，根据病斑颜色和形态认定。②室内检验:将病组织切断后，菌脓从切口溢出;也可进行镜检观察。

3.2小麦矮腥黑稼病

3.2.1田间症状。病株显著矮化，株高仅为健株的l/3-1/2，分孽增多，病穗外观比健穗肥大，小穗、小花增多，芒短而弯，向外开张，病穗上各小穗均受害成为黑褐色菌痪，坚硬不易压破。

3.2.2调查及检验方法。①田间调查:在小麦分萦及灌浆后期调查。重点调查田块的四周近田埂处。病菌能刺激小麦产生较多的分孽，感病植株分孽每株多达30一40个，而健株一般不超过20个;在小麦灌浆后期，感病植株病粒外壳均呈暗褐色，而健株麦粒外壳则呈浅绿色，稍带透明。②室内检验:现行检验方法主要用冬抱子形态特征与萌发特性区分矮腥黑穗病菌与网腥黑穗病菌。小麦矮腥黑穗病菌冬抱子网脊高度通常为2一3um，胶鞘厚度通常为2一4um，网目径通常为3一6um，抱子直径幅度16.8一32um，多数为18一24um。

小麦矮腥黑穗病菌冬抱子在17℃无光照的条件下，1周后不能萌发，而只能在5℃、有光照条件下经20一90d才能萌发，网腥黑穗病菌冬抱子以上2种条件下1周后都可萌发;矮腥冬抱子萌芽后的先菌丝有分枝现象，且能产生数量多达50一60个小抱子，而网腥先菌丝较少有分枝现象，小抱子数量只有4一16个。

3.3玉米箱.病

3.3.1田间症状。玉米霜霉病为系统侵染，病叶色泽苍白，形成初黄白色，后颜色变深的条纹，潮湿时长出白色霜霉状物。有时病菌在坏死组织里产生卵抱子。病株生长缓慢、矮化、不结果穗或穗小粒瘪。

3.3.2检验方法。①检查来自疫区的高梁、玉米包袋材料，将其保湿1周，或埋在灭菌土壤中1周，使组织腐烂分解，然后制片镜检卵抱子;②用洗涤检验法，检验种子外部是否附着卵抱子;③将种子播于灭菌土壤中，观察幼苗系统症状，直到出苗后5周以后。

3.4马铃.瘩肿病

3.4.1田间症状。症状主要表现在马铃薯的地下部分(根系除外)，其块茎、甸甸茎受害后形成较大的甚至包围整个茎基部的癌瘤，酷似花椰菜的花球。幼薯受害则整个成畸形。较大薯块则多在芽眼处形成畸形的癌瘤。高感品种在腋芽和茎间形成小癌瘤。癌肿初为白色，见光后渐为绿色，最后变褐至黑色，腐烂。

3.4.2室内检验。产地检疫时间可在马铃薯生育的中、后期或收获期。室内检验主要是检查块茎上有无癌瘤。尤其是芽眼周围有无小的癌瘤，对可疑为癌肿瘤的组织，应作徒手切片镜检，检查有无休眠抱子囊或夏抱子堆及夏抱子囊。

3.5大豆疫病

3.5.1田间症状。大豆生育期的各阶段均可发生，引起根腐、茎腐、植株矮化、枯萎和死亡。田间播种后可引起种腐，幼苗出土后碎倒，主根变褐、变软，枯萎死亡。真叶期受害，幼苗茎基部呈水浸状不失绿，感病重时叶片发黄，枯萎而死。成株期受害茎基部出现黑褐色凹陷病斑，并向上下不同部位扩展，叶柄基部叶片下垂呈八字形，叶片不脱落，整个植株逐渐变黄枯死。较老植株豆英受害，往往茎部、侧枝及主根形成坚硬的边缘不清的病痕。

3.5.2调查及检验方法。①田间调查:主要采取踏查法，分两个阶段进行。一是苗期，幼苗出土前后及真叶期各调查l次，观察有无特征性病症出现;二是在生育中期。②室内检验:检验种子表面带菌.可用常规的洗涤检验;种皮里带菌，可将豆粒放在10%KOH水溶液中处理后剥下种皮，制片，然后镜检;疫霉菌的分离培养，可采用PARP选择性培养基(即在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中加人匹马霉素10mg/kg、安比西林250mg/kg、利福霉素10mg/kg、五抓硝基苯100mg/kg、恶霉灵50mg/kg)。

3.6柑福演疡病

3.6.1田间症状。危害枝梢、叶片、果实和曹片，形成木栓化隆起的病斑。①叶片症状:病斑初时在叶背面出现黄色、针头大的油演状斑点，后逐渐扩大、隆起，表皮破裂，呈海绵状，灰白色，以后木栓化，表面粗糙，呈灰褐色火山口状开裂。病斑多近圆形，周围有黄色或黄绿色的晕圈，靠近晕圈处常有褐色釉光边缘，但老叶上病斑的黄晕圈有时不明显。②枝梢症状:在嫩梢上的病斑比叶片上的更隆起、木栓化，呈火山口状开裂，病斑圆形、椭圆形或多个一起呈不规则形，浅黄色或黄褐色，并有暗褐色狭细釉光边缘。③果实症状:与叶片相似，但木栓化程度更高，开裂更显著，无黄色晕圈，有些有釉光边缘。病部只限于果皮上，不深至果肉，果实生育前期发生的病斑多隆起，中、后期发生的较扁平，病果易脱落。

3.6.2调查及检验方法。①田间调查:在苗木夏梢转绿后、秋梢转绿后、出苗前和果实采摘前l个月进行产地检验。果园、苗圃按品种在全面目测检查的基础上，随机取10个样点，果树查5%一10%;苗木l万株以下查全部，l万一10万株查30%，10万株以上查巧%。仔细检查叶片、枝梢、果实上有无溃疡病斑。②室内检验:可先用一般检查细菌滋脓的方法，确诊其为细菌病害后，再作分离培养。

3.7烟草环斑病毒病

3.7.1田间症状。发病叶片上出现环纹状褪绿斑和坏死斑，散生、2层或3层，并常沿叶脉发展。叶上环斑数量l一2个或数个不等。重病株矮化、叶片变小，量轻质劣。病茎和叶柄上产生褐色条斑。该病毒常使花期不育，减少种子产量。

3.7.2调查及检验方法。①田间调查:在平均气温达20℃时，到田间调查。②室内检验:一般采用鉴别寄主、血清学、电镜、分子生物技术等方法。鉴别寄主是常用的方法，当接种鉴别寄主的症状陆续明显时观察叶片上的病斑:可豆出现褐色小枯斑;黄瓜子叶出现淡黄圆斑，新生真叶出现系统不规则淡黄色斑，老叶变成褐色枯斑，新叶扭曲;烟草叶先出现同心环纹，逐渐变成系统花叶;千日红叶出现褪绿小环斑;菜豆、觅色黎、昆诺黎叶出现枯斑。

3.8番茄溃疡病

3.8.1田间症状。该病是细菌性维管束病害，幼苗期至结果期均可发病。幼苗发病，由叶缘开始向上逐渐萎蔫，有的在胚轴或叶柄处生溃疡状凹陷条斑，病株矮化或枯死。番茄插架时最易看到早期症状，起初下部叶片凋萎下垂、卷缩，似缺水状，病叶叶柄上有长条揭斑，最后全叶枯死;后期茎秆上出现狭长的条斑，扩展、下陷或开裂，病茎增粗，常生大量气生根。髓部褐色，茎中空，多雨或湿度大时病叶、病茎常滋出菌脓，干燥后成白色污状物。果实受害时幼果皱缩、畸形，果内种子很小、黑色、不成熟;青果上病斑为圆形，外圈白色，中心粗糙褐色，俗称“鸟眼斑”，这是溃疡病特有的症状。

3.8.2调查检验方法。①田间调查:番茄开花至采摘期，均可随机调查，但座果期症状明显，易诊断。②室内检验:植株检验是选取病株茎秆，清水洗净，晾干后用75%酒精涂布茎秆表面，过火焰。维管束的病健交界处切取小块组织，切碎悬浮于0.1%陈水中，充分振荡，静置30min，用接种环茹取细菌悬浮液至523晾脂平板上画线分离，28℃培养96h，挑取均匀一致的小菌落，再纯化3次，反复观察其特征，并留作致病性测定。如果出现番茄溃疡病形态特征即可确诊。3.9稻水象甲

3.9.1形态特征。①成虫:体长2.8一3.2mm，黑色，密被灰绿色鳞片，嚎短阔，端部环绕灰白色刚毛。前胸背板肩突明显，从背板中区至鞘翅末端1乃处的背部鳞片黑色，成明显的广口瓶状的黑色大斑。鞘翅有6条纵纹。3对足基节基部鳞片黄色。雌虫后足胫节具前锐突，背板后缘呈深的凹陷。②卵:珍珠白色，一侧略内弯，多产于水面下的叶鞘组织内。③幼虫:白色、无足，头部褐色，共4龄，腹节背面2一7节各有l对钩状呼吸管，气门位于管中，4龄虫体长约8mm。④蛹:居于灰褐色土茧中，近椭圆形，直径约5mm，猫附于根上。白色，复眼红褐色，形似成虫。

3.9.2调查及检验方法。①田间调查:可分为越冬场所成虫数量调查和秧田越冬代成虫数量调查。②室内检验:依据该虫生物学特性，分别查验成虫、幼虫及蛹，确定是否为稻水象甲的各虫态。

3.10小麦黑森彼蚊

3.10.1形态特征。①成虫:雌成虫体长2.5一4.0mm，初羽化时体浅褐色，以后色泽变暗。头部前端扁平，复眼大。触角位于额的中间，鞭节具环丝，16一18节，约为体长的1/3，小盾片上生有黑毛。足细长，被黑色鳞片，跄节5节。翅长卵形，翅面有黑短毛。腹部肥大，8节，淡褐色。雄成虫体长2一3mm，初羽化时粉红色，后色泽变暗。与雌虫的区别是体较细瘦，触角为体长的2乃，小盾片上有白毛，腹部纤细，几乎为黑色，第10节演变成上、下生殖板。②卵:长圆柱形，两端尖，长0.4一0.6rnm。初产时透明，有红色斑点，后为红褐色有光泽。常2一巧粒首尾相接地产于叶正面的脉沟内，密集成行，状如小麦条锈病病斑。③幼虫:初孵时红褐色，取食蜕皮后变为乳白色或浅绿色，13节。呈不对称纺锤形，幼虫在前胸腹面后缘有l个瘦蚊科大多数幼虫特有的Y形胸叉(剑骨片)。④蛹:为围蛹，栗褐色，略扁形似亚麻籽，长4.0一5.9mm，前端小而钝圆，后端大而具有凹缘。

3.10.2调查及检验方法。①田间调查:根据小麦黑森痪蚊的形态特征及为害状，田间调查时多用行长法取样。每点取长25cm、50cm或100cm均可，视虫量而定。②室内检验:将采集来的疑似感虫的麦类作物，着重将根部及近根各节叶鞘剥开，观察叶鞘内侧是否有幼虫及围蛹，检查麦粒内是否混有围蛹，将可疑的虫体在室内进行鉴定。

3.11苹果盘蛾

3.11.1形态特征。①成虫:体长8mm，翅展19一20mm，全体黑褐色、带紫色光泽。前翅翅面颜色可分为3区:臀角的椭圆形大斑深褐色，有3条青铜色条纹;翅基部褐色，外缘突出略成三角形，杂有斜形波状纹;翅中部淡褐色，杂有褐色斜纹。雌、雄蛾前翅腹面有很大区别，雄虫沿中室后缘有1条黑色的鳞片。雌虫翅绪4根，雄虫仅1根。②卵:略带椭圆形，长1.1一1.2mm，宽0.9一1mm，极扁平，中央部分略隆起。③幼虫:老熟幼虫体长14一18mm。初孵幼虫体淡黄白色，稍大变淡红色，成长后呈红色。前胸盾呈淡黄色并有较规则的褐色斑点，有刚毛，臀板颜色较浅，有淡褐色斑点，腹足趾钩单序缺环(外缺)。④蛹:体长7一10mm，黄褐色，雌、雄蛹两侧各有2根钩状刺，末端6根刺。

3.11.2调查及检验方法。①田间调查:可在生长季节成虫发生盛期进行，采取苹果蠢蛾性诱剂监测，或根据其为害状及形态特征进行初步鉴别;②室内检验:根据成虫、幼虫、蛹及卵的特征镜检。

3.12假高梁

3.12.1形态特征。多年生草本，茎秆直立，具甸甸根状茎。叶阔线状披针形，基部被有白色绢状疏柔毛，中脉白色且厚，边缘粗糙，分枝轮生。小穗多数，成对着生，其中1枚有柄者多为雄性或退化不育，另1枚无柄小穗两性，能结实。在顶端的l节上3枚共生。结实小穗呈卵圆状披针形，颖硬革质，黄褐色至紫黑色。颖果椭圆形，暗红褐色，无光泽，顶端钝圆，具宿存花柱。脐圆形，深紫褐色。胚椭圆形，大而明显。

3.12.2调查及检验方法。①田间调查:在进口粮加工厂区rokm内的村庄、田地及铁路专用线周围进行详细调查;②室内检验:可采取一般解剖法检验。先将种子浸泡在温水中，膨胀变软后，横向或纵向切开种子。置于双目解剖镜下观察其内部形态、结构颜色，胚乳有无及质地，胚的形状大小、位置、子叶数目等，和假高粱形态特征比较鉴别，或采取显微切片法鉴定。

4检疫对象封锁控制措施

(l)从国外引进(含携带、邮寄)种子、苗木必须经检疫部门审批后方可人境，并在指定的地点进行1一2年的隔离试种。

(2)严禁从疫区调入种子、苗木及其他繁殖材料和应施检疫的植物和植物产品，特殊情况必须引进的濡经审批。

(3)从病区引进种子、苗木和其他繁殖材料、应严格进行产地检疫和调运检疫，产地检疫部门出具检疫合格证，调人地要进行复查必要时应进行复验，如发现有检疫对象和应检病、虫、草时，根据实际情况可选择消毒、控制使用或销毁等措施进行处理。

(4)在无检疫对象分布地区建立无检疫病虫种苗寮育基地，在作物生长季中进行产地检疫。

(5)消灭零星病田。对发生少量检疫对象的田块，采取挖净、消毒土壤、深埋或烧掉的办法，彻底清除危险性有害生物。

(6)对有害生物发生较为普遍的田块，应采取农业、物理、化学和生物防治等综合防治措施，加以控制，以延缓其扩散蔓延速度和减少危害的程度。

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第5篇

论文摘要在分析野生植物资源开发现状的基础上，提出了应遵循引种驯化的基本原理及园林运用中应注意的问题，能为野生观赏植物的开发和利用提供指导。

我国地大物博，野生观赏植物资源极其丰富，高等植物约3万种，有观赏价值的园林植物达6000种以上。我国不仅原产观赏植物种类繁多、品质优良，而且观赏植物栽培有极其古老的历史，早在公元前11至公元前7世纪的西周，我国劳动人民已在园圃中培育花木了。尽管如此，在我国城市绿化中，应用的植物种类并不多。如南京、杭州、宁波等城市一般为200～300种，上海有近400种。而且，除了生境条件极特殊的区域，如热带、寒带或干旱地区外，全国大多数城市的绿化没有很明显的区别，植物材料单调、雷同，造成千城一面的状况，这与植物资源大国的地位极不相称。

1野生观赏植物资源的开发现状

1.1家底不清，保护不力

我国丰富多彩的观赏植物种质资源尚未得到系统、全面的调查研究，即资源家底还未摸清。目前，不论野生还是栽培的园林植物种质资源，均由于多种原因而面临许多种类散失和濒于绝灭的严重威胁。野生的如兰属和金花茶系的某些种、变种、变型，栽培的如凤仙花品种，均为最突出的例证[1]。因此，进一步开展资源考察，摸清家底，加强保护是当前的一项迫切任务。近年来中央和地方主管部门做了些保护和管理工作，收到一定效果。如金花茶20世纪80年代由林业部通令全部种类一律禁止出口，后经再度修改，有些种类已对外开放，并在广西设立金花茶保护区与基因库，在洛阳建立中国洛阳牡丹基因库，在武汉建立中国梅花品种资源圃等。

1.2科技落后，盲目引种

①我国野生观赏植物资源虽很丰富，但大量可供观赏的种类却久居深山无人问，仍处于野生状态，未被开发利用；另一方面，我国育种水平还相当落后，如我国是山茶属的起源和分布中心，有不少优良茶花的传统品种和新品种，但与美国、日本、新西兰等茶花育种发达国家相比差距极大，现国际茶花协会登录的品种达2.2万个，而我国山茶栽培品种仅300多个，云南山茶140多个。②有盲目从国外引种的趋势，尤为严重的是我国缺乏对野生植物开发利用的深入研究。各地开发利用缺乏技术支撑，很多个体经营者直接从山上挖掘野生植物；一些政府职能部门缺乏长远的眼光或追求短期的政绩效应，造成资源的极大破坏，无异于杀鸡取卵。

1.3“产用研”脱节

①科研与生产脱节。由于科研体制问题，当前科研的一个共同的特点就是与生产相脱离，为科研而科研，通常是或课题结题之后就束之高阁，科研成果的转化率较低。②生产与应用脱节。生产者由于技术、投入或风险等原因，无力也不愿进行野生观赏植物资源的开发利用，而是随大流，生产“大路货”；而设计者在园林设计中力求满足人们日益增长的需要，应用尽可能多的植物种类来创造园林景观，但在实施过程中，却又因为植物应用的新材料、新品种的缺乏逼迫修改设计方案。

2野生观赏植物在园林中的应用

植物造景是应用乔木、灌木、藤本及草本植物来创造景观，充分发挥植物本身形态、线条、色彩等自然美，配置成一幅幅美丽动人的画面，供人们观赏[2]。要创造出丰富多彩的植物景观，首先要有丰富的植物材料。因此，要在保护的基础上，合理开发利用当地野生观赏植物资源，既能丰富园林植物种类，克服各地园林植物种类单调，又能突出地方特色，具有事半功倍的效果。

2.1丰富植物种类，提高城市品位

虽然我国具有十分丰富的观赏植物资源，但是各地城市园林绿化中运用的植物材料显得单调、雷同，缺乏地方特色，观赏植物能代表城市的例子并不多见。随着经济的发展和人民生活质量的不断提高，人们对环境的要求越来越高。因此，运用一些新的植物种类来进行城市园林绿化将成为一种趋势。而野生植物，尤其是乡土植物不仅能体现鲜明的地方特色，更具有适应性强、容易引种成功的优势。现在正是野生观赏植物开发利用的大好时机。

2.2开发野生资源，建设生态城市

城市生态园林主要是指以生态学原理为指导所建设的园林绿地系统。在这个系统中，乔木、灌木、草本和藤本植物被因地制宜地配置在一个群落中，种间相互协调，有复合的层次和相宜的季相色彩，具有不同生态特性的植物各得其所。它是现代城市园林绿化工作最高层次的体现，是人类物质和精神文明发展的必然结果。“小桥流水”、“岁寒三友”之类的诗情画意已不能满足现代人游赏及改善环境生态效应的需要了。在生态园林建设中，不仅要注意乔木、灌木、地被植物的复层次生态位，而且要尽量丰富各层次内的植物种类。要让苔藓类、蕨类、草本类、藤本类、灌木类、乔木类植物都能在城市园林中找到自己的位置，发挥各自长处。野生植物是植物与环境相适应的最好样板，野生植物资源在生态园林中将起巨大作用。

2.3合理利用野生植物，增加城市物种多样性

生物多样性的3个层次中，最基本的就是物种多样性。在城市中绿地本身有限，在有限的范围内人工引进野生植物，再现植物的多样性具有更大的意义。在城市绿化中，近年也提出重视物种多样性，如从2000年开始，上海实施城市植物多样性3年行动计划，3年来，使常用园林植物由原来的400种增加到800种。其他城市也都希望能将物种多样性运用在园林绿化的实践中。

3野生观赏植物资源的引种驯化

要将野生观赏植物资源成功地运用到城市园林绿化中，首要的工作是引种驯化。引种驯化是将野生或栽培植物的种子或营养体从其自然分布区域或栽培区域引入到新的地区栽培。如果引入地区与原产地自然条件差异不大或引入观赏植物本身适应范围较广，或只需要采取简单的措施即能适应新环境，并能正常生长发育，达到预期观赏效果的称为简单引种。如果引入地区自然条件和原分布区自然条件差异较大，或引入物种本身适应范围较窄，只有通过其遗传性状改变才能适应新环境或必需采用相应的农业措施，使其产生新的生理适应性的方式为驯化引种[3]。追溯引种驯化理论的历史时，一般都把达尔文学说作为起点，其观点使引种驯化成为可能并具有科学的理论依据。真正在国际上最受重视和应用的是德国著名林学家迈尔（MayrH.）1906年提出的气候相似论。3.1气候相似论

气候相似理论认为树木引进时，引进地和原产地的气候必须相似，引进的树木才能正常生长发育。这一理论明确了气候对树木引种驯化的制约作用，对树木引种驯化的实践有一定的指导意义，不失为现代树木引种驯化理论的一个重要组成部分，有很多成功的引种例证。如杭州植物园从气候相近或相同的天目山、黄山、九华山等地引进大量树种，成活率较高；而南京地处北亚热带，其引种范围则没有浙江、江西等地广，很多常绿树种受到气候的限制，在南京不能安全越冬。

3.2生态历史分析法

这一方法是前苏联总植物园在试验了3000多种植物后总结出来的，并由库里基阿索夫于1953年提出[4]。其理论基础是根据某一植物区系成分起源的分析和揭露这些成分的生态历史，在引种工作中我们可以选择那些外来的区系成分，把它们迁回原来生存过的生态条件下，这些植物不但极容易引种成功而且生产率可以得到大大的提高。最著名的事例是天山苜蓿，它不是天山植物区系的成分，当将其从天山的旱生条件引种至湿生条件下时，它的生长状态比在天山好，而且其后代的植物体结构和功能也由旱生类型迅速地变回湿生类型。许多孑遗植物的推广种植成功是对生态历史分析法强有力的支持，比如，水杉在历史上曾经是一个广布种，但由于冰川的袭击其分布范围变得十分狭窄，目前该种在很大范围内的推广栽培取得了很好的结果。目前此方法对于自然区系植物的引种工作具有特殊的价值。

3.3米丘林学说

米丘林的引种驯化理论是建立在达尔文的进化论观点之上的，因而得到了创造性的发展，并把植物引种驯化事业推向了一个新的发展阶段。这个理论的基础是有机体与环境是矛盾的统一体，通过改变环境和遗传育种两条途径能够改造植物的本性，创造新的类型，以满足人类的需要。这一理论的提出，米丘林主要是依据他在果树园艺方面的引种驯化经验，所创造的一套研究方法和他所揭示的一系列规律，对于各类植物的引种驯化工作都具有普遍的理论指导意义。例如，他确定的实生苗法、斯巴达式锻炼法、定向培育法、逐级驯化法、亲本选择法、远缘杂交法（包括营养体接近法、混合花粉授粉法、媒介法、杂种培育法及蒙导法）等都是我们现在还在应用的方法。对于植物驯化的定义，米丘林始终认为，驯化必须与改造植物的本性联系在一起。同时，米丘林提出的有关植物引种驯化的许多观点，至今在我们的工作中仍是重要的参考。

3.4区系发生法

本法是建立在对区系成分、区系成分的形成历史和自然生态的研究基础上的，认为引种起源上有亲缘关系的和有某些共性的区系之间的植物容易成功。这一方法可供乔灌木引种时选择原材料之用。南京中山公园从北美大西洋区系引种松属植物的成功率很高，其原因就是该地与北美植物区系在起源上和发展历史上具有较密切的联系，现在植物区系也具有一定的相似性。

3.5生态相似法

这一方法由中国学者朱彦丞提出，认为植物引种驯化应从整个植物生态环境出发来分析，在生态条件相似时所选择的植物材料引种就容易成功，生态条件相差悬殊的植物材料引种不易成功。

我国劳动人民在植物引种驯化的理论和方法上也有自己的贡献，早在汉武帝元鼎6年（公元前111年），就提出了因地制宜、因时制宜的引种原则。北魏贾思勰在《齐民要术》中总结出“顺天时，量地利”和“人力之至，抑或可以回天”的引种驯化原理，指出了植物是可以驯化的，20世纪30年代庐山植物园的建立使得植物引种驯化进入了一个新的起点。对野生资源的掠夺性利用已经使人类付出了巨大的代价，21世纪的今天，我们必须在保护的基础上，充分尊重科学的原理，建立引种—繁殖—栽培驯化的完整体系，并充分利用野生植物种质基因，培育新品种，在园林运用上坚持适地适树的原则，这才是正确的方向。

4参考文献

[1]陈俊愉.中国花卉品种分类学[M].北京：中国林业出版社，2001.

[2]苏雪痕.植物造景[M].北京：中国林业出版社，1994.

[3]程金水.园林植物遗传育种学[M].北京：林业出版社，2000.

第6篇

论文摘要:植物组织培养过程中，褐变问题普遍存在,与菌类污染和玻璃话现象并称为植物组织培养的三大难题。针对褐变难题，本文结合相关资料，对影响褐变的因素作了全面分析，褐变的影响因素是复杂的，随植物种类外植体的部位几生理状况培养基及培养条件的不同而危害的程度有所不同，对这些因素是内因外界影响作用作了分析并针对这些因素提出了相应的解决措施。

在许多植物组织培养过程中，常遇到褐变问题。褐变主要发生在外植体，在植物愈伤组织的继代、悬浮细胞培养以及原生质体的分离与培养中也经常发生。褐变产物不仅使外植体、细胞、培养基等变褐，而且对许多酶有抑制作用，从而影响培养材料的生长与分化，严重时甚至导致死亡。本文探讨植物组织培养中褐变现象的影响因素、机理及防范措施，对我们进行科学研究或工厂生产，包括植物组织的培养,原生质体、悬浮细胞和植物器官的培养都有着十分重要的现实意义。

1褐变原因及危害

褐变是指外植体在培养过程中,自身组织从表面培养基释放褐色物质,以致培养基逐渐变成褐色,外植体也随之进一步变褐而死亡的现象。褐变的发生与外植体组织中所含的酚类化合物数量多少及多酚氧化酶活性有直接关系。很多植物，尤其是木本植物都含有较高的酚类化合物，这些酚类化合物在完整的组织和细胞中与多酚氧化酶分隔存在，因而比较稳定。在切割外植体时，切口附近的细胞受到伤害，其分割状态被打破，酚类化合物外溢。对于外植体本身来讲，酚类物质从外植体切口向外溢出是一种自我保护性反应，可诱导植保素或无物理屏障的形成，以防止微生物侵染组织。但酚类很不稳定，在溢出过程中与多酚氧化酶接触，在多酚氧化酶的催化下，迅速氧化成褐色的醌类物质和水，醌类物质又会在酪氨酸酶等的作用下，与外植体组织中的蛋白质发生聚合，进一步引起其他酶系统失活。从而导致组织代谢活动紊乱，生长停滞，最终衰老死亡。此外，由于组织的老化病变也会使多酚氧化酶激活而引起褐变。

2褐变产生的机理

2.1非酶促褐变

非酶促褐变是由于细胞受胁迫或其他不利条件影响所造成的细胞程序化死亡或自然发生的细胞死亡，即坏死形成的褐变现象，并不涉及酚类物质的产生。徐振彪等[1]将生长正常的愈伤组织转移到含NaCl的培养基中，组织周围尤其是接触培养基部分发生褐变，但培养基中没有看到扩散的褐化物质。当温度升高时继代保存时间过长，也会发生此类现象。但这种褐变若采取适当措施或者愈伤组织适应了胁迫环境就不再发生了[3]。

2.2酶促褐变

目前认为植物组织培养中的褐变主要是由酶促褐变引起的，培养材料变褐主要是由伤口处分泌的酚类化合物引起的[4]。酶促褐变如同一般的酶促反应，其发生必须具备三个条件，即酶、底物和氧。引起褐变的酶有多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶等。从初次培养和继代培养过程中试管苗的褐变程度和PPO的活性来看，表明PPO活性的高低是引起培养材料褐变的关键。引起褐变的酶的底物主要是酚类化合物，按其组成可分成3类:苯基羧酸（包括邻羟基苯酚、儿茶酚、没食子酸、莽草酸等），苯丙烷衍生物（包括绿原酸、肉桂酸、香豆酸、咖啡酸、单宁、木质素等），第三类是黄烷衍生物（包括花青素、黄酮、芸香苷等），但并非所有的酚类物质都是PPO的底物。

在正常发育的植物组织中,底物、氧气、PPO同时存在并不发生褐变，是因为在正常的组织细胞内由于多酚类物质分布在细胞的液泡内，而PPO则分布在各种质体或细胞质中，这种区域性分布使底物与PPO不能接触。而当细胞膜的结构发生变化和破坏时，则为酶创造了与PPO接触的条件，在氧存在的情况下使酚类物质氧化成醌，进行一系列的脱水、聚合反应，最后形成黑褐色物质，从而引起褐变。

3褐变产生的影响因素

影响植物组织培养褐变的因子是复杂的，因植物的种类、基因型、外植体部位及生理状态等不同，褐变的程度也有所不同。

3.1植物种类及基因型不同的植物和不同的基因型决定了不同的褐化程度。在组织培养中，品种褐化难易可能是与该品种中多酚类物质含量的多少及多酚氧化酶(PPO)活性的差异有关。

3.2外植体部位及生理状态外植体的部位及生理状态不同其褐化程度不同，同时，不同时期和不同年龄的外植体在培养中褐变的程度也不同。

3.3培养基成分培养基成分中的无机盐、蔗糖浓度、激素水平等对褐变的程度的影响尤为重要。另外，其pH值也与褐变程度有较大关系。

3.4培养条件温度过高或光照过强，均可加速被培养组织的褐变。不利环境条件都能造成细胞的程序化死亡，温度是诱导程序化死亡的主要因素[1]。

4防止外植体产生褐变的对策

从理论上讲,酶促褐变可以通过以下三种方法加以抑制:一是除去引起氧化的物质——氧；二是捕捉或减少聚合反应的中间产物；三是抑制有关的酶。实际操作上，下列措施是被认为行之有效的。

4.1适当外植体的选择

取材时应注意选择褐变程度较小的品种和部位作外植体。成年植株比幼苗褐变程度厉害，夏季材料比冬季及早春和秋季材料的褐变要严重。冬季的芽不易生长，宜选用早春和秋季的材料作为外植体。王异星[5]用荔枝无菌苗不同组织的诱导试验表明，茎最容易诱导出愈伤组织，培养2周后长出浅黄色的愈伤组织；叶大部分不能产生愈伤组织或诱导出的愈伤组织中度褐变；而根极大部分不产生愈伤组织，诱导出的愈伤组织全部褐变。

4.2对外植体的处理

通过对较易褐变的外植体材料的预处理能减轻醌类物质的毒害作用。处理方法如下：外植体经流水冲洗后，在2-5℃的低温下处理12-24小时，再用升汞或70%酒精消毒，然后接种于只含有蔗糖的琼脂培养基中培养5-7天，使组织中的酚类物质部分渗入培养基中。取出外植体用0.1%漂白粉溶液浸泡10分钟，再接种到合适的培养基中。若仍有酚类物质渗出，3-5天后再转移培养基2-3次，当外植体的切口愈合后，酚类物质减少，这样可使外植体褐变减轻或完全被抑制。何琼英等[6]用抗坏血酸预处理香蕉吸芽外植体，能减轻外植体褐变，从而提高芽丛诱导率。

4.3适宜的培养基

培养基的成分与褐变程度有关，要考虑所选培养基的状态和类型。

4.3.1适当的无机盐浓度张妙霞等[7]在柿树组织培养防止褐变所进行的试验中，4种培养基的无机盐以改良MS(大量元素减半)和1/2MS的效果最好，MS的效果较差，结果证明低浓度的无机盐可促进外植体的生长与分化，减轻外植体褐变的程度。徐振彪[1]在对玉米幼胚耐NaCl愈伤组织的筛选表明，随NaCl浓度升高，褐变现象加重。

4.3.2适当和适量的激素王异星[5]在荔枝的组织培养过程中，培养基中添加1mg/LBA+0.5mg/L2,4-D时，愈伤组织较坚硬，增殖缓慢，易产生褐变。培养基中添加1mg/LBA+1mg/L2,4-D时，愈伤组织浅黄疏松，增殖也快。

4.3.3培养基的硬度在一定范围内，琼脂用量大，培养基硬度大，褐变率低[8]，这可能是培养基的硬度影响了酚类物质的扩散速度的缘故。

4.3.4培养基中水的硬度的影响硬度低的蒸馏水褐变率低,而使用硬度较高的自来水,褐变严重,甚至会出现褐变死亡[8]。这可能是配制培养基的水改变了培养基中无机盐的浓度,间接地影响了植物外植体的褐变。

4.3.5培养基的pH值在水稻体细胞培养中，pH值为4.5-5.0时MS液体培养基可保持愈伤组织处于良好的生长状态，其表面呈黄白色，而pH值为5.5-6.0时，愈伤组织严重褐变[9]。一般来说，酸性环境(pH值为4.5-5.0)不利于褐变过程的发生[10]。

4.3.6培养条件如温度过高或光照过强，光照会提高PPO的活性，促进多酚类物质的氧化，从而加速被培养的组织褐变。高浓度CO2也会促进褐变，其原因是环境中的CO2向细胞内扩散，细胞内CO32-增多，CO32-与细胞膜上的CO32-结合，使有效CO32-减少，导致内膜系统瓦解，酚类物质与PPO相互接触，产生褐变[11]。因此，初期培养要在黑暗或弱光下进行。

4.4添加褐变抑制剂和吸附剂

褐变抑制剂主要包括抗氧化剂和PPO抑制剂。在培养基中加入偏二亚硫酸钠、L-半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸、二硫苏糖醇等抗氧化剂都可以与氧化产物醌发生作用，使其重新还原为酚[12]。由于其作用过程均为消耗性的，在实际应用中应注意添加量，其中L-半胱氨酸和抗坏血酸均对外植体无毒副作用，在生产应用中可不受限制。在水稻细胞的培养基中，添加植酸(PA)，可防止褐变，PA分子中众多的羟基产生抗氧化作用，使生色物质的含量下降或PA与PPO分子中的Cu2+结合，从而降低了其活力。陈学森等[13]在对植酸在银杏组织培养中应用的研究中也证实了植酸具有抑制多酚氧化酶活性的作用。

常用的吸附剂有活性炭和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。活性炭是一种吸附性较强的无机吸附剂，能吸附培养基中的有害物质，包括琼脂中的杂质、培养物在培养过程中分泌的酚、醌类物质以及蔗糖在高压消毒时产生的5-羟甲基糠醛等,从而有利于培养物的生长。粉末状的活性炭与颗粒状的活性炭相比吸附性更强，一般在培养基中加入1-4g/L的活性炭。在使用过程中应注意，尽量用最低浓度的活性炭来对抗褐变的产生，因为活性炭的吸附作用是没有选择性的，在吸附物质的同时，也会吸附培养基中的其他成分，对外植体的诱导分化会产生一定的负面影响[14]。而聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是酚类物质的专一性吸附剂，在生化制备中常用作酚类物质和细胞器的保护剂，可用于防止褐变[15]。

4.5进行细胞筛选和多次转移

在组织培养过程中，经常进行细胞筛选，可以剔除易褐变的细胞。在外植体接种1-2天后应立即转移到新鲜培养基中，能减轻酚类物质对培养物的毒害作用，降低抑制作用，使外植体尽快分生，连续转移5-6次，可基本解决外植体的褐变问题。

参考文献：

[1]徐振彪等.植物组织培养过程中的褐化现象.国外农学——杂粮作物,1997(1):55～56.

[2]符近.三种不同类型种子休眠萌发及马占相思种子老化过程的研究.北京农业大学硕士研究生论文,1996.

[3]傅作申，玉米耐NaCl幼胚愈伤组织的筛选及特性分析，长春农牧大学硕士论文，1996.

[4]颜昌敏编著，植物组织培养手册，上海科学技术出版社,1990.

[5]王异星.荔枝细胞培养的初步研究.暨南大学学报,1997,18(5)：84～85.

[6]何琼英等.抗坏血酸预处理阻止香蕉吸芽外植体褐变的研究初报.华南农业大学学报,1995,16(3):79～82.

[7]张妙霞.柿树组织培养防止外植体褐变的研究.河南农业大学学报,1999,33(1):87～91.

[8]金坚敏.水稻幼穗和成熟种子诱导胚状体时的有关因子探讨.植物学通报，1992,9(2):53～54.

[9]金坚敏.水稻幼稿和成熟种子诱导胚状体时的有关因子探讨.植物学通报,1992.

[10]王东霞等,如何对抗植物组织中的组织褐变，中国花卉盆景,2002,12:29～30.

[11]姚洪军,罗晓芳,田砚亭.植物组织培养外植体褐变的研究进展.北京林业大学学报,1999,21(3):78～83.

[12]蔡金星等.不同品种梨多酚氧化酶特性及其抑制剂的研究.河北农业技术师范学院学报,1999,13(1):55～57.

[13]陈学森,张艳敏等，植酸在银杏组织培养中应用的研究.天然产物研究与开发,1997,9(2):24～27.

第7篇

【论文摘要】：园林绿化是城市生态建设中不可缺少的重要组成部分,合理的树种选择与优化配置在园林绿地建设中具有重要意义。文章概述了园林植物滇润楠的生物学特性、培育方法及其抗性生理生态研究现状,并对滇润楠的研究及发展进行探讨。

引言

园林绿地作为城市生态建设中不可缺少的重要组成部分之一,是建立在有效改善生态环境、促进城市可持续发展基础之上的。因此合理的树种选择与优化配置在园林绿地建设中显得尤为重要。

滇润楠(Machilusyunnanensisvar.)为樟科润楠属,常绿乔木,木材黄褐色,具光泽,材质优良,叶果可提取芳香油,皮和研粉可作蚊香的调合剂及饮水净化剂[1-2]。该树种具有树龄长、冠大荫浓、树形优美,萌芽力强、耐修剪等特性,是很好的园林绿化树种已列入昆明市城市园林绿化规划中采用的乡土树种之一,被选昆明市市民"最喜爱的十种园林绿化树种"之一，近年来苗木呈现出供不应求的趋势。园林科学工作者已经对滇润楠的生物学特性、抗旱及抗污能力、指示环境污染现状的能力进行了研究,综合全面了解滇润楠的各项特性对科学合理配置及繁殖育种具有重要作用,对指导将来的科学具有重要的参考价值。

1.滇润楠的生物学特性

滇润楠乔木。枝条圆柱形,无毛。叶互生,倒卵形或倒卵状椭圆形,革质,上面绿色或黄色,光亮,下面淡绿色或粉绿色,无毛,边缘软骨质而背卷,中脉在上面下部凹陷,不平坦,下面凸起,侧脉每边约7-9条,有时分叉,弧曲,近叶缘处消失且网结,两面凸起,横脉及小脉网状,两面明显构成蜂窝状小窝穴；叶柄腹面具槽,背面圆形。圆锥花序,各级序轴及花梗无毛；苞片及小苞片早落,苞片宽卵形或近圆形,外层苞片较小,外面密被锈色软毛,内面近无毛,外面被锈色柔毛,内面无毛。花淡绿、黄绿或黄至白色；花被外面无毛,内面被柔毛,筒倒锥形,花被片6,长圆形,先端急尖；能育雄蕊9,花丝无毛,基部被柔毛,第一、二轮雄蕊与外轮花被近等长,花丝无腺体,花药卵状长圆形,第三轮雄蕊稍长,花丝基部有2个具柄的圆状肾形腺体,腺体柄长达花丝长之一半,退化雄蕊,先端卵状正三角形,柄基部被柔毛；子房卵球状,无毛,花柱丝状,与子房近等长,柱头小,头状。果卵球形,先端具小尖头,熟时黑蓝色,具白粉,无毛；宿存花被不增大,反折；果梗不增粗。花期4-5月,果期6-10月[3]。

2.滇润楠的组织培养及快速繁殖研究

近年来滇润楠苗木供不应求常规繁殖方法不能满足市。而组织培养解决了种苗迫切需求,利用组织培养方法是发展其产业化生产的重要途径。植物组织培养技术开始于20世纪初,以植物生理学为理论基础。开始纯粹研究植物学基础理论,现已发展成现代农林业生产及科研的重要手段。植物组织培养技术为当代生物技术领域中理论最为基础、应用最为广泛、进展最大的领域。2003年林萍,普晓兰等人[4]研究证明:对于滇润楠并非细胞分裂素(BA)及生长素(NAA)浓度增大,诱导率越高,生长就越好,而重要的是二者浓度的最佳配比。并得出BA4.0+NAA0.5的组合诱导率高,芽苗生长健壮。此研究为滇润楠的组织培养奠定了科学基础。2004年邵金平等人在林萍的研究基础上研究发现山地红壤配以福贝菌肥可提高生长量加速成苗过程。研究还发现,加入福贝菌肥的基质幼苗病虫危害程度较轻、基质保肥性能较好、且不易板结、幼苗根系发达、生长正常[5]。

3.滇润楠的抗性生理研究

3.1滇润楠对大气污染的抗性研究

城市生态系统中植物在空气净化、减少污染等方面具有重要的作用。随着城市化的发展,工业及车辆废气排放量急剧增加产生大量的大气污染物威胁人类健康。大气污染对植物的影响极为严重,这无疑是对城市绿化植物的一大考验。张学星等[6-7]进行抗污实验研究,结果表明滇润楠对SO2较敏感,对HCl、HF、NO2具有较强的抗性。滇润楠抗污能力强,在环境受到一定程度的污染条件仍然可以生存,适合种植于路边、工厂周围等易受污染的环境中。

3.2滇润楠抗旱性研究就

昆明四季不分明,分旱、雨两季。11月至次年4月为旱季,期间的降水量仅占年均降水总量的11%,因此,旱季水分通常成为昆明市树木生长发育限制性因子,灌溉养护管理成本很大。因此合理选择相对耐旱是昆明市园林绿化建设工作者的主要任务之一。滇润楠适应干旱交替的环境变化,有很强的抗旱能力,通过赵林森的研究可以证实[8]。

4.滇润楠对SO2的指示作用

SO2是目前城市大气的主要污染之一,随着含S能源使用增加,SO2污染日趋严重,对生态系统产生很大影响。近些年利用高等植物监测大气SO2取得了不少研究成果[9]。何蓉等人测定不同季节中,滇润楠叶片中S的含量与大气SO2的污染程度表现出极显著的正相关性。说明滇润楠是一个比较好的监测大气SO2污染程度的树种[10]。可用于SO2污染较严重的地区,用于监测大气污染。

5.讨论与建议

创造健康、安全、舒适和优美的生态城市已经成为人类的共识。现代园林建设过程中,不仅注重美观,同时注重园林的生态效益。这就要求园林工作者加强对园林植物的全面认识。现有资料表明:滇润楠是园林植物中优良树种,适合推广、发展和利用。但是对其认识还有有待深入:

（1）加快滇润楠的组织培养与育苗工作。虽然滇润楠的组织培养与育苗研究已有多年,但是尚存在原有技术不够成熟,可操作性差,新技术尚不完善等问题。应加快研究工作,以满足社会对滇润楠种苗的需求。

（2）加强对滇润楠生理生态特征的研究。由于对滇润楠的研究尚属初级阶段,所有有关滇润楠生理生态特性研究还未开展,这不利于对滇润楠的全面认识。尤其是光合特性是衡量物种生物量、固碳释氧效益的基础,应尽早开展。

（3）综合评价、科学配置。结合树种的抗污吸污净化能力其生长适应性进行综合评价。

参考文献

[1]李锡文.中国植物志,北京.科学出版社,1984,31:1-463

[2]初庆刚,胡正海.中国樟科植物叶中油细胞和粘液细胞的比较解剖研究,植物分类学报,1999,37(6):529-540.

[3]吴征镒,等.云南植物志,中国科学出版社.

[4]林萍,普晓兰.滇润楠的组织培养及快速繁殖研究,园艺学报,2003,30(2):239～241.

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[8]唐甜甜,赵林森.滇润楠与香樟幼苗受旱复水后的生理变化对比研究,林业建设,2006,15-18.

第8篇

关键词：城市滨水区；植物；景观设计

滨水区植物空间是城市的生态绿廊，具有生态效益和美化功能。滨水区植物造景多利用河、湖、海等水系沿岸用地，多呈带状分布，形成城市的滨水生态绿带。

1滨水区植物造景要素

植物造景应从植物颜色、大小、形态、线条等这些基本要素特征的创作手法中突出景观视觉效果。

在植物景观配置中，颜色配置是一个复杂而有趣的问题，要使作品富有趣味，这种色彩变化是根据视线景观角度变换需求在时间上和空间上有序配置的。滨水区植物造景主要依据植物成熟时的大小来选取植物的。从美学观点来说，造景效果并非完全由植物的绝对大小来决定，更多地由植物的群体构成、植物间协调性等诸多因素决定。在滨水区植物造景中，形状和形态在空间上的协调变化十分重要。形状可以带动人的视线上下移动。植物间也存在形态协调问题，有些植物跟别的植物很难搭配，适宜单独配置。植物在形态要素上还要有变化，最好采用渐变方式变化。几何线条是一种植物景观配置的设计手法。许多景观设计师会在草坪与重要植物群落的植物种植带间设计一条清晰的线条，有时还设计出流线型植物色块做镶边。

2滨水区植物造景形式

在城市滨水区植物造景中，植物的种植形式不但满足城市滨水景观的空间构成，艺术构图需要同时为人们提供遮荫、降暑、防灾及生态等功能需求，可以总结为孤植、组团、带植、疏林、自然式等[1]。

孤植式是指乔木或灌木的孤立种植，孤植一方面能在开阔的滨水植物造景中形成视觉焦点，另一方面，能使天空和水面显得更加开阔；组团式是指各种植物以组团的方式种植在一起或同一树种常2株或3株紧密的种在一起形成1个单元，往往成为滨水区植物造景中的景观主题，组团能实现滨水空间的开敝性和视线的通透性；城市滨水区植物造景中带植式种植主要应用于水岸的护岸林、隔离绿篱、滨水步道行道树种植、滨水区防护林等，在满足滨水区生态环境保护和遮阳等功能的前提下结合视觉景观的观赏性，组织成连续或大型的植被区；疏林式一般是指以大面积的草坪或低矮灌木为基底、少量乔木点缀其上的一种种植形式。能突出视觉空间的通透性，在亲水休闲型的滨水区绿化中广泛的采用疏林的种植方式显得尤为重要；自然式也称群落式，是指植物配置时参照当地的自然植物群落景观的一种方式，在组成结构上以乔、灌、草的生态模式存在，在水滨岸线凸出或凹入的空地设置，既突出岸线的变化与景观的变化，也同时为滨水生态环境的优化起重要作用[2]。

3滨水区植物造景原则

为了满足游人观赏性需求，在考虑滨水区植物生态习性的基础上，从艺术的角度去配置植物。既要考虑植物种类的选择，树丛的组合，平面和立面的构图、色彩、季相及园林意境；同时又要考虑滨水区植物与其他要素如山石、水体、建筑、园路等相互间的配置。滨水区植物造景原则如下：

3.1应遵循以生态学原理为指导，因地制宜，适地适生

滨水区植物造景要遵循植物生长的自身规律及地形条件、气候的特点和造景要求，结合造园题材，力求适地适树。注重开发和应用乡土植物，充分利用现有的绿化基础[3]。

论文关键词城市滨水区；植物；景观设计

论文摘要随着城市滨水区的开发与建设，其独特的自然景观越来越成为城市建设与土地开发中重要的新的经济增长点。植物造景在城市滨水景观中扮演着重要的社会和生态角色，运用己有的关于滨水区植物景观要素、植物造景形式分析的研究成果，研究城市滨水区植物造景的原则。

滨水区植物空间是城市的生态绿廊，具有生态效益和美化功能。滨水区植物造景多利用河、湖、海等水系沿岸用地，多呈带状分布，形成城市的滨水生态绿带。

1滨水区植物造景要素

植物造景应从植物颜色、大小、形态、线条等这些基本要素特征的创作手法中突出景观视觉效果。

在植物景观配置中，颜色配置是一个复杂而有趣的问题，要使作品富有趣味，这种色彩变化是根据视线景观角度变换需求在时间上和空间上有序配置的。滨水区植物造景主要依据植物成熟时的大小来选取植物的。从美学观点来说，造景效果并非完全由植物的绝对大小来决定，更多地由植物的群体构成、植物间协调性等诸多因素决定。在滨水区植物造景中，形状和形态在空间上的协调变化十分重要。形状可以带动人的视线上下移动。植物间也存在形态协调问题，有些植物跟别的植物很难搭配，适宜单独配置。植物在形态要素上还要有变化，最好采用渐变方式变化。几何线条是一种植物景观配置的设计手法。许多景观设计师会在草坪与重要植物群落的植物种植带间设计一条清晰的线条，有时还设计出流线型植物色块做镶边。

2滨水区植物造景形式

在城市滨水区植物造景中，植物的种植形式不但满足城市滨水景观的空间构成，艺术构图需要同时为人们提供遮荫、降暑、防灾及生态等功能需求，可以总结为孤植、组团、带植、疏林、自然式等[1]。

孤植式是指乔木或灌木的孤立种植，孤植一方面能在开阔的滨水植物造景中形成视觉焦点，另一方面，能使天空和水面显得更加开阔；组团式是指各种植物以组团的方式种植在一起或同一树种常2株或3株紧密的种在一起形成1个单元，往往成为滨水区植物造景中的景观主题，组团能实现滨水空间的开敝性和视线的通透性；城市滨水区植物造景中带植式种植主要应用于水岸的护岸林、隔离绿篱、滨水步道行道树种植、滨水区防护林等，在满足滨水区生态环境保护和遮阳等功能的前提下结合视觉景观的观赏性，组织成连续或大型的植被区；疏林式一般是指以大面积的草坪或低矮灌木为基底、少量乔木点缀其上的一种种植形式。能突出视觉空间的通透性，在亲水休闲型的滨水区绿化中广泛的采用疏林的种植方式显得尤为重要；自然式也称群落式，是指植物配置时参照当地的自然植物群落景观的一种方式，在组成结构上以乔、灌、草的生态模式存在，在水滨岸线凸出或凹入的空地设置，既突出岸线的变化与景观的变化，也同时为滨水生态环境的优化起重要作用[2]。

3滨水区植物造景原则

为了满足游人观赏性需求，在考虑滨水区植物生态习性的基础上，从艺术的角度去配置植物。既要考虑植物种类的选择，树丛的组合，平面和立面的构图、色彩、季相及园林意境；同时又要考虑滨水区植物与其他要素如山石、水体、建筑、园路等相互间的配置。滨水区植物造景原则如下：

第9篇

1.1设计、施工、管理水平有待提高

有些设计师设计出的作品与当地风土人情、地貌气候等不相协调，往往设计出来的作品到真正应用的时候就存在水土不服的现象；施工队只按设计师的设计图纸进行盲目施工，没有根据实际情况进行调整，或者存在偷工、减料，设计图与实际施工存在有天壤之别等情况；管理者专业水平较低，景观的后期养护对整个景观的营造非常的重要，植物它是有生命的，景观的营造也存在有时间性，植物是否能成活，后期的生长是否健康，景观的造型是否美观，都与景观的养护、管理者的专业管理水平有很大的相关性。

1.2破坏原有的生态环境

“绿色景观”，是指与生态过程相协调，并使其对环境的破坏尽量小的景观。北京大学景观设计学俞孔坚曾指出：“景观的生态化设计不是一种奢侈，而是必须；生态化设计是一个过程，而不是产品；生态化设计更是一种伦理；生态设计应该是经济的，也必须是美的”。而现在的很多案例却是花大钱，把原有的景观去的一丝不留，在某个地方无中生有的造出一个景观，这种设计违背了要和自然融为一体的理念，违背了要生态，经济和合理。

1.3缺乏文化特色

园林景观设计与建设应该与当地的地方文化特色相呼应，通过独特的设计风格来彰显当地的精神面貌和文化内涵，使园林景观设计既做到与时俱进又充分展现地域性。然而，随着改革开放的到来，人们的思想得到了空前的解放，西方大量的园林景观设计风格涌入我国，并为许多设计师盲目接受和模仿，甚至是出现了“复制品”的情况，使得当地的园林景观跟其他地方的如出一辙。看着具有西方特色的园林景观，看似很有国际风范，却丧失了当地该有的风格。久而久之，当地的个性、特色文化就会慢慢地消逝，留下的是一处处渐渐引起人们审美疲劳的模式化了的园林景观。

2解决办法

2.1合理利用植物资源，营造稳定生态群落景观

植物造景不是简单的植物个体的拼凑，而应该是根据生态学原理进行独具匠心的、科学合理的搭配。使之不仅美观，还能起到改善环境，调节小气候，保持水土，降低噪声等作用。良好的植物景观应该拥有稳定植物群落，具有物种多样性、遗传多样性和生境多样性。大树移植这种立竿见影的园林绿化方式是不可取的。大面积观赏草坪和模纹花坛等这类只可观赏且养护费高昂的绿化方式也要谨慎应用，我们应该根据生态学原理，结合当地乡土树种，对植物进行科学合理的配置，创造稳定、生态、实用、美观的园林景观。

2.2提高从业者的专业素质

研究人员应该挖掘开发更多的观赏植物，对可开发资源进行收集、评估、繁育和推广应用，为造景提供更多植物资源。园林景观设计和管护人员应该加强理论知识的学习，在了解植物学的前提下，结合园林生态学、园林景观设计等知识，构建科学合理、生态美观的景观。

2.3注重生态效益，发展生态园林

进行园林植物配置时应尽可能大的效仿自然界中的天然植物群落，充分发挥植物的生态效益。复层植物群落有利于增高单位面积上的叶面积指数，增强光合能力，增大对生态系统的作用。例如乔、灌、草相结合的群落产生的生态效益能比单纯的草坪高4倍。此外，复层结构的植物群落，稳定性、抗逆性强，防风、防尘、降噪、净化空气的能力也明显增强。因此，在进行植物配置时应尊重原有群落，在保护原有自然植被的前提下，通过促进群落的自然生产力，形成复合的植物层次并表现出丰富多彩的季相景观，实现低人工管理和景观资源的稳定、持续发展。

2.4注重地方特色，突出文化传承

第10篇

摘要从园林彩叶植物在我国的应用现状、园林彩叶植物品种引种选育、彩叶植物在部分大中城市应用情况调查和园林彩叶植物造景应用配置等4个方面对国内有关园林彩叶植物的文献进行了综述。

彩叶植物的定义有狭义和广义之分[1]，狭义上“彩叶植物不包括秋色叶植物，在春秋2季甚至春夏秋3季均呈现彩色，尤其在夏季旺盛生长的季节仍保持彩色不变”；广义上“凡在生长季节可以较稳定呈现非绿色的植物都可称作彩叶植物”。也有人认为，彩叶植物是指生长期内叶色与自然绿色明显不同的植物类群[2]。据1993～1997年的初步调查，我国彩叶植物达400多种，分属于62科108属[3]。

1园林彩叶植物在我国的应用现状

1990年亚运会后，金叶女贞不仅成了北京城市绿地中主要的彩叶绿篱植物，而且还扩散到我国中、东和南方各省的城市，丰富了城市景观[4]。最近，北京园林局实施彩叶植物的“绚彩工程”，加大了彩叶植物的引种，引进培育了银杏、元宝枫、地锦、白蜡、紫叶李、花叶大叶黄杨等。北京园林系统专门针对2008年北京奥运会提出以彩叶树种和时令花卉为亮点，打造城市的景观大道、色彩大道和人文大道，力争形成一街一景、风格多样的道路布局。上海市园林部门已作出规划，要筛选和驯化一批适合上海气候环境的彩叶树种，将世博会打造成彩色世博[5]。上海市将建设五条彩叶大道示范道路，让市民走在马路上就能感受到“彩色上海”的迷人魅力。随着城市园林绿化事业的发展，城市的绿化从以往只重绿化逐渐向城市的彩化和美化发展。城市彩化的方式很多，有人指出“以叶代花”[6]，其中引种彩叶植物、丰富城市绿化树种是一种很实用的措施。

2园林彩叶植物品种筛选、引种和选育研究

李玉萍探讨了室外彩叶植物资源及个别室内应用较广泛的彩叶植物资源，列举了100多种在园林中可以应用的彩叶植物种类[7]；上海市植物园胡永红博士领导的彩叶树推广课题组经过多年的努力，筛选出适合上海气候的73种彩叶乔木、花灌木[7]；呼和浩特市园林科学研究所引种了紫叶小檗、朝鲜黄杨等彩叶树种，并对其应用进行研究[7]；北京市植物园、北京林业大学等单位通过对北京地区彩叶园林植物的引种和驯化的研究，筛选出12种适合北京地区应用的园林彩叶植物[7]；王凤江积极开展彩叶植物引种驯化，突出北京城市园林特色，是当前北京城市园林绿化树种选择和发展所面临的重要课题[8]；张佐双等[9]研究了北京地区彩叶园林植物的引种和繁殖方法；金袅等[10]介绍了引种欧美彩叶苗木的一些方法；李保印[11]认为我国红色叶树种约28科55属92种。

3彩叶植物在部分大中城市应用情况调查研究

曾丽等[12]对上海市的彩叶植物种类及应用情况进行了调查和分析，认为各种园林景观所选用的彩叶植物类型基本相同，配置形式相对单调；王从彦[13]等通过对河南木本彩叶植物资源的调查研究，并且对其进行了较为细致的分析、评价；李晓薇[14]对合肥市的公园、景点、城市主干道彩叶植物进行了调查；刘秀文[15]对长沙市的公园、景点、城市主干道彩叶植物的应用进行了调查研究；丁廷发[16]等对重庆市常见的非草本彩叶植物种类及应用情况进行了初步调查，针对重庆市彩叶园林植物应用存在的问题，提出了改进建议；章丹峰[17]等对杭州地区彩叶植物应用状况进行了调查研究，为杭州地区彩叶树种资源的进一步开发利用提出了建议；谷颐[18]通过对长春市园林常见彩叶植物种类及应用的调查研究，提出了开发利用野生彩叶植物资源的建议；吴福川等[19]在调查张家界彩叶树种种质资源的基础上，提出了一些建设性的应用措施与注意事项；李彩云[20]对厦门市常见的彩叶植物种类和应用进行了研究，并对厦门市彩叶植物应用提出建议；徐华[21]对深圳市彩叶植物种类及应用现状进行了调查研究；邓大庆等[22]调查了宜都市园林彩叶植物种类及应用情况；王卫成[23]分析了彩叶植物在在甘肃省的发展前景。

4园林彩叶植物造景应用配置研究

臧西瑜[24]等对上海彩叶植物的造景方式、景观层次等方面进行分析评价，提出彩叶植物较理想的造景形式；余明光[25]论述了彩叶植物与建筑、彩叶植物与园林小品、彩叶植物与园林植物和彩叶植物与不同环境之间的关系；赵君等[26]分析了彩叶地被在林下、林缘、滨水、护坡、道路、庭院等不同场合的应用实例；李阅军[27]对色彩灌木如何在绿地上选择与合理布局进行了研究和探讨；张朝阳等[28]探讨了园林色块的内涵，对园林色块的图案、色彩、园林配置形式进行了分析；林绍生等[29]应用模糊数学评价57种观叶植物的观赏性；田旗[30]对德国常用全年色叶树种品种构成、色彩组群、造景配置等方面进行了探讨和分析；李福寿[31]提出了彩叶植物在城市园林绿化中的应用原则、方法及应用过程中应该注意的事项；王少平[32]针对彩叶植物在城市园林中的应用进行了初步探讨；汪源[33]对常色叶类树木种类和配置方式进行了研究分析；张启翔等[34]对彩叶植物资源及其在园林中的应用进行了探讨；袁荣焱[35]提出了彩叶树的植物配置原则和形式；潘步昌等[36]阐述了彩叶植物在园林景观设计中的配置原则；邵果园[37]介绍了彩色植物的园林配置方式和研究、应用的发展方向；刘维华等[38]探讨了彩叶植物的观赏价值及其应用和发展前景；邱樟土等[39]在对彩叶植物进行界定的基础上，提出了彩叶植物利用与保护的建议。

5结语

在园林绿化树种配置中很讲究“色、香、味、形”的变化[40]。和园林中建筑小品等其他硬质景观的色彩相比，彩叶园林植物的色彩具有周期性、多变性、生动性、丰富性和有亲和力等特点。利用花灌木和彩叶树木随季节变化而开花和叶色转变等来表达时序更迭，可形成美妙的四维空间景观[41]。对于彩叶植物的自然美、色彩美和意境美，园林工作者若能充分掌握并加以精巧安排，必能形成神奇之笔。

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第11篇

【关键词】药用植物;代谢组学;功能基因组学

代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术[1],它是系统生物学的重要组成部分(如图1所示),药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响,如气候变化、营养胁迫、生物胁迫,以及基因的突变和重组等引起的微小变化,是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中,代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外,在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前,代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前,国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子,这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础。

图1系统生物学研究的四个层次略

目前,还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成,由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解,所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值,这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识,Fiehn[2]对代谢组学有关的研究方向进行了分类(见表1)。

1代谢组学研究的技术步骤

代谢组学研究涉及的技术步骤主要包括植物栽培、样本制备、衍生化、分离纯化和数据分析5个方面(见图2)。

1.1植物栽培

对研究对象进行培育的目的是为了对样本的稳定性进行控制,相对于微生物和动物而言,植物的人工栽培需要考

表1代谢组学的分类及定义略

虑更多的问题,如中药材在不同年龄、不同发育阶段、不同部位以及光照、水肥、耕作等环境因素的微小差异都可引起生理状态的变化,而这些非可控及可控双重因素的影响很难进行精确的控制,从而影响药用植物代谢组研究的重复性。为了解决以上问题,推荐使用大容量的培养箱[3],定时更换培养箱中栽培对象的位置,以及使用无土栽培技术等,FukusakiE[4]利用无土栽培系统将水和养分直接引入植物根部,并且对供给量进行精确地控制,大大提高了实验的重复性。

1.2样本制备

为了获得稳定的实验结果,样本制备需要考虑样本的生长、取样的时间和地点、取样量以及样本的处理方法等问题,并根据分析对象的分子结构、溶解性、极性等理化性质及其相对含量大小对提取和分离的方法进行选择,逐一优化试验方案。MaharjanRP等[5]用6种方法分别对大肠杆菌中代谢产物进行提取,发现用-40℃甲醇进行提取的效果最好。现阶段代谢组学的分析对象主要集中在亲水性小分子,尤其是初级代谢产物,气相色谱质谱联用(GCMS)和毛细管电泳质谱(CEMS)联用都是分析亲水小分子的重要技术。FiehnO等[6]使用GCMS对拟南芥叶片中的亲水小分子进行了分析,发现酒石酸半缩醛、柠苹酸、别苏氨酸、羟基乙酸等15种植物代谢物。

1.3衍生化处理

对目标代谢产物的衍生化处理取决于所使用的分析设备,GCMS系统只适合对挥发性成分进行分析,高效液相色谱法(HPLC)一般则使用紫外或荧光标记的方法对样本进行衍生处理,BlauK[7]对酯化、酰化、烷基化、硅烷化、硼烷化、环化和离子化等衍生方法进行了详细的说明。然而离子化抑制常使得质谱分析过程中目标代谢产物的离子化效率降低,这主要是由于分离过程中污染物与目标代谢物难以完全分离开所引起的,优化色谱分离时间可有效缓解离子化抑制,然而在实际操作中不可能对上百种代谢产物的分离时间进行优化,利用非放射性同位素稀释法进行相对定量可以很好的解决该问题。HanDK等[8]应用同位素编码的亲和标记(ICAT),根据经诱导分化的微粒蛋白及其同位素标记物的峰面积比,对该蛋白的相对含量进行分析。ZhangR等[9]发现同位素标记技术也可用于代谢组学的研究,但是却存在许多困难。活体的同位素标记方法对于同位素的洗脱是一种非常有潜力的技术,目前关于使用34s的研究已有报道[10]。

图2代谢组学研究技术步骤略

1.4分离和定量

分离是代谢组学研究中的重要步骤,与质谱联用的色谱和电泳分析技术都是使用紫外或电化学检测的方法进行定量,其对代谢组数据的分辨率与定量能力都有一定的影响。TomitaM等[11]总结了各种色谱分离法中经常遇到的技术问题,认为毛细管电泳和气相色谱法由于具有较高的分辨率,已成为代谢组学研究的常规技术手段之一,液相色谱因其适用范围广,应用也相当广泛。

TanakaN等[12]用高效液相色谱对样品进行分离,认为使用硅胶基质填充毛细管整体柱的高效液相色谱系统具有用量少、灵敏性高、低压降高速分离等优势;同时,TolstikovV等[13]也使用硅胶填充的毛细管液相色谱方法对聚戊烯醇类异构体进行了有效分离,获得了很好的分辨率。TanakaN等[14]发现二维毛细管液相色谱法的分辨率比传统的高效液相法高10倍。相对于其他色谱方法而言,超临界流体色谱(SFC)是分离疏水代谢物最具潜力的技术之一,特别适用于分离那些传统HPLC难以分析的疏水聚合物,BambaT等[15]通过SFC对聚戊烯醇进行分析,证明其具有较好的分离能力。针对质谱中存在的共洗脱现象,HalketJM等[16]发明了一种适用于GCMS的反褶积系统,对共洗脱的代谢产物进行分离与识别。AharoniA等[17]使用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FTICRMS)对非目标代谢物进行分析,快速扫描植物突变样品,获得了一定量的代谢成分。

与分离一样,定量能力也是代谢组学研究中的重要因素,其取决于各分析系统的线性范围。傅立叶转换核磁共振(FTNMR)、傅立叶红外光谱(FTIR)以及近场红外光谱法(NIR)等技术由于敏感性低,重复性受共洗脱现象影响较小也被用于检测中。近年来,FTNMR技术常被用于植物代谢组的指纹图谱研究[18],但由于NMR分析需要样品量较大,分析结果易受污染,GriffinJL[19]发现将统计模式识别与FTNMR相结合可以对代谢物进行全面分析。除FTNMR之外,FTIR通过对有机成分的结构进行常规光谱测定,也可适用于代谢组学的研究,特别是应用于构建代谢组学的指纹图谱。尽管它不能对代谢物进行全面分析,但对具有特定功能的组分却有很好的定量效果,对从工业及食品原材料中分离的代谢混合物也可以进行全面分析,目前,已有学者将其成功地应用于拟南芥[20]和番茄[21]代谢产物指纹图谱的研究中。

1.5数据转换

为阐明代谢物复杂的线性或非线性关系,需要进行多变量分析,将原始的色谱图数据转换为数字化的矩阵数据,通过对色谱峰鉴定和整合从而进行多变量分析。由于环境等因素的干扰,光谱数据需要通过适当的数据加工方法进行校正,包括:①降低噪声;②校正基线;③提高分辨率;④数据标准化。JonssonP等[22]报道了一种关于GCMS色谱图数据处理的方法,可以对大量代谢产物样品进行有效的识别。

2代谢组学中的数据分析方法

2.1主成分分析法(PCA)

主成分分析法,将实测的多个指标用少数几个潜在的相互独立的主成分指标线性组合来表示,反映原始测量指标的主要信息。使得分析与评价指标变量时能够找出主导因素,切断其他相关因素的干扰,作出更为准确的估量与评价。PCA数据矩阵通常来自于GCMS,LCMS或CEMS,因此将目标代谢产物作为自变量,而相应的代谢产物含量作为因变量,定义与最大特征值方向一致的特征向量为第一主成分,依此类推,PCA便能通过对几个主要成分的分析,从代谢组中识别出有效信息。主成分分析有助于简化分析和多维数据的可视化,但是该方法可能导致一部分有用信息的丢失。

2.2层次聚类分析法(HCA)

层次聚类分析法也常用于代谢组学的研究中,它是将n个样品分类,计算两两之间的距离,构成距离矩阵,合并距离最近的两类为一新类,计算新类与当前各类的距离。再合并、计算,直至只有一类为止。进行层次聚类前首先要计算相似度(similarity),然后使用最短距离法(NearestNeighbor)、最长距离法(FurthestNeighbor)、类间平均链锁法(BetweengroupsLinkage)或类内平均链锁法(WithingroupsLinkage)四种方法计算类与类之间的距离。该方法虽然精确,但计算机数据密集,对大量数据点进行分析时,更适合选用K均值聚类法(KMC)或批次自组织映射图法(BLSOM),而HCA适合将数据转换为主成分后使用。

2.3自组织映射图法(SOM)

神经网络中邻近的各个神经元通过侧向交互作用相互竞争,发展成检测不同信号的特殊检测器,这就是自组织特征映射的含义。其基本原理是将多维数据输入为几何学节点,相似的数据模式聚成节点,相隔较近的节点组成相邻的类,从而使多维的数据模式聚成二维节点的自组织映射图。除PCA和HCA外,SOM同样也可应用于包括基因组和转录组等组学研究中[23]。最初SOM计算时间长,依靠数据输入顺序决定聚类结果,近年来SOM逐渐发展成为不受数据录入顺序影响的批次自组织映射图法(BLSOM)。由于BLSOM可以对类进行调整,且有明确的分类标准,优化次序优于其他聚类法,已在基因组学和转录组学数据分析中得到广泛的应用。

2.4其他数据采矿方法

除PCA、HCA和SOM外,很多变量分析方法都可用于植物代谢组学的分析。软独立建模分类法(SIMCA)是利用主成分模型对未知样品进行分类和预测,适合对大量样本进行分析;近邻分类法(KNN)和K平均值聚类分析法(KMN)也可用于样品分类;主成分回归法(PCR)或偏最小二乘回归法(PLS)在某些情况下也可使用。然而到目前为止由于还没有建立一个标准的数据分析方法,代谢组学仍然是一门有待完善的学科。

3代谢组学在药用植物中的实践

植物药材来源于药用植物体,而药用植物体的形态建成是其体内一系列生理、生化代谢活动的结果。植物代谢活动分为初生代谢和次生代谢,初生代谢在植物生命过程中始终都在发生,其通过光合作用、柠檬酸循环等途径,为次生代谢的发生提供能量和一些小分子化合物原料。次生代谢往往发生在植物生命过程中的某一阶段,其主要生物合成途径有莽草酸途径、多酮途径和甲瓦龙酸途径等。植物药材含有的生物碱、胺类、萜类、黄酮类、醌类、皂苷、强心苷等活性物质的绝大多数属于次生代谢产物,因此探讨次生代谢产物在药用植物体内的合成积累机制及其影响因素,对于提高活性物质含量、保证药材质量、稳定临床疗效等具有重要意义。孙视等[24]通过对银杏叶中黄酮类成分积累规律的研究,提出了选择具有一定环境压力的次适宜生态环境解决药用植物栽培中生长和次生产物积累的矛盾。王昆等[25]以人参叶组织为材料,总结了构建人参叶cDNA文库过程中存在的一些关键问题和应采取的对策,为今后关于人参有效成分如人参皂苷的生物合成途径及其调控的基础研究提供技术参考和理论指导。最近,美国加利福尼亚大学伯克利分校的Keasling等[26]采用一系列的转基因调控方法,通过基因工程酵母合成了青蒿素的前体物质——青蒿酸,其产量超过100mg/L,为有效降低抗疟药物的成本提供了机遇。经过长期的研究积累,人们对代谢途径的主干部分(为次生代谢提供底物的初生代谢途径)已经基本了解,例如酚类的莽草酸途径,萜类的异戊二烯二磷酸(IPP)途径等。被子植物中一些相对保守的次生代谢途径也得到了很好的研究,如黄酮类、木质素的生物合成与调控。然而,对次生代谢最丰富最神奇的部分——特定产物合成与积累的过程,还所知甚少[27]。

4展望

近年来,代谢组学正日益成为研究的热点,越来越多的人已加入到代谢组学的研究中。随着代谢组学积累的数据和信息量的增大,其在药用植物学各个领域的应用价值也与日俱增。它将不仅能对单个代谢物进行全方面的分析,更能寻找其代谢过程中的关键基因、通过代谢指纹分析对药用植物进行快速分类、进一步研究药用植物有效成分代谢途径以及环境因子对植物代谢和品质的影响与调控机制。

然而依据传统中医药学和系统生物学的指导思想,目前急待解决的是中药种质资源的代谢组学研究和中药体内作用的代谢组学研究。同时,代谢组学在分析平台技术、方法学手段和应用策略等方面相对于其他组学技术还需要进一步发展和完善,还需要其他学科的配合和介入。相信随着更有力的成分分析设备的使用及代谢组数据库的建立,药用植物代谢组学将对中医药学产生深远的影响。

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自Branemarkr提出骨结合理论以来，种植义齿已成功地应用于临床，解决了以往传统义齿的固位、舒适等新问题，取得较好的修复效果。但临床上仍常出现种植体四周骨组织吸收、种值体断裂、松动、脱落等新问题[1，2。许多学者认为种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿远期成功率的主要因素之一。本文对种植义齿下部结构生物力学探究概况作一综述。

1种植材料对种植义齿生物力学的影响

Nishihara等[5通过动物实验探究表明种植体四周骨内的应力分布和种植材料的性质、材料的弹性模量关系不大，而是更多的和种植体的形态、颌骨的形态及结构有关。Rieger等用三维有限元法（finiteelementmethod,FEM）分析，也得出相类似的结果。但从生物力学的观点来看，不同材料和不同弹性模量的种植体对应力在种植体骨界面的分布是有影响的。邹敬才等[4用有限元法在5种不同弹性模量、相同的负荷条件下，对单个螺旋形种植体骨界面的应力分布规律作比较，结果表明种植体的弹性模量越高，种植体颈周骨内应力越小，而根端骨内应力越大；种植体弹性模量越低，种植体和骨界面的相对位移运动就越大。适宜的种植体的弹性模量在70000MPa以上。

目前，由于金属及金属合金材料具有优良的生物力学性能而被广泛应用于种植体的制作，其中钛和钛合金等被认为是最合适的种植材料。近年来许多学者探究了用生物陶瓷作为种植材料[5，认为生物陶瓷种植体在植入后的始阶段可以获得较钛及其合金更好的生物相容性，但在行使功能后终因生物陶瓷本身力学上的易碎性导致生物陶瓷种植体生物力学的相容性较差，Glantz等[6通过实验也证实了陶瓷种植体和陶瓷涂层的种植体因生物力学上有较差的相容性导致种植后较高的失败率。

2种植体的形态对种植义齿生物力学的影响

Victor[7用三维有限元法对3种不同种植体系统（Branemark系统、Bud系统、IMZ系统）的不同形态的种植体，在不同的加载条件下，种植体四周骨内的应力分布情况进行了探究。结果表明3种不同种植体四周骨内最大应力均位于种植体颈部四周和种植体翼的下方，且越近种植体根尖部，骨内应力越小。种植体的翼可以减少应力在种植体及其四周骨内的分布，去掉翼不但增大种植体颈部骨的应力，而且将改变整个应力分布的情况。在其他因素不变的情况下，增大种植体颈部直径，种植体四周皮质骨内应力大大降低，故认为种植体颈部的直径对种植体四周的应力分布水平影响最大，两者呈负相关。岑远坤等[8对叶状和柱状种植体支持的全下颌种植覆盖义齿在不同牙位下应力分布的情况进行了探究，结果表明叶状种植体和柱状种植体应力分布的基本规律相似，种植体颈部以及其四周的骨皮质界面均为应力集中区。但叶状种植体在其颊舌面和近远中面交界的尖锐线角处，应力集中更明显，其骨界面的应力峰值均大于柱状种植体。Holmgren等[9探究认为圆锥形种植体比圆椎状种植体更有利于种植体骨界面的应力分布，黄辉等[10探究认为螺旋形种植体螺旋顶角的改变可以导致种植体在支持组织内应力分布水平的变化，并指出螺旋顶角为60%26ordm;的种植体应力分布最合理。

3种植体的表面结构对种植义齿生物力学的影响

有学者从生物力学角度探究认为表面有微孔的种植心得形成更好的种植体-骨界面结合，当孔径为50-200%26micro;m时可获得最佳的结合强度。陈安玉[11探究表明由于表面微孔的存在，可在种植体骨界面形成机械的锁结功能，从而改变微界面应力的功能方式，使得在大界面上每一个区域均有小界面的压应力存在，使拉应力和剪应力转变为压应力；另一方面微孔增加了界面的接触面积，降低了平均应力水平，从而更有利于应力的合理分布。

近年来许多学者提出种植体表面的生物活性涂层可以诱导骨性结合。Michael等[12经临床观察报告HA涂层种植体成功率（7-8年）达97.5%,Adell认为HA涂层种植体有利于早期愈合。有学者探究表明BTG钛基复合种植体植入颌骨内后，早期固位优于钛种植体，具有较高的界面结合强度，并且在界面上可产生化学结合、金属结合、机械结合3种方式。但也有资料提示随着种植体接受功能负荷时间的延长，成功率下降，临床上亦出现涂层和钛芯结合强度不足导致涂层剥落者。

4种植体的数量以及在颌骨内的排列和分布对种植义齿生物力学的影响

种植义齿由多个种植体支持时，应力分布情况由种植体的数量，种植体在颌骨内的方向、排列所决定。一般认为种植体的数目越多，每个种植体上承担的应力就越小。Skalak探究认为多个种植体支持的种植义齿当受到水平方向力功能时，力量可以较均匀地分散到各个种植体，且分散到每个种植体上的力量要小于总功能力。当垂直方向力功能于种植义齿时，力量不会均匀地分散到每个种植体，越靠近功能力点的种植体受力越大。

对于全口种植义齿，Skalak认为4-6枚种植体即可支持全口固定种植义齿。Bschwartzman探究表明4个或5个种植体支持的全颌种植义齿在应力分布规律上无差异，并认为当垂直负荷功能于全颌种植义齿远端悬臂梁时，最靠近悬臂梁端的种植体产生的应力最大。Davis通过实验探究得出相似的结果。Osier[13用静态工程原理分析进一步指出最靠近悬臂梁的种植体所承受的负荷通常是总负荷的2.5-5倍，是非悬臂梁状态的1.75-3.5倍，主要承受的是压应力，而远离悬臂梁端的种植体主要承受张应力。悬臂梁越长，末端种植体所受的应力越大，故认为在种植义齿设计时，应尽量避免使用悬臂梁，如一定要使用悬臂梁时，种植体应尽量离散，且悬臂梁的长度不能超过种植所能承受的范围。

Federick等[14用光弹法探究了由2个种植体支持的全颌种植义齿的应力分布，结果表明种植体在颌骨内应垂直于牙平面并平行放置，以利于牙力通过种植体垂直传递，减少种植体的力矩和界面过大应力。但临床上为取得共同的就位道，往往使种植体之间形成一定角度，Naert等[15指出在同一牙弓中种植体之间的相互偏差角度不宜超过20%26ordm;，以使负荷没种植体长轴传导。Hertey等[16探究表明，种植体在颌骨内的分布呈曲线型排列较直线型排列者界面的应力要小，种植体为直线型排列缩小了其后方向的分散程度，导致游离臂和抗力臂比例增大。

5受植区颌骨的形态结构对种植义齿生物力学的影响

从生物力学观点看，颌骨是一种多相的、各向异性的、非均质性的、多孔的复合体。人类的颌骨是具有一定屈曲性的弹性体[17，可以承受一定的压力，但其皮质骨和松质骨都有一定的抗张力和抗压力的极限，当颌骨受力水平高于其极限值时，就会产生微骨析，最后导致骨质吸收破坏。

Lundgrens[18指出种植体的成败和颌骨骨皮质的密度、厚度、颌骨的宽度以及受植床血供等直接相关。Jensen指出受植区的颌骨形态和结构较整个颌骨的形态和结构对种植义齿的应力分布影响更大，一个理想的受植区颌骨至少要能提供10mm的骨性结合区，其水平宽度至少为6mm。Victor等[7用三维有限元法探究了由3种不同厚度皮质骨的颌骨支持的种植体在不同的负荷下，种植体及其四周骨内的应力分布，结果表明3种情况下种植及骨界面应力分布的规律基本相同，最大拉应力、压应力均位于种植体的颈部四周。但最大拉应力、最大压应力的值却有显著差异。皮质骨越厚，种植体及其四周皮质骨内的应力越小。但在垂直瞬间加载时，最大拉应力位于种植体颈部，最大压应力位于种植体底部，当种植体的颈部和底部同时位于皮质骨内时，可以明显降低种植及其四周骨内的应力。Papavasilion[19也指出当皮质骨缺乏时，可导致种植体骨界面的应力增高，从而导致种植体四周骨的微骨折。

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