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植物生物技術(shù)論文:植物病蟲害防治生物技術(shù)論文
1生物技術(shù)在防治中的應(yīng)用
在研究生物技術(shù)的工作中,其中有項工程叫作基因工程,它的應(yīng)用也十分重要,在防治植物病蟲害的過程中應(yīng)用基因工程主要包括CP基因、RP基因和Sat-RNA等。植物在生長中對病害不是主動免疫的,而是需要適當(dāng)?shù)拿浇檫M(jìn)行誘導(dǎo),那么這個起誘導(dǎo)作用的媒介就是CP基因,它能夠有效的增強(qiáng)植物對病蟲害的抵御能力。CP基因的應(yīng)用能夠有效的減少植物在生長過程中可能會出現(xiàn)的病害,它能增強(qiáng)植物在生長中對病害的免疫功能。RP基因是可以對病毒進(jìn)行復(fù)制的復(fù)制酶基因,病害為了能夠?qū)χ参锂a(chǎn)生影響,需要不斷的組合,而復(fù)制酶則是利用編碼對病毒進(jìn)行一個新的組合,統(tǒng)稱為“聚合酶”。它能夠快速的融合病毒的DNA,并且能夠補全植物在生長中所缺失的復(fù)制酶基因,因此,病毒復(fù)制能出來就會受到影響,使病毒能夠不影響到植物的生長。Sat-RNA是一種低分子,它需要在植物生長中產(chǎn)生了病毒才能實現(xiàn)復(fù)制,植物生長中沒產(chǎn)生病毒使其不能實現(xiàn)復(fù)制,它在復(fù)制的過程中會影響病毒之間的復(fù)制,從而降低病毒成長率。Sat-RNA在防治植物病蟲害的過程中具有一定的積極作用,研究中應(yīng)當(dāng)給予重視。
2生物技術(shù)在防治蟲害中的應(yīng)用分析
生物需要維持正常的新陳代謝就需要含有一定的基因,而蛋白酶抑制劑則是大多數(shù)生物體會含有的一種基因,它能夠有效的抵御外界各種蛋白水解酶,因此,蛋白酶抑制劑能有較好的能力防治生物體內(nèi)造成的破壞。近幾年來,國家科學(xué)技術(shù)不斷提高,生物技術(shù)也隨之快速發(fā)展,使得更多的學(xué)者和研究人員對蛋白酶抑制劑研究越來越廣,尤其是在抵御病蟲害這方面做得更加的突出。在生物的正常情況下,蛋白酶抑制劑能夠有效的破壞病蟲體內(nèi)的氨基酸,從而使得病蟲因缺少氨基酸而無法進(jìn)行正常的生長和生活,直至病蟲死亡。這種殺死病蟲害的方式已經(jīng)得到廣泛的使用。它能夠有效保障農(nóng)作物的生長,提高農(nóng)作物抵御病害的能力。
3生物技術(shù)在防治草害中的應(yīng)用分析
植物自身抵抗除草劑的能力很低下,但是生物技術(shù)能夠?qū)Τ輨┚哂辛己每剐缘幕蜣D(zhuǎn)移到植物中,這樣使植物能夠更好的生長。這些對除草劑有良好抗性的基因中包括上面所介紹的酶基因,能夠有效的分解除草劑,通過這些基因之間的作用來達(dá)到抗草害的作用。生物技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的殺死草害,使得植物能夠健康成長。如今,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,也使得人們對環(huán)保的意識也不斷增加,因此,在生物技術(shù)的研究中應(yīng)當(dāng)更注重對環(huán)境的保護(hù),不能一味的研究而忽略環(huán)保。
4依靠生物技術(shù)培養(yǎng)出抗病、抗蟲的新品種
農(nóng)作物在生長的過程中會出現(xiàn)許多的病狀,比如:病害和蟲害等,最主要的就是病害和蟲害,這2個是導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降的主要因素。近幾年來,使用生物技術(shù)來培育抗病、抗蟲的植物是一個新的趨勢,它是按照有關(guān)病蟲害的要求,將能夠防治病蟲害的基因,經(jīng)過生物技術(shù)來進(jìn)行移植,移植到植物中,使得植物能有健康的成長,并且在生長的過程中不斷的繁殖出新的抗體,能夠有效的防治病蟲害的破壞,使產(chǎn)量上升,帶來經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
5總結(jié)
科學(xué)的快速發(fā)展也使得對植物病蟲害的防治得到了提升,生物技術(shù)的發(fā)展能夠有效的提升學(xué)者和研究人員在植物與病菌之間更深一步的研究,更加化的了解不同種類的植物對于不同細(xì)菌分子的抗性,從而研究出更好的基因,通過不斷地改良和研究來提升生物技術(shù)的成長。這也將更加利于提升植物在生長過程中對病蟲害的防治,使得植物健康的生長。本文探討了基因在防治過程中對植物所產(chǎn)生的作用,同時也對現(xiàn)代生物技術(shù)防治病蟲害的有效性進(jìn)行了研究,期待生物技術(shù)能有更加發(fā)展,提升防治病蟲害的防治技術(shù)。
作者:竇寶峰 單位:衡水市桃城區(qū)農(nóng)牧局
植物生物技術(shù)論文:園藝植物實驗教學(xué)生物技術(shù)論文
一、園藝植物生物技術(shù)開放式實驗教學(xué)模式
1.實驗內(nèi)容開放園藝植物生物技術(shù)實驗教學(xué)本著豐富實驗教學(xué)內(nèi)容、革新實驗教學(xué)方式的核心原則,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為最基本的目標(biāo),提出以下園藝植物生物技術(shù)開放式實驗教學(xué)模式。實驗性質(zhì)由驗證性實驗過度為綜合性、設(shè)計性實驗。傳統(tǒng)教學(xué)中驗證性實驗占總實驗學(xué)時的80%以上,采用開放性實驗教學(xué),驗證性實驗壓縮到20%以內(nèi),增加了綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容。
2.實驗場地開放實驗場地是制約學(xué)生開展創(chuàng)新性實驗的主要原因。以部級植物生產(chǎn)類實驗教學(xué)中心為平臺,采用開放式實驗室運行機(jī)制,結(jié)合學(xué)科點開放實驗室,為學(xué)生自主選擇和設(shè)計實驗提供了良好的條件。實驗室配2~3名研究生協(xié)助管理,儀器設(shè)備采用預(yù)約登記制度,使用前須經(jīng)專人培訓(xùn)合格后才能使用。實驗耗材按實驗計劃,由實驗室統(tǒng)一提供。
3.實驗時間開放以3~4人為一個實驗小組,以小組為單位安排實驗時間,實驗室一次可以同時安排6個小組開展實驗。實驗時間由以前固定時間,改為課程理論授課3周開始至學(xué)期末前1周結(jié)束。學(xué)生可以根據(jù)自己的課程安排,合理選擇實驗時間。實驗室時間采用預(yù)約制,由實驗室管理人員統(tǒng)一安排。上班時間由實驗室管理人員負(fù)責(zé)實驗室,節(jié)假日和晚上由研究生協(xié)助管理實驗室,為學(xué)生開展開放實驗提供充足的時間。
二、開放式實驗教學(xué)取得的效果
1.實驗教學(xué)方式開放,激發(fā)學(xué)生興趣在大多數(shù)同學(xué)印象中園藝植物生物技術(shù)實驗教學(xué)以實驗方法、手段、技術(shù)為主要內(nèi)容,這些內(nèi)容過于抽象,通過授課形式講授或單獨的驗證性實驗,學(xué)生理解效果很差,很難達(dá)到掌握實驗內(nèi)容的目的。任何研究都是從好奇和懷疑開始的,通過典型的生物技術(shù)實例,如柑橘細(xì)胞融合獲得原生質(zhì)體雜種、植物遺傳轉(zhuǎn)化獲得轉(zhuǎn)基因植株,人類基因組測序及園藝植物基因組測序的不斷完成,生物信息學(xué)預(yù)測基因的功能分析等,這些實例在網(wǎng)絡(luò)上的介紹與視頻非常多,通過網(wǎng)站瀏覽和視頻觀看,讓同學(xué)們真正了解生物技術(shù)的神秘與貼近生活的兩個方面,將抽象的概念轉(zhuǎn)化為切實可行的操作行動。
2.實驗時間及空間開放,提高動手能力實驗室的開放,即儀器設(shè)備和時間概念上的開放,在一定程度上可以解決實驗人數(shù)多、實驗室及儀器設(shè)備嚴(yán)重不足的問題。例如,生物分子實驗室的定量PCR儀、PCR儀、離心機(jī)、核酸儀、電泳儀、紫外投射儀等,實驗時間一旦開放,學(xué)生可以用充裕的時間來把實驗獨立完成,不會被課程所限制。通過開放實驗室,本科生可以在課余時間多次進(jìn)入實驗室。同時,研究生可以一對一或一對三的帶領(lǐng)本科生進(jìn)行實驗,開展相關(guān)的擴(kuò)展實驗內(nèi)容,開闊視野,提高動手能力,還可以更好地參與教師的科研項目,增加教師和學(xué)生的交流機(jī)會。
3.實驗內(nèi)容開放,自主設(shè)計試驗在教學(xué)內(nèi)容上打破原有的實驗課程結(jié)構(gòu)體系,優(yōu)化實驗內(nèi)容組合與創(chuàng)新,注重設(shè)計性、綜合性實驗,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、視頻資源及生物公司的廣告資源,提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和社交能力等綜合能力的培養(yǎng)。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和實驗條件,突出實用性,根據(jù)學(xué)校實驗條件提出以下實驗內(nèi)容進(jìn)行選擇與優(yōu)化。通過開放實驗教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生打破傳統(tǒng)的擬定學(xué)時的驗證實驗內(nèi)容,充分利用學(xué)生的自主性進(jìn)行大量的設(shè)計性、綜合性實驗教學(xué)。學(xué)生在學(xué)校提供的實驗條件的前提下,自選實驗內(nèi)容,自定實驗步驟,自選儀器設(shè)備,自己處理和分析實驗結(jié)果、實驗數(shù)據(jù),給學(xué)生提供了創(chuàng)新思維的自由空間。這將有利于激發(fā)學(xué)生的自覺性和主動性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。自覺接受現(xiàn)代教育技術(shù)新的成果,把信息技術(shù)與學(xué)科有機(jī)的融合在一起,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情景,突出雙向性、參與性、互動性。在實驗操作環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)生獨立完成操作,獨立分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)問題。
4.實驗結(jié)果靈活,革新考核與評價體系通過綜合性、設(shè)計性實驗,學(xué)生將與老師的課堂交流轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^面對面、QQ、微信等其他平臺,對實驗進(jìn)展隨時進(jìn)行分析、討論及總結(jié),并且學(xué)生通過查閱相應(yīng)的資料,得出科學(xué)合理的實驗結(jié)果。開放式綜合性、設(shè)計性實驗,實驗結(jié)果的不確定性也避免了同學(xué)之間相互抄襲、模仿。因此,既增加了學(xué)生動手操作的機(jī)會,又有利于學(xué)生系統(tǒng)的掌握園藝植物生物技術(shù)的實驗方法和技能及分析與解決問題的能力。開放式實驗教學(xué)除在以上方面進(jìn)行開放外,同時也革新了實驗教學(xué)的考核與評價體系,與以往實驗成績包括實驗課堂成績與實驗報告成績之外,在實驗教學(xué)方面補充了實驗設(shè)計、實驗準(zhǔn)備工作、結(jié)果分析與討論的考核內(nèi)容,形成了實驗方案撰寫(20%)+實驗前的準(zhǔn)備(20%)+實驗過程(30%)+實驗結(jié)果分析(30%)的實驗教學(xué)考核體系,評價方式分為優(yōu)、良好、中等、合格,不及格五種不同的方式。
5.園藝植物生物技術(shù)開放式實驗教學(xué)展望通過開放式實驗教學(xué)能夠很好的避免學(xué)生被動實驗的客觀現(xiàn)象,充分激發(fā)學(xué)生積極的動手能力,并通過實驗結(jié)果分析和與老師的面對面溝通改變以往實驗教學(xué)中動手不動腦的現(xiàn)象,更能誘導(dǎo)學(xué)生正確、客觀的認(rèn)識生物技術(shù),并且培養(yǎng)其探索生物技術(shù)領(lǐng)域新趨勢的科研興趣。因此,開放式實驗教學(xué)非常適合于本科生園藝植物生物技術(shù)的實踐教學(xué),對人才培養(yǎng)來說至關(guān)重要。
作者:毛娟陳佰鴻楊宏羽李作進(jìn)單位:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院
植物生物技術(shù)論文:植物病蟲害防治生物技術(shù)論文
1生物技術(shù)在防治中的應(yīng)用
在研究生物技術(shù)的工作中,其中有項工程叫作基因工程,它的應(yīng)用也十分重要,在防治植物病蟲害的過程中應(yīng)用基因工程主要包括CP基因、RP基因和Sat-RNA等。植物在生長中對病害不是主動免疫的,而是需要適當(dāng)?shù)拿浇檫M(jìn)行誘導(dǎo),那么這個起誘導(dǎo)作用的媒介就是CP基因,它能夠有效的增強(qiáng)植物對病蟲害的抵御能力。CP基因的應(yīng)用能夠有效的減少植物在生長過程中可能會出現(xiàn)的病害,它能增強(qiáng)植物在生長中對病害的免疫功能。RP基因是可以對病毒進(jìn)行復(fù)制的復(fù)制酶基因,病害為了能夠?qū)χ参锂a(chǎn)生影響,需要不斷的組合,而復(fù)制酶則是利用編碼對病毒進(jìn)行一個新的組合,統(tǒng)稱為“聚合酶”。它能夠快速的融合病毒的DNA,并且能夠補全植物在生長中所缺失的復(fù)制酶基因,因此,病毒復(fù)制能出來就會受到影響,使病毒能夠不影響到植物的生長。Sat-RNA是一種低分子,它需要在植物生長中產(chǎn)生了病毒才能實現(xiàn)復(fù)制,植物生長中沒產(chǎn)生病毒使其不能實現(xiàn)復(fù)制,它在復(fù)制的過程中會影響病毒之間的復(fù)制,從而降低病毒成長率。Sat-RNA在防治植物病蟲害的過程中具有一定的積極作用,研究中應(yīng)當(dāng)給予重視。
2生物技術(shù)在防治蟲害中的應(yīng)用分析
生物需要維持正常的新陳代謝就需要含有一定的基因,而蛋白酶抑制劑則是大多數(shù)生物體會含有的一種基因,它能夠有效的抵御外界各種蛋白水解酶,因此,蛋白酶抑制劑能有較好的能力防治生物體內(nèi)造成的破壞。近幾年來,國家科學(xué)技術(shù)不斷提高,生物技術(shù)也隨之快速發(fā)展,使得更多的學(xué)者和研究人員對蛋白酶抑制劑研究越來越廣,尤其是在抵御病蟲害這方面做得更加的突出。在生物的正常情況下,蛋白酶抑制劑能夠有效的破壞病蟲體內(nèi)的氨基酸,從而使得病蟲因缺少氨基酸而無法進(jìn)行正常的生長和生活,直至病蟲死亡。這種殺死病蟲害的方式已經(jīng)得到廣泛的使用。它能夠有效保障農(nóng)作物的生長,提高農(nóng)作物抵御病害的能力。
3生物技術(shù)在防治草害中的應(yīng)用分析
植物自身抵抗除草劑的能力很低下,但是生物技術(shù)能夠?qū)Τ輨┚哂辛己每剐缘幕蜣D(zhuǎn)移到植物中,這樣使植物能夠更好的生長。這些對除草劑有良好抗性的基因中包括上面所介紹的酶基因,能夠有效的分解除草劑,通過這些基因之間的作用來達(dá)到抗草害的作用。生物技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的殺死草害,使得植物能夠健康成長。如今,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,也使得人們對環(huán)保的意識也不斷增加,因此,在生物技術(shù)的研究中應(yīng)當(dāng)更注重對環(huán)境的保護(hù),不能一味的研究而忽略環(huán)保。
4依靠生物技術(shù)培養(yǎng)出抗病、抗蟲的新品種
農(nóng)作物在生長的過程中會出現(xiàn)許多的病狀,比如:病害和蟲害等,最主要的就是病害和蟲害,這2個是導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降的主要因素。近幾年來,使用生物技術(shù)來培育抗病、抗蟲的植物是一個新的趨勢,它是按照有關(guān)病蟲害的要求,將能夠防治病蟲害的基因,經(jīng)過生物技術(shù)來進(jìn)行移植,移植到植物中,使得植物能有健康的成長,并且在生長的過程中不斷的繁殖出新的抗體,能夠有效的防治病蟲害的破壞,使產(chǎn)量上升,帶來經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
5總結(jié)
科學(xué)的快速發(fā)展也使得對植物病蟲害的防治得到了提升,生物技術(shù)的發(fā)展能夠有效的提升學(xué)者和研究人員在植物與病菌之間更深一步的研究,更加化的了解不同種類的植物對于不同細(xì)菌分子的抗性,從而研究出更好的基因,通過不斷地改良和研究來提升生物技術(shù)的成長。這也將更加利于提升植物在生長過程中對病蟲害的防治,使得植物健康的生長。本文探討了基因在防治過程中對植物所產(chǎn)生的作用,同時也對現(xiàn)代生物技術(shù)防治病蟲害的有效性進(jìn)行了研究,期待生物技術(shù)能有更加發(fā)展,提升防治病蟲害的防治技術(shù)。
作者:竇寶峰 單位:衡水市桃城區(qū)農(nóng)牧局
植物生物技術(shù)論文:高校園藝植物生物技術(shù)論文
1《園藝植物生物技術(shù)》實踐教學(xué)中存在的主要問題
1999年,高校開始招收及時屆園藝(教育)專業(yè)學(xué)生,并開設(shè)《植物組織培養(yǎng)》課程。隨著植物生物技術(shù)的迅速發(fā)展,植物組織培養(yǎng)的內(nèi)容已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代園藝發(fā)展的需要。進(jìn)入21世紀(jì)以來,分子生物技術(shù)向傳統(tǒng)園藝育種領(lǐng)域的滲透加快,這就使得教育界不斷改革原有教學(xué)內(nèi)容,以適應(yīng)變化了的形勢和現(xiàn)實[4]。因此,在新的人才培養(yǎng)方案中,將《植物組織培養(yǎng)》修訂為《園藝植物生物技術(shù)》。但是因為實驗條件和師資隊伍等原因,《園藝植物生物技術(shù)》實踐教學(xué)過程中仍存在一些問題:一是實踐教學(xué)內(nèi)容老套,仍然以之前的組織培養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容為主,未涉及基因工程方面的實踐環(huán)節(jié);二是教學(xué)方法和手段單一,主要以傳統(tǒng)的驗證實驗為主,即老師先講實驗原理、步驟,學(xué)生按步驟機(jī)械地完成內(nèi)容;三是考核方式不科學(xué),缺乏過程考核,而僅以實驗報告成績、考勤和紀(jì)律等為考核依據(jù),考核結(jié)果不能真正反映學(xué)生動手實踐能力。
2具體改革措施與方法
2.1實踐教學(xué)內(nèi)容改革
實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置要在繼承傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新,要對原有實驗內(nèi)容進(jìn)行整合,實現(xiàn)實驗教學(xué)內(nèi)容體系的整體優(yōu)化[5]。首先,在近期修訂的人才培養(yǎng)方案中,本課程由36學(xué)時增加到54學(xué)時,實驗學(xué)時由原來的18學(xué)時增加到27學(xué)時,課程實習(xí)1周。其次,實驗內(nèi)容有了較大的改變,在原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加了試管苗常溫離體保存和園藝植物生物技術(shù)綜合實驗設(shè)計2個綜合性實驗內(nèi)容,其中試管苗常溫離體保存實驗課學(xué)時設(shè)計為每次課6學(xué)時,學(xué)生先用1d時間完成培養(yǎng)基的配制和接種,并在接種后定期進(jìn)行觀察記錄實驗數(shù)據(jù);園藝植物生物技術(shù)綜合實驗設(shè)計是讓學(xué)生在查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上,自行設(shè)計試驗方案,方案要求確定研究內(nèi)容、研究方法及所要達(dá)到的目的及結(jié)果,教師組織學(xué)生對試驗方案的可行性進(jìn)行評價,然后各小組根據(jù)修改意見對試驗方案進(jìn)行完善,并付諸實施。此項內(nèi)容為課程實習(xí)中的小組自選試驗做好前期準(zhǔn)備。在一周的教學(xué)實習(xí)中,保留了原有的植物莖尖脫毒培養(yǎng)等傳統(tǒng)項目,增加了非變性聚丙烯酰胺凝膠法分析植物過氧化物酶、植物基因組DNA的提取與檢測等內(nèi)容使學(xué)生能掌握植物生物技術(shù)的一些基本實驗技能,為今后的學(xué)習(xí)和研究奠定基礎(chǔ)。
2.2實踐教學(xué)方法改革
多媒體是教學(xué)的必要工具。使用多媒體可直觀地展示概念、理論、實驗操作過程等內(nèi)容,學(xué)生容易接受,同時可以運用一些靜態(tài)的圖片、動態(tài)的視頻及一些實物使學(xué)生理解實驗內(nèi)容。《園藝植物生物技術(shù)》實踐教學(xué)改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,在實驗課堂引入多媒體課件,將實驗原理、方法、注意事項等通過圖片、動畫和視頻等形式進(jìn)行教學(xué),比如無菌操作在實驗教師講解后就通過觀看視頻進(jìn)一步熟悉無菌操作過程,然后再由學(xué)生自己操作;如愈傷組織誘導(dǎo)與分化、植物莖尖脫毒培養(yǎng)等實驗內(nèi)容,將教師先前的實驗結(jié)果制作成直觀的演示教案,以增強(qiáng)學(xué)生對實驗結(jié)果的目的性;在講到組培苗污染、玻璃化、褐化等現(xiàn)象時,直接帶實物到課堂,使同學(xué)們對這幾種現(xiàn)象有了一定的直觀認(rèn)識,一目了然。通過多媒體輔助教學(xué),有效地提高了實踐教學(xué)的質(zhì)量和效果。
2.3考核方式改革
以往實踐課程的考核大都側(cè)重于學(xué)生的實驗報告、考勤、勞動表現(xiàn)和紀(jì)律性等方面,缺乏過程考核,導(dǎo)致考核結(jié)果不能客觀反映學(xué)生的動手操作能力、試驗設(shè)計能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力[6]。因此對應(yīng)用型本科高校學(xué)生的實踐教學(xué)進(jìn)行考核方式的改革勢在必行。通過近幾年的摸索和實踐,我們對園藝植物生物技術(shù)實踐教學(xué)采取單人和小組2種考核方式。單人考核采用單人操作、現(xiàn)場考核、2名老師評分的考核方式,根據(jù)學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)是否完成考核任務(wù)、技術(shù)熟練程度,以及關(guān)鍵環(huán)節(jié)有無失誤等等內(nèi)容來進(jìn)行等級評定,考核結(jié)果分為優(yōu)、良、及格、不及格4個等級。小組考核主要對小組的試驗設(shè)計、準(zhǔn)備和操作以及試驗結(jié)果(實物考核)等內(nèi)容進(jìn)行綜合考核,具體辦法是:每個試驗小組選派1名代表,對試驗設(shè)計、試驗內(nèi)容、試驗過程和試驗結(jié)果等以PPT形式進(jìn)行匯報,并對試驗結(jié)果進(jìn)行分析討論。這2種考核方式,不僅考核方法科學(xué)、合理,考核評價的結(jié)果真實,更重要的是鍛煉了學(xué)生的動手操作能力、團(tuán)隊協(xié)作意識,提高了學(xué)生分析問題和解決實際問題的能力。
2.4學(xué)生參與實驗室的管理與維護(hù)
實驗室開放能夠保障學(xué)生有足夠的時間對研究性、綜合性和設(shè)計性試驗的研究,啟發(fā)和鼓勵學(xué)生進(jìn)行探索性實踐[7]。近年來,我們加大了實驗室開放力度,鼓勵低年級學(xué)生提早進(jìn)入實驗室學(xué)習(xí),每年從園藝專業(yè)學(xué)生中公開招聘1~2名實驗室管理員,負(fù)責(zé)組培室的日常管理工作,管理員組建園藝植物生物技術(shù)實踐興趣小組,負(fù)責(zé)組培室常規(guī)試劑的配制和組培苗的擴(kuò)繁等工作,并形成“一級帶一級、四年不斷線”的良性循環(huán)體系,實驗室形成了較好的科研氛圍,每年都有學(xué)生成功申請高校與園藝植物生物技術(shù)相關(guān)的大學(xué)生創(chuàng)新科研基金課題,課題的實施不僅激發(fā)了學(xué)生對科學(xué)研究的興趣,而且增強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新思維,對學(xué)生今后的就業(yè)和考研深造均具有很好的促進(jìn)作用。
3結(jié)語
改革《園藝植物生物技術(shù)》實踐教學(xué),建立適合我校應(yīng)用型本科園藝專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及符合社會對園藝人才需求的實踐教學(xué)體系,是培養(yǎng)創(chuàng)新型園藝人才的有力措施。一方面要求實踐教學(xué)教師不斷更新教學(xué)觀念,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、考核方式,改進(jìn)教學(xué)方法,掌握本學(xué)科前沿發(fā)展動態(tài),努力提高科研理論水平,不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì),以便能夠更好地指導(dǎo)學(xué)生;另一方面要加大實驗室建設(shè)力度,增加投入,購置先進(jìn)的儀器設(shè)備,創(chuàng)新實驗室管理模式,從而培養(yǎng)知識結(jié)構(gòu)優(yōu)、實踐動手能強(qiáng)、團(tuán)隊協(xié)作意識強(qiáng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力強(qiáng)的“一優(yōu)三強(qiáng)”應(yīng)用型本科人才。
作者:周玉麗 李慧敏 陸曉民 張雪平 賈雙雙 單位:安徽科技學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院
植物生物技術(shù)論文:植物抗菌肽應(yīng)用于生物技術(shù)論文
抗菌肽是宿主非特異性防御系統(tǒng)的一部分,可以通過磷脂質(zhì)作用和膜透化作用殺死病原體??咕氖怯苫蚓幋a的,對植物病原體以及感染人的病毒、細(xì)菌、真菌、原生動物、寄生蟲和腫瘤細(xì)胞等致病體都有活性作用[1]。根據(jù)氨基酸序列同源性,植物抗菌肽的主要家庭成員包括硫素、防御素、脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白、蛻皮素、環(huán)肽類蛋白和細(xì)胞穿透肽等。
1植物抗菌肽作用機(jī)理
大多數(shù)已知的植物抗菌肽是通過在細(xì)胞膜上形成穿孔,導(dǎo)致離子和代謝物泄漏,從而干擾呼吸過程,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[2]。細(xì)胞膜分子的兩性結(jié)構(gòu)及其在生理pH值下帶正電荷的特征可能是植物肽與膜脂質(zhì)發(fā)生作用的重要原因。陽離子殘基吸引如陰離子磷脂、脂多糖或磷壁酸等帶負(fù)電荷的分子,從而使得肽鏈在細(xì)胞膜表面積聚,當(dāng)濃度達(dá)到閾值時細(xì)胞膜就開始崩潰[3]。為解釋這種現(xiàn)象科學(xué)家們提出了3個主要模型[4]:桶板模型、蟲洞模型和地毯模型。
2植物抗菌肽的主要分類
2.1硫素
硫素是抗菌肽的一種,其分子質(zhì)量較低(約5kDa),富含精氨酸、賴氨酸和半胱氨酸殘基。其結(jié)構(gòu)包括2個反向平行的α-螺旋和1個反向平行的雙鏈β-折疊,以及3個或4個保守的二硫鍵。硫素幾乎出現(xiàn)在每1個重要的植物組織中,從胚乳到葉子均有發(fā)現(xiàn)。硫素的抗菌活性是蛋白與細(xì)胞膜交互作用的結(jié)果,帶正電的硫素與帶負(fù)電荷的真菌細(xì)胞膜的磷脂通過靜電作用相互結(jié)合,誘導(dǎo)細(xì)胞膜表面的缺陷,導(dǎo)致膜的不穩(wěn)定性并破壞脂雙層。
2.2防御素
植物防御素是小的、堿性的、富含半胱氨酸的多肽鏈,含有45~54個氨基酸,在等電點時帶正電荷。植物防御素的生物活性包括抗真菌、抗菌、蛋白酶和昆蟲淀粉酶抑制劑等特性[5]。植物防御素有相當(dāng)多變的氨基酸組成,但是三維立體結(jié)構(gòu)很保守,包括1個三鏈的β-折疊和1個與之平行的α-螺旋,由4個二硫鍵維持整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。植物防御素可能利用葡糖神經(jīng)酰胺作為插入真菌細(xì)胞膜的受體。然后,借助防御素所帶的正電荷和細(xì)胞膜相互吸引,并插入細(xì)胞膜內(nèi),導(dǎo)致膜破壞、不穩(wěn)定性和離子流出??咕妮^大的特點是對細(xì)菌、真菌、病毒等多種植物病原體具有抗菌活性[6]。此外,防御素對植物的生長、發(fā)育及生殖過程也有一定影響[7]。
2.3脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白
小型非特異性脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白(ns-LTPs)具有在體外不同細(xì)胞膜之間轉(zhuǎn)移脂類的功能。它能夠參與細(xì)胞膜的合成、細(xì)胞內(nèi)的脂肪酸含量的調(diào)節(jié),并對動植物病原體起到一定防御作用。它們的抗真菌作用方式可能是插入到真菌的細(xì)胞膜上形成穿孔,使胞內(nèi)離子外流,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。所有的LTPs都具有相同的結(jié)構(gòu)特征,具有一個由4個α-螺旋包繞形成的疏水性腔,被4個二硫鍵緊緊連接形成緊密結(jié)構(gòu)[7]。LTPs的疏水性腔可以結(jié)合磷脂、類固醇等多種脂質(zhì)分子,具有體外抗菌和抗真菌的活性,因此被歸類為PR-14組。有些ns-LTPs是水果、蔬菜、堅果、花粉和乳膠中重要的過敏原[8]。
2.4蛻皮素
蛻皮素是從馬鈴薯塊莖中分離出來的具有63個氨基酸殘基的抗菌肽,這些多肽的氨基酸序列具有多樣性,但對于不同植物具有相同的抗菌和抗真菌病原體的能力。蛻皮素是堿性蛋白,富含半胱氨酸殘基,可以形成6個二硫鍵,進(jìn)而穩(wěn)定蛋白結(jié)構(gòu)。在生長發(fā)育的不同階段,馬鈴薯中的蛻皮素-1(StSN1)基因是一直表達(dá)的,不受生物、非生物壓力的影響作用。而蛻皮素-2(StSN2)基因的表達(dá)是受局部傷害誘導(dǎo)的,對病原體感染具有不同的反應(yīng)[9]。StSN1的氨基酸序列和番茄GAST家族(赤霉酸刺激轉(zhuǎn)錄反應(yīng))的氨基酸序列具有相似性,因此歸類于蛻皮素/GASA家族[10]。蛻皮素/GASA蛋白在不同的植物器官中均有表達(dá)。大部分的蛻皮素/GASA基因是受植物激素調(diào)控的,參與植物激素信號調(diào)節(jié)途徑,控制激素含量水平和激素反應(yīng)過程。
2.5環(huán)肽類蛋白
環(huán)肽類蛋白是在細(xì)菌、植物和動物中發(fā)現(xiàn)的圓形蛋白[11]。植物環(huán)肽類蛋白含有28~37個氨基酸,包含1個頭-尾環(huán)化的主鏈以及3個位于環(huán)化半胱氨酸結(jié)點(CCK)分子內(nèi)的二硫鍵,具有較高的序列相似性和結(jié)構(gòu)相似性。CCK是形成環(huán)肽類蛋白特殊穩(wěn)定性的主要原因,它迫使蛋白質(zhì)的疏水部分暴露在分子表面,疏水性殘基在表面上形成1個斑點,使整體結(jié)構(gòu)呈兩親性,因此它們對多種蛋白酶的水解和降解過程具有抗性[12]。植物環(huán)肽類蛋白是基因編碼的通過核糖體的生物合成路徑產(chǎn)生的多肽,該環(huán)肽類蛋白前體通常包含1個內(nèi)質(zhì)網(wǎng)ER信號,1段肽鏈,1個N-端重復(fù)序列(NTR)和1個C-端短肽尾。NTR區(qū)域具有兩親性螺旋結(jié)構(gòu),可以指導(dǎo)環(huán)肽類蛋白結(jié)構(gòu)域的正確折疊[13]。C-端區(qū)域(CTR)區(qū)域內(nèi)保守的天冬氨酸殘基表示該部分蛋白可能是一種天冬酰胺內(nèi)切蛋白酶的作用對象。
2.6細(xì)胞穿透
肽細(xì)胞穿透肽(CPPs)可以協(xié)助目的蛋白通過細(xì)胞膜轉(zhuǎn)入活細(xì)胞當(dāng)中[14]。不論體內(nèi)還是體外條件下,CPPs在微摩爾濃度時就能夠穿透細(xì)胞膜,而無需任何受體的協(xié)助,也不會對細(xì)胞膜造成任何顯著損傷[15]。它們可以和目標(biāo)物(核酸、低聚核苷酸、肽序列和寡糖)相結(jié)合,并將其有效地轉(zhuǎn)運到細(xì)胞內(nèi),因而在藥物遞送過程中具有潛在應(yīng)用[16]。不同的CPPs和CPP-結(jié)合物可以通過不同的機(jī)制進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),并最終進(jìn)入不同的亞細(xì)胞區(qū)室。這些較短的、帶正電荷的小肽具有不同的氨基酸序列,但是都具有轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)構(gòu)域,并有帶有不同程度的呈陽離子性的Arg和Lys殘基。盡管CPPs具有很大的序列多樣性,但是可以分為3種主要類別:陽離子型、兩性型和疏水型CPPs[17]。這些多肽和蛋白質(zhì)是轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)菌或病毒表面蛋白、毒素、兩親性螺旋肽的局部序列衍生物,也可以從膜結(jié)合受體或黏附蛋白的配體中得到。
3植物抗菌肽在生物技術(shù)方面的潛在應(yīng)用
抗菌肽是由具有保守序列的小型基因編碼的、可以通過基因擴(kuò)增和基因轉(zhuǎn)移的方法來增加目標(biāo)多肽的產(chǎn)量及其特異性活力。許多研究已經(jīng)證明,植物防御素的轉(zhuǎn)基因表達(dá)可以使植物組織免受病原體的攻擊。硫素是發(fā)展轉(zhuǎn)基因植物的重要工具,通過表達(dá)更高水平的硫素,可以增加對病原體的抗性,進(jìn)而減少農(nóng)業(yè)中的損失,并且可以減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中更高劑量的殺蟲劑的使用;環(huán)肽類蛋白在開發(fā)新型抗生素和生物殺蟲劑的研究中也具有重要作用,不同的CPPs可以成功地將高分子量藥物導(dǎo)入細(xì)胞,也可以用于疫苗研發(fā)。由于其在透皮給藥系統(tǒng)中的巨大潛力,CPPs在藥物生物技術(shù)中的應(yīng)用越來越流行。
4結(jié)語
植物抗菌肽是具有不同氨基酸組成和結(jié)構(gòu)的多肽,具有快速殺滅病原體的性能,在制藥和生物技術(shù)中具有廣泛應(yīng)用。由于其廣譜抗菌活性及高效率,抗菌肽可以用作天然抗生素,以替代化學(xué)抗生素,用于保護(hù)植物和防治動物疾病,也可以作為感染治療藥的有效替代產(chǎn)品,以陽離子抗菌肽制成的氣溶膠噴霧劑已經(jīng)用于囊性纖維化患者的治療[18]。國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)了可以表達(dá)不同含量植物抗菌肽,對疾病具有不同程度抗性的轉(zhuǎn)基因植物,因此抗菌肽可以在農(nóng)業(yè)上作為保護(hù)植物的有效產(chǎn)品。但由于植物抗菌肽具有穩(wěn)定性差、生產(chǎn)成本高等技術(shù)缺陷,目前還沒有實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。未來的研究方向應(yīng)該是開發(fā)毒性較小、更穩(wěn)定的抗菌肽化合物,并通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝流程、提高多肽合成效率來降低生產(chǎn)成本,使得植物抗菌肽能在制藥和農(nóng)業(yè)技術(shù)方面得到更廣闊的應(yīng)用。
作者:王美玲 單位:青島科技大學(xué)
植物生物技術(shù)論文:園藝植物生物技術(shù)的雙語教學(xué)實踐
摘要:先進(jìn)的園藝植物生物技術(shù)是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的重要保障,園藝植物生物技術(shù)課程也是園藝專業(yè)本科的核心課程。在中國當(dāng)前教學(xué)國際化背景下,雙語教學(xué)是高等學(xué)校專業(yè)課程改革的熱點,也是中國高等教育與國際接軌的有效措施。本研究依據(jù)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝植物生物技術(shù)雙語課程教學(xué)實踐,對園藝植物生物技術(shù)雙語課程教學(xué)目標(biāo)、教材選擇、課程開設(shè)模式、授課方式、教學(xué)評價體系等方面進(jìn)行總結(jié)和討論,為今后進(jìn)一步推進(jìn)雙語教學(xué)提供參考。
關(guān)鍵詞:高等教育;園藝植物生物技術(shù);雙語教學(xué);課程建設(shè);國際化
雙語教學(xué)與外語教學(xué)和純粹的語言專業(yè)教學(xué)不同,它是在教學(xué)中使用母語的同時,用英語作為教學(xué)語言進(jìn)行教學(xué)。它不是單純的英語和專業(yè)的組合,而是在現(xiàn)代教育理念指導(dǎo)下的一種盡可能與國際接軌的教學(xué)模式。教育部在《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中提出:大學(xué)本科教育所開設(shè)課程的20%以上必須開展雙語教學(xué),重點在生物技術(shù)、信息技術(shù)、新材料技術(shù)及其他國家發(fā)展急需的專業(yè)中開展。雙語教學(xué)目標(biāo)主要包括兩個方面:通過教學(xué)使大學(xué)生掌握專業(yè)知識,提高大學(xué)生應(yīng)用英語的能力[1-2],因此,雙語教學(xué)需要順利完成知識傳授和語言訓(xùn)練兩個目標(biāo),對教學(xué)的方法提出了更高要求。雙語教學(xué)涉及英語教材、英語板書、英語作業(yè)、英語命題考試以及使用英語互動等形式[3]。在教育部明確要求高等學(xué)校積極推動本科雙語教學(xué)的大背景下,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)實施了雙語教學(xué)教師資格認(rèn)證體系,允許通過雙語教學(xué)課程資質(zhì)考核的教師開設(shè)雙語課程,此外,還出臺提供雙語課程建設(shè)的專項經(jīng)費、提高雙語教學(xué)單位學(xué)時酬金等一系列的鼓勵措施,陸續(xù)有不少專業(yè)課教師獲得雙語教學(xué)資格認(rèn)證,新開雙語課程在教學(xué)體系中的占比也逐漸增多[4]。園藝植物在人類社會發(fā)展中的地位一直是無法替代的,在人類文明中,從初期的石器時代到現(xiàn)代高科技的農(nóng)業(yè)發(fā)展,園藝植物在人們的生活中發(fā)揮著越來越多的功能。園藝植物生物技術(shù)(BiotechnologyofHorticulturalPlant)是指以園藝植物為研究對象,結(jié)合相關(guān)學(xué)科的知識和原理,以及傳統(tǒng)的育種技術(shù)和現(xiàn)代的生物技術(shù)手段,有目的地改造園藝產(chǎn)品的特性,為人類生產(chǎn)出市場需求的園藝產(chǎn)品,從而成為服務(wù)社會的一門技術(shù),如轉(zhuǎn)基因番茄、轉(zhuǎn)基因辣椒等。因此,發(fā)源于西方的現(xiàn)代園藝植物生物技術(shù)是園藝專業(yè)大學(xué)生學(xué)習(xí)的重點課程。根據(jù)這一形勢,高等農(nóng)林院校開設(shè)園藝植物生物技術(shù)課程雙語教學(xué)是緊跟時展需要的舉措,但由于是新開課程,無論是從教學(xué)目標(biāo)、還是從教學(xué)方法上,都需要不斷地進(jìn)行探索,發(fā)現(xiàn)該門課程雙語教學(xué)的規(guī)律,調(diào)整教學(xué)目標(biāo),改進(jìn)教學(xué)手段,從而更好地實現(xiàn)預(yù)想的教學(xué)效果。這就需要教師在教學(xué)過程中認(rèn)真做好每一個環(huán)節(jié),包括教材的挑選、授課內(nèi)容的確定、多媒體課件的準(zhǔn)備、課堂內(nèi)容安排、復(fù)習(xí)互動訓(xùn)練和試題設(shè)計等方面的工作。
一、園藝植物生物技術(shù)雙語課程教材選擇
雙語課程要與國際教育接軌,首先就是語言的接軌,因此為了保障教學(xué)過程中課堂內(nèi)容國際化,勢必要以英文為主,尤其是多媒體課件里,主要應(yīng)該以英文原版教材為參照來準(zhǔn)備,為大學(xué)生提供一個純正的、原汁原味的教學(xué)氛圍。的原版英文教材語言純正,可讀性強(qiáng),所講的技術(shù)更新較及時[5-7],因此,原版的英文教材是教學(xué)過程中的重要幫手。在搜索教材的過程中發(fā)現(xiàn),目前專門針對本科生教學(xué)的園藝植物生物技術(shù)的相關(guān)英文教材很少,可供選擇的教材有限,這也是影響園藝植物生物技術(shù)雙語教學(xué)的一個重要方面。在有限的教材里盡量選擇有特色的教材,目前選用的是SciencePublishers出版的由H.S.Chawla主編的《IntroductiontoPlantBiotechnology》(第三版),以及G.P.Rao主編的《AdvancesinPlantBiotechnology》。這兩本教材與國際的專業(yè)課程接軌,且內(nèi)容豐富,包括植物組織培養(yǎng)、遺傳物質(zhì)、DNA重組技術(shù),涵蓋了園藝植物生物技術(shù)的主要知識點。此外,《IntroductiontoPlantBiotechnology》(第三版)還包含了基因組學(xué)和生物信息學(xué)等內(nèi)容,而且對目前社會上關(guān)注的熱點問題,如轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)及其影響進(jìn)行了較為清晰的論述,可以幫助大學(xué)生在課后通過閱讀和學(xué)習(xí),科學(xué)地了解現(xiàn)代生物信息學(xué)的技術(shù)方法,以及轉(zhuǎn)基因的專題。選用的這兩本教材在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的圖書館均有收藏,也便于大學(xué)生學(xué)習(xí)借閱。與此同時,還可以選擇一些有針對性的雙語教材作為輔助參考教材,幫助大學(xué)生在課余鞏固學(xué)習(xí)的知識點,比如李桂榮等在《教學(xué)改革與實踐》一文中推薦的王武主編的科學(xué)出版社出版的雙語教材《生物技術(shù)概論》,便于大學(xué)生英漢對照學(xué)習(xí),這對初次學(xué)習(xí)專業(yè)雙語課的大學(xué)生能起到輔助作用[8]。
二、園藝植物生物技術(shù)雙語課程設(shè)置
課程設(shè)置包括教學(xué)大綱和學(xué)時的制定、大學(xué)生人數(shù)和結(jié)構(gòu)的設(shè)定,英語漢語比例的分配等,是保障教學(xué)效果,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要課程框架基礎(chǔ),也是良好地開展園藝植物生物技術(shù)雙語教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在目前我國的園藝植物生物技術(shù)雙語教學(xué)中,課程設(shè)置不盡相同,據(jù)了解,有的僅僅是為了應(yīng)付要求,開設(shè)了較少的課時,有的要求全體大學(xué)生選修雙語課程。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝植物生物技術(shù)雙語課程設(shè)置結(jié)合大學(xué)生的實際需要,科學(xué)安排,統(tǒng)籌規(guī)劃。
(一)教學(xué)大綱調(diào)整
由于是雙語教學(xué),面向三年級的大學(xué)生開課,而他們也是首次選擇專業(yè)雙語課,因此,在理解和消化知識的速度上勢必?zé)o法與漢語授課的園藝植物生物技術(shù)課程相比。所以,要想在雙語教學(xué)過程中講授與漢語授課32學(xué)時的授課內(nèi)容是無法實現(xiàn)的。因此,教學(xué)大綱需要為雙語課進(jìn)行重新調(diào)整。在試驗的及時個學(xué)期中,設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容包括緒論、植物組織培養(yǎng)、遺傳物質(zhì)、PCR、基因表達(dá)、DNA重組技術(shù)、基因克隆以及基因組學(xué)和生物信息學(xué),其中植物組織培養(yǎng)、PCR、DNA重組技術(shù)以及基因克隆三個章節(jié)是授課的重點內(nèi)容,占用的學(xué)時相對較多,而基因組學(xué)和生物信息學(xué)這一章簡要介紹近期的科研進(jìn)展和現(xiàn)有的研究方法。
(二)課程學(xué)時設(shè)定
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)在專業(yè)課程中已經(jīng)開設(shè)一門漢語的園藝植物生物技術(shù)課程,而且是和雙語課同時開設(shè)的,因此,為了使雙語課過程和漢語課教學(xué)的同步,選擇與漢語授課相同的32學(xué)時的理論課。此外,園藝植物生物技術(shù)雙語課是作為選修(五選二)的形式制定的,即大學(xué)生可以從五門課程中選擇兩門進(jìn)行學(xué)習(xí),這樣不會出現(xiàn)由于必選導(dǎo)致的一部分英語基礎(chǔ)差的大學(xué)生必須選擇這門課程。當(dāng)然這樣的教學(xué)安排也存在一些弊端,就是不能兼顧高等學(xué)校對國際化人才培養(yǎng)的目標(biāo),不能做到對專業(yè)所有大學(xué)生普及雙語教學(xué)。
(三)授課對象結(jié)構(gòu)
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)因為在此前沒有園藝植物生物技術(shù)課程相關(guān)雙語教學(xué)的經(jīng)驗,所以為了確保教學(xué)效果,在試點的這個學(xué)期并沒有放開對選課人數(shù)的限制,授課的規(guī)模確定為小班授課,人數(shù)為20人。這樣為首次嘗試園藝植物生物技術(shù)課程雙語教學(xué)提供了一個相對輕松的教學(xué)氛圍,為實現(xiàn)教學(xué)計劃和目標(biāo)提供了保障。從實際的教學(xué)效果看,20人的班級課堂氛圍活躍,規(guī)定的學(xué)時內(nèi)也能夠充分調(diào)動每個大學(xué)生的積極性,使他們積極參與課堂主動學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。保障了雙語教學(xué)的教學(xué)效果。當(dāng)然這個規(guī)模也使得不少其他有興趣參加雙語課程的大學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的機(jī)會,今后可以考慮增加園藝植物生物技術(shù)雙語教學(xué)的授課教師人數(shù),開設(shè)更多的雙語教學(xué)班。考慮到雙語教學(xué)中將有很大一部分內(nèi)容用英語來授課,因此,大學(xué)生的英語基礎(chǔ)將直接影響該課程的教學(xué)效果。雙語課為選修課,但同時開課前的一個學(xué)期也對報名選課的大學(xué)生進(jìn)行了篩選,主要篩選標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)大學(xué)英語四級成績來劃定的,雖然此方法未必科學(xué),但在目前可能也是最有說服力的一個篩選指標(biāo)。今后如果增加授課師資力量,開設(shè)更多雙語教學(xué)班則需要考慮到適合參與雙語教學(xué)的大學(xué)生比例,不能盲目擴(kuò)大每個班級的大學(xué)生人數(shù),以免影響園藝植物生物技術(shù)教學(xué)效果及其口碑。
(四)英漢分配比例
園藝植物生物技術(shù)雙語課程開始設(shè)定的語言比例是英語和漢語各占50%,而隨著課程的推進(jìn)發(fā)現(xiàn),在課堂實踐中,每個階段、每個知識點和所講具體環(huán)節(jié)大學(xué)生對英語的理解能力是不同的,比如,在講緒論的時候大學(xué)生大都對1頤1的語言內(nèi)容安排比較容易接受,甚至部分基礎(chǔ)好的大學(xué)生主動要求提高英語的比例,而隨著內(nèi)容的逐漸深入,尤其到基因克隆、載體構(gòu)建等理論部分的時候,漢語的比例需要適當(dāng)提高,有時候為了解釋一個專業(yè)問題,教師需要用漢語著重講解,相對使用英語的比例會大大降低,漢語和英語的比例在7頤3,甚至8頤2左右,這樣既能保障大學(xué)生學(xué)到原汁原味的英語,又可以很好地理解專業(yè)知識的要點和內(nèi)容。所以,在課程中,教師應(yīng)該靈活地根據(jù)授課現(xiàn)場大學(xué)生的反應(yīng)情況來安排漢語的講解比例。遇到大學(xué)生反應(yīng)較慢,無法進(jìn)行下一個教學(xué)內(nèi)容或環(huán)節(jié)的時候,教師可以考慮放慢速度,同時用漢語給予更多的解釋,這樣可以在課堂上因地制宜地安排英語和漢語所占比例。
三、園藝植物生物技術(shù)雙語課程教學(xué)方式
在課堂上,大學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體,而知識是要學(xué)習(xí)的對象,因此課堂的一切教學(xué)活動都應(yīng)該以激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為前提,否則設(shè)計的課程內(nèi)容將無法很好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。而往往在教學(xué)中由于教師在課堂上會自然地將注意力放在要傳授的知識點上,而忽略了大學(xué)生的興趣。為此,需要在課堂上將授課方式多樣化,不斷地通過各種不同的方法來有效地調(diào)動大學(xué)生的積極性,專業(yè)課程雙語教學(xué)工作尤其要注意這一點。
(一)注重雙語教學(xué)課件制作,充分利用多媒體
在教學(xué)PPT的制作上,為了方便大學(xué)生課堂學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí),在課件的制作上主要以英文為主,參照教材《IntroductiontoPlantBiotechnology》(第三版)將課程設(shè)置的主要章節(jié)內(nèi)容用英文編寫,重點專業(yè)詞匯在英文后用漢語標(biāo)注,幫助大學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率,加深記憶。此外,教師應(yīng)盡量多使用原版的彩圖,幫助大學(xué)生加深印象,保障學(xué)習(xí)效果。雙語教學(xué)中應(yīng)用多媒體是十分必要的[9],通過視聽的教學(xué)過程加深大學(xué)生在課堂上對知識的理解并強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。在雙語教學(xué)中,需找相關(guān)的經(jīng)典理論的動畫視頻,如組織培養(yǎng)、DNA復(fù)制與翻譯、載體構(gòu)建、PCR反應(yīng)等,通過這些教學(xué)輔助手段,提升大學(xué)生在課堂上對相對枯燥的理論知識的學(xué)習(xí)興趣。只有充分調(diào)動大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,才能真正實現(xiàn)教學(xué)的目的,在雙語教學(xué)上,教師更要注意這一最基本的原則。
(二)專業(yè)詞匯隨機(jī)測試,增加教學(xué)互動環(huán)節(jié)
在組織培養(yǎng)、基因克隆、載體構(gòu)建等章節(jié)中都涉及大量的專業(yè)詞匯,如果大學(xué)生無法掌握這些詞匯,將成為影響教學(xué)效果的重要障礙,為此,在課堂上教師應(yīng)安排專業(yè)詞匯的測驗環(huán)節(jié),考察大學(xué)生對上一節(jié)課程中的專業(yè)詞匯的掌握情況,考察方式以隨機(jī)點名、黑板默寫英文詞匯,或者將英文專業(yè)詞匯翻譯為中文兩種方式,這樣既可以督促大學(xué)生課后對重點專業(yè)英文的復(fù)習(xí),也可以幫助教師利用較少的時間有效地檢測課堂教學(xué)效果。雙語教學(xué)的目標(biāo)應(yīng)該不僅僅局限在單方面的傳授知識,幫助大學(xué)生理解和記憶專業(yè)中的英語詞匯,更為重要的是應(yīng)盡量在有限的學(xué)時內(nèi)為大學(xué)生提供盡可能多的開口表達(dá)機(jī)會,從而提高大學(xué)生靈活運用專業(yè)英語的能力。為此,教師安排一定學(xué)時的互動環(huán)節(jié),互動的內(nèi)容包括看視頻后圍繞視頻內(nèi)容進(jìn)行提問;課堂知識點的擴(kuò)展討論,如轉(zhuǎn)基因的利弊;給大學(xué)生一個主題,按照小組準(zhǔn)備PPT,然后再上課的時候用英語做簡短的介紹,其他小組提問交流等。這些互動環(huán)節(jié)不但可以構(gòu)建課堂語言學(xué)習(xí)的良好氛圍,鍛煉大學(xué)生的英語表達(dá)能力,更有利于大學(xué)生獨立思考,從專業(yè)的角度分析和解決問題。
(三)增加科研時事新聞,發(fā)揮育人功能
在雙語教學(xué)中,教師可選用一些和課堂內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)界典故、名人、熱點新聞等內(nèi)容加深大學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識的印象,提高學(xué)習(xí)興趣。例如,講到轉(zhuǎn)基因技術(shù),可以介紹一下世界上最早上市的轉(zhuǎn)基因番茄;講到組織培養(yǎng)的時候可以找一些利用快繁大量培養(yǎng)獲得藥用代謝產(chǎn)物的研究;當(dāng)講到創(chuàng)新的時候,教師可以用我國科學(xué)家屠呦呦獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的實例,鼓勵大學(xué)生做科研的創(chuàng)新精神和堅忍不拔的品質(zhì)等。這樣可以讓課堂氛圍更加生動,同時也能將專業(yè)學(xué)習(xí)與育人相結(jié)合,在大學(xué)生學(xué)好專業(yè)課的同時,提高他們高尚的思想品德和情操。
四、園藝植物生物技術(shù)雙語課程教學(xué)評價
科學(xué)的評價體系是課程教學(xué)效果的一面鏡子,積極圍繞教學(xué)目標(biāo)和課程特點制定科學(xué)的評價體系,可以幫助教師有效地調(diào)整教學(xué)方法,提高教學(xué)效果。因此,園藝植物生物技術(shù)雙語教學(xué)評價體系的建立,對推進(jìn)雙語教學(xué)工作是十分有利和必要的,科學(xué)的評價體系可以促使大學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中積極參與教學(xué)的每個環(huán)節(jié),而不是為了應(yīng)付考試而突擊學(xué)習(xí)。
(一)教師評價
對于雙語課程教師的評價可以組建雙語教學(xué)資質(zhì)認(rèn)證專家小組,邀請有豐富教學(xué)經(jīng)驗、海外留學(xué)或訪學(xué)背景的博學(xué)教授和青年突出人才作為評審專家,制定科學(xué)的、有針對性的適合本校教學(xué)要求的評分體系,對申請雙語教學(xué)的教師給予打分,并通過問卷調(diào)查和聽課等形式了解開課教師的教學(xué)效果,其中問卷調(diào)查的對象就是該選修該教師雙語課程的大學(xué)生。這樣可以對教師的教學(xué)方法和水平進(jìn)行客觀的考量。
(二)大學(xué)生評價
對大學(xué)生的考察主要包括考察專業(yè)知識的掌握情況和專業(yè)英語的運用能力。而由于雙語課程的獨特性,除了平時考勤、完成課堂作業(yè)等平時成績及期末成績以外,平時課堂參與教學(xué)互動環(huán)節(jié)的表現(xiàn),比如,聽課發(fā)言情況,做簡單報告的表現(xiàn)情況,以及課堂討論的表現(xiàn)等,這些都可以作為評價大學(xué)生參與教學(xué)過程主動性和積極性的依據(jù);此外,通過課堂小測驗和作業(yè)完成情況也可以了解大學(xué)生對知識的掌握程度以及教學(xué)效果。測試和考核是對教學(xué)效果檢驗的工具,但并不是工具。因此,在課程分?jǐn)?shù)的計算上不應(yīng)僅僅根據(jù)期末試卷成績給分,還應(yīng)該按照一定的比例將大學(xué)生平時課堂表現(xiàn)和完成作業(yè)情況記入總評成績[10]。而在試卷命題過程中,要注意題目的難易程度的比例,建議不要過高設(shè)定對大學(xué)生的考察難度,否則很容易打擊大學(xué)生后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性,但同時又不能過于簡單,不能拋掉教學(xué)的目標(biāo)和要求。在題型選擇上,選擇題、判斷題等客觀題目應(yīng)作為主要的考試題型,同時結(jié)合一些看圖填空,基本可以檢查大學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,至于名詞解釋和問答題對本科生來說難度偏大,不適合被列入命題類型。建議試卷的可以安排一道加分題(答錯或不答不扣分),請大學(xué)生對一學(xué)期的課程給予評價,用英語來完成,這樣一方面可以鼓勵大學(xué)生用英語寫作,提高英語表達(dá)的能力;另一個方面還可以為將來課程的調(diào)整提供思路。另外,為了避免期末考試的時候大學(xué)生不適應(yīng)英語題目,平時教學(xué)應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)題型題目的訓(xùn)練,幫助大學(xué)生提前熟悉相關(guān)題型。高等學(xué)校是培養(yǎng)跨世紀(jì)綜合素質(zhì)人才的基地,開展雙語教學(xué)能夠培養(yǎng)大學(xué)生在國際上溝通交流的能力和專業(yè)的國際化意識。目前園藝植物生物技術(shù)課程雙語教學(xué)在國內(nèi)大多院校還并不是十分普遍,為了將來國家園藝產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展和國際合作的需要,高等院校在專業(yè)課程中對雙語課設(shè)置的考慮勢在必行,如何扎實地推廣雙語教學(xué)工作是值得廣大教師細(xì)心思考的課題,今后還有很多問題值得在開展雙語教學(xué)的過程中深入探討,如編寫適合我國國情的雙語教材,如何把知識傳授和提高大學(xué)生專業(yè)英語的運用能力有機(jī)結(jié)合等。隨著園藝植物生物技術(shù)課程雙語教學(xué)實踐的不斷深化,我國高等院校將在未來培養(yǎng)出更多符合國家國際化發(fā)展需求的高水平綜合素質(zhì)人才。
作者:高用順 賈馳 黃旭明 單位:華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院 外國語學(xué)院
植物生物技術(shù)論文:生物技術(shù)在植物病蟲害防治的應(yīng)用
摘要:針對生物技術(shù)在植物病蟲害防治當(dāng)中的應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)行深入地探討和研究,以期對于此領(lǐng)域的研究提供一些有價值的參考和依據(jù)。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);基因工程;病害;蟲害;防治
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)科技水平有了長足的發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)科技的研究和發(fā)展也取得了飛躍式的發(fā)展。
1在植物病害防治中,生物技術(shù)的應(yīng)用
1.1抗病毒基因工程
自從抗TMV轉(zhuǎn)基因植株誕生以來,植物抗病毒害基因工程的發(fā)展就不斷開展起來。病毒外殼蛋白可以有效起到對病毒的抗擊能力,我國和國外的一些研究已經(jīng)將諸多病毒的外殼蛋白予以轉(zhuǎn)化,并擁有遺傳功能,實現(xiàn)了對于病毒的免疫功能[1]。
1.2抗真菌基因工程
研究人員經(jīng)過試驗研究證明,幾丁質(zhì)酶具有移植病原真菌的作用,而植物能夠產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶,就是因為植物受到了來自于體外病菌的攻擊,植物自身啟動了防御機(jī)制而形成的。在對菜豆的幾丁質(zhì)酶的研究當(dāng)中,發(fā)現(xiàn)菜豆對于田間的立枯病菌具有較強(qiáng)的抗菌活性,具有轉(zhuǎn)基因的菜豆死亡率不到40%,而沒有經(jīng)過轉(zhuǎn)基因處理的菜豆死亡率則超過了50%,具有顯著的抗真菌效果[2]。此外,研究人員從水稻、甜菜以及油菜等多種農(nóng)作物中發(fā)現(xiàn)并分離出了幾丁質(zhì)酶基因,并針對抗真菌進(jìn)行了相關(guān)實驗,均產(chǎn)生了明顯的抗病源真菌的顯著效果。
2在植物蟲害防治中,生物技術(shù)的應(yīng)用
植物病蟲害生物技術(shù)是我國生物技術(shù)領(lǐng)域的重要研究成果,我國的植物病蟲害生物技術(shù)是將植物、動物以及細(xì)菌自身的抗蟲基因通過生物技術(shù)手段提取出來,并將其提取出來的抗蟲基因植入到植物當(dāng)中,從而使得植物具有抗蟲轉(zhuǎn)基因的作用。目前,我國通過生物技術(shù)已經(jīng)培育出多個抗蟲害的植物品種,能夠防治10多種蟲害,并且通過試驗證明,防治蟲害的效果良好。蛋白酶抑制劑在各種生物體內(nèi)均有存在,它能夠去掉生物體的代謝具有基礎(chǔ)性作用,還能夠抵抗非自身的蛋白水解酶對生物體自身的侵害。研究人員通過試驗研究證明,當(dāng)植物受到來自于外界的攻擊和損傷時,植物體內(nèi)會分泌的蛋白酶抑制劑會陡增,據(jù)此推斷,蛋白酶抑制劑在植物受到蟲害時,起到防御功能。我國此領(lǐng)域的研究人員,對于我國多個植物進(jìn)行了蛋白酶抑制劑的研究,均證實具有此種效應(yīng)[3]。
3生物技術(shù)在植物病蟲害防治中的展望
隨著我國生物技術(shù)的不斷發(fā)展,我國對于植物病蟲害防治的水平也隨之不斷提高,我國對于病蟲害防治基因的研究不但深入,而且,不斷對病蟲害防治的發(fā)生和病菌的作用機(jī)理進(jìn)行更加深入地研究和剖析。生物技術(shù)的研究和深入地發(fā)展已經(jīng)從理論研究階段逐步向?qū)嶋H應(yīng)用方向發(fā)展,通過將抗蟲、抗病毒以及抗真菌的基因轉(zhuǎn)基因到植物體內(nèi),進(jìn)行植物病蟲害的防治,利用轉(zhuǎn)基因工程達(dá)到植物病蟲害防治的目的。生物技術(shù)是我國研究人員防治植物病蟲害的新途徑,能夠具有針對性的消滅病蟲害,還避免損傷有益菌群和真菌[4]。隨著生物技術(shù)的深化研究和發(fā)展,生物技術(shù)防治植物病蟲害的轉(zhuǎn)基因效果會更加優(yōu)良,遺傳基因工程將會是未來的生物技術(shù)防治植物病蟲害的主要方向和趨勢。有生物技術(shù)病蟲害防治領(lǐng)域的專家學(xué)者預(yù)測,未來10年,我國在植物病蟲害的防治方面,有可能實現(xiàn)大面積應(yīng)用轉(zhuǎn)基因工程方法來面對植物病蟲害的侵襲。甚至有許多的生物技術(shù)專家認(rèn)為,未來人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,大部分農(nóng)作物將會是轉(zhuǎn)基因工程的產(chǎn)物[5]。
4結(jié)語
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,對植物病蟲害防治的研究也取得了長足的進(jìn)步。我國生物技術(shù)日新月異的發(fā)展,為我國植物與病蟲害之間的致病機(jī)理和影響關(guān)系提供了研究基礎(chǔ),是通過不斷深入和對于病蟲害致病機(jī)制的研究,從而實現(xiàn)對于植物的基因優(yōu)化和改良。生物技術(shù)在植物病蟲害防治當(dāng)中的廣泛應(yīng)用,能夠有效提高植物病蟲害的防治率,有效保障我國植物的良性發(fā)展,提高我國植物的成活率、質(zhì)量和產(chǎn)量。本文深入研究了生物技術(shù)在植物病蟲害防治當(dāng)中的廣泛應(yīng)用和發(fā)展前景,同時對于生物技術(shù)防治植物病蟲害的機(jī)理進(jìn)行了闡釋,并對生物技術(shù)在植物病蟲害的應(yīng)用做了論述,展望了未來生物技術(shù)在植物病蟲害方面的發(fā)展趨勢和生物技術(shù)的發(fā)展方向。
作者:袁瑞 單位:銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院
植物生物技術(shù)論文:生物技術(shù)在園林植物病蟲害防治的應(yīng)用
摘要:隨著科研腳步的加快,生物技術(shù)在園林植物病蟲害防治中的運用越來越廣泛。本文就生物技術(shù)在園林植物病蟲害防治中的應(yīng)用做了重要論述。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);園林植物;病蟲害防治
隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展,人們越來越注重城市生態(tài)建設(shè)。目前,我國園林植物病蟲害防治主要依賴化學(xué)農(nóng)藥,但大量的化學(xué)農(nóng)藥對生態(tài)環(huán)境也造成了嚴(yán)重的破壞,因此,如何有效防治病蟲害,成為相關(guān)部門重點考慮的問題。
1現(xiàn)階段植物病蟲害生物防治技術(shù)
1.1通過天敵進(jìn)行防治
主要是通過保護(hù)和利用自然界中的各種害蟲天敵,使其能夠有效控制害蟲種群數(shù)量。在實際使用過程中,可通過如下方法進(jìn)行天敵的保護(hù)和利用:(1)通過保護(hù)天敵昆蟲,使其自然增值,這種方式需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境以及天敵的特性來使用;(2)通過人工干預(yù),使其大量繁殖,這種方式的針對性較強(qiáng),通常是在一些自然天敵不足以抵抗害蟲的情況下使用,目標(biāo)明確;(3)從外地引進(jìn)天敵,逐漸改善本地天敵的內(nèi)部組成,提高其對害蟲的整體控制能力。如,赤眼蜂可以有效防治松毛蟲,瓢蟲、捕食螨等可以有效防治蚜蟲、介殼蟲等。
1.2通過人工性信息素進(jìn)行防治
人工合成性信息素在我國的發(fā)展比較緩慢,只在少數(shù)害蟲出現(xiàn)時才得以使用,可以對一些害蟲進(jìn)行更有效地預(yù)測和防治。在實際使用過程中,其能夠通過引誘、刺激、防御等方式抑制害蟲的進(jìn)食、交配等行為,降低其繁殖速度,并進(jìn)行有效獵殺,專一性強(qiáng),且該方式在使用過程中不僅不會對農(nóng)作物造成傷害,同時也能夠降低農(nóng)藥的使用量,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)防治害蟲的有效手段之一,如構(gòu)樹誘殺桑天牛、薔薇誘殺云斑天牛等。
1.3通過生物農(nóng)藥進(jìn)行防治
生物農(nóng)藥防治是指通過生物活體對害蟲進(jìn)行抑制或獵殺,是一種天然的農(nóng)藥,其包括的種類較多,如真菌、細(xì)菌、昆蟲病毒等。由于生物農(nóng)藥防治是利用微生物或其代謝產(chǎn)物對害蟲造成傷害,是一種自然的物質(zhì)循環(huán)方式,在使用過程中并不會對環(huán)境造成污染,有著明顯的生態(tài)保護(hù)優(yōu)點。此外,這種方式對溫濕度、陽光、雨水等有一定的要求,在使用的過程中需要結(jié)合上述內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮,挑選合適的時間噴灑生物農(nóng)藥,如蘇云金桿菌殺蟲劑可以有效防治松毛蟲、天幕蟲等害蟲。
2生物技術(shù)在植物病蟲害防治中的應(yīng)用
隨著生物技術(shù)的發(fā)展以及基因工程的崛起,其在植物病蟲害防治領(lǐng)域中也得到了發(fā)展和應(yīng)用。
2.1抗蟲、抗病基因育種
基因育種是以一種類似于設(shè)計的方式,按照人們的實際需求,通過既定的程序?qū)⒅参锟共∠x基因,在特定的條件下進(jìn)行剪切和拼接程序。再通過人工重組的方式,將該基因轉(zhuǎn)入到宿主細(xì)胞中,并大量復(fù)制,使其能夠?qū)⑦z傳信息表達(dá)在宿主細(xì)胞中,以產(chǎn)生新的植物品種,用于植物病蟲害的防治。再通過生物技術(shù)進(jìn)行大量繁殖,并應(yīng)用于實際,切實解決園林植物病蟲害問題。在我國目前的基因育種中,常見的抗病蟲基因有:殺蟲毒素蛋白基因BT基因、蛋白酶抑制基因CPT1基因等。
2.2植物抗蟲基因工程
植物抗蟲基因工程,主要是指先對病蟲害天敵的遺傳特性進(jìn)行研究,并在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行改造,彌補其在生物防治上的不足。在目前使用的殺蟲毒素蛋白基因BT基因中,其展現(xiàn)的安全、有效、無污染等特性非常突出,被應(yīng)用于害蟲防治領(lǐng)域已經(jīng)有很多年。但在實際應(yīng)用過程中,這種生物農(nóng)藥也存在一定弊端,如見效慢、宿主范圍窄等,使其在使用中受到了一定限制。在后續(xù)的時間中,國外科學(xué)家從BT基因中分離了編碼,并對其進(jìn)行修飾和改造,使其抗蟲性得到了有效提高,目前已經(jīng)在樹木的害蟲防治中被廣泛應(yīng)用。
2.3殺蟲工程微生物
隨著我國生物技術(shù)研究的深入,基因工程在發(fā)展過程中逐漸展現(xiàn)出越來越重要的地位,其中,運用工程微生物進(jìn)行植物病蟲害防治非常有效,并且在現(xiàn)實中也得到了廣泛應(yīng)用。在實際應(yīng)用過程中,相關(guān)專家通過對相關(guān)病毒的改造,有效提升其殺蟲效果,并在研究過程中量化生產(chǎn),不斷擴(kuò)大殺蟲范圍,為病蟲害防治工作做出了重要貢獻(xiàn)。同時,工程微生物還可以通過特定的方式有效防治地老虎,甚至有的專家直接將BT基因轉(zhuǎn)接到土壤的芽孢桿菌中或是直接將其轉(zhuǎn)接到枯草桿菌上,通過發(fā)酵產(chǎn)生效果更佳的殺蟲劑,實現(xiàn)地下害蟲的有效防治。
3結(jié)語
總之,在我國目前的園林植物發(fā)展中,植物病蟲害防治工作至關(guān)重要,這不僅影響了園林的健康發(fā)展,同時,也影響著我國城市環(huán)境的整體建設(shè)。只有積極進(jìn)行病蟲害防治工作,才能夠保障園林植物的健康生長,才能維護(hù)城市的生態(tài)平衡。
作者:賀煒 單位:青島大學(xué)
植物生物技術(shù)論文:生物技術(shù)在植物檢疫檢測的應(yīng)用
【摘要】通過對免疫學(xué)以及分子生物學(xué)等領(lǐng)域的研究,新型的生物技術(shù)得以衍生出來,其在使用的過程中能夠快輸?shù)膶⒅参镏写嬖诘挠泻ι餀z測出來,從而為植物的健康生長繁育做鋪墊??傊锛夹g(shù)的研制與應(yīng)用,提高了植物檢疫檢測的工作效率,本文作者認(rèn)為在長期實踐的配合下,現(xiàn)有的生物技術(shù)也會不斷的創(chuàng)新改良,其在植物檢疫檢測中成為常規(guī)的檢疫檢測手段將不會是天方夜譚。
【關(guān)鍵詞】生物技術(shù);植物檢疫;檢測;運用
隨著我國對外開放政策的編制與實施,國際貿(mào)易活動開展的越來越頻繁,尤其是加入WTO之后,在植物檢疫檢測工作中,免疫學(xué)技術(shù)以及核酸技術(shù)這些生物學(xué)技術(shù)獲得了很大的應(yīng)用空間,使傳統(tǒng)的檢測手段漸漸退出應(yīng)用的平臺。本文對免疫學(xué)技術(shù)、核酸技術(shù)這兩種生物技術(shù)的在植物建議檢測方面應(yīng)用進(jìn)行分析[1],認(rèn)為生物技術(shù)的會有更大的發(fā)展前景。
一、免疫學(xué)技術(shù)
1.酶聯(lián)免疫法
2.在上個世紀(jì)70年代,酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)(ELISA)被研發(fā),在植物檢疫檢測中能夠快速的將植物病毒、真菌以及MLO檢測出來。
(1)病毒方面:
將植物種子中的大豆花葉病毒(SMV)、苜蓿花葉病毒(AMV)、煙草環(huán)斑病毒(TRSV)檢測出來;作用于蚜蟲這一介體昆蟲身上,能夠?qū)ⅠR鈴薯卷葉病毒(PLRV)與黃瓜花葉病毒(CMV)檢測出來;對于果樹、苗木這類植物,酶聯(lián)免疫法的應(yīng)用使溫州柑桔矮縮病毒(SDV)、扇葉病毒(GFLV)、李壞死環(huán)斑病毒(PNRSV)等病毒的診斷與檢測工作順利的運行。
(2)真菌方面:
生物技術(shù)在植物建議檢測中的應(yīng)用主要借助ELISA試劑盒將腐霉、黑盤菌,其中ELISA試劑盒中培育土壤懸浮液就能夠的將大豆根莖組織中存有的大豆疫霉菌檢測出來,這是因為土壤大豆疫霉菌的孢子、卵孢子以及菌絲都處于游動的狀態(tài)中,隱地疫霉存在于大豆根莖病組織中,在懸浮液的作用下疫霉游動的孢子就被順利的檢疫檢測出來;在類菌原體方面,免疫技術(shù)也得到了切實的應(yīng)用,例如其可以將植物體內(nèi)的翠菊黃化病、桃X病、花生叢枝病這些MLO病害檢測并鑒定出來;
(3)細(xì)菌方面
:免疫學(xué)技術(shù)對水稻條斑性病細(xì)菌的檢測起到了極好的成效,靈敏度可達(dá)102~103個菌/mL。其實酶聯(lián)免疫法的檢測樣式也是多樣化的,具代表性的就是DASMELISA,其利用酶與底物產(chǎn)生的顏色與抗原含量成正比的原理,而廣泛應(yīng)用于植物病毒的定量檢測中。
2.免疫熒光技術(shù)
簡稱IF,在植物檢測中是以抗體為基礎(chǔ)的一種檢測方法,在植物組織、種子以及土壤中細(xì)、真菌的檢測中都取得了較好的應(yīng)用效果。該技術(shù)目前將菜豆萎蔫病菌成功的檢測出來,因為其靈敏度較高的優(yōu)勢使假陽性反應(yīng)問題得以避免或者是杜絕;IF在土塘根組織的辣闌疫霉、樟疫霉,根莖組織中的蕓苔根腫菌、組織切片中的菌絲所取得的檢測效果優(yōu)于ELISA。而免疫熒光技術(shù)分為兩種類型,即為直接與間接免疫熒光技術(shù),與直接免疫熒光技術(shù)相比間接免疫熒光技術(shù)擁有更大的應(yīng)用空間,這是由于其能將一抗、二抗有機(jī)熒光素能夠的結(jié)合為一體,此時在免疫熒光顯微儀器道德作用下發(fā)射出的熒光性質(zhì)就被檢測出來。例如含有熒光色素抗體的細(xì)菌陽性細(xì)胞在IF的配合之下在顯微鏡下順利的檢疫檢測出來,此時IF的靈敏度在103~105cfu/mL范圍之內(nèi),這一生物技術(shù)的應(yīng)用,使熒光細(xì)胞的數(shù)量清楚的顯現(xiàn)出來,同時其形態(tài)特征也是清晰化的。
3.斑點免疫法
簡稱DIA技術(shù),其是借助生物酶對抗體進(jìn)行標(biāo)記,將其吸附在硝酸纖維素膜(NC)或者是其他支持物之上,但是這些支持物必須滿足與抗原特異性結(jié)合的屬性,在底液的作用下NC膜上產(chǎn)生顏色、形態(tài)各異的有色斑點。這一免疫學(xué)檢測方法在植物病毒、MLO的檢疫檢測中得到廣泛的推廣與應(yīng)用。目前DIA技術(shù)將那些從荷蘭進(jìn)口的石竹香石竹環(huán)斑病毒、在從美國進(jìn)口的馬鈴薯脫毒組織培養(yǎng)苗中將PVX、PVY等病毒順利的檢測出來;此外DIA技術(shù)對煙草環(huán)斑病毒、煙草脈斑駁病毒、番茄花葉病毒等MLO病害的檢疫檢測達(dá)到了一定的效果。DIA技術(shù)一般分為直接法、間接法、雙抗體夾心法,其自身攜有靈敏度高、操作簡單、檢測結(jié)果保存時間長的優(yōu)勢,成為了現(xiàn)代植物病害檢測中快速診斷檢測有效方法之一。
二、核酸技術(shù)
1.核算探針
其利用同位素或非同位素能夠把互補核酸序列中的部分寡聚核苷酸檢測出來的一項生物技術(shù),在植物病蟲害診斷、病原物的檢測都有應(yīng)用,前者將柑桔病毒病、蘭花病毒病、香石竹環(huán)斑病毒病等檢測出來;病原物分為類菌原?。ㄌ襒病、玉米叢矮病等)、類病毒(柑桔裂皮病、椰子敗生類病毒等)以及植物病原細(xì)菌(線蟲等)檢測出來。該技術(shù)的雜交檢測方法是多種多樣的,利用率較高的是印跡雜交法,其靈敏度比ELISA高出2~3級,該雜交探針在植物病毒、類病毒、類菌原體檢疫檢測中擁有極大的應(yīng)用空間;
2.RFLP技術(shù)
作為一種DNA檢測技術(shù),能夠?qū)⒅参镏写嬗械牟≡锓N、變種、?;秃蜕硇》N迅速的診斷檢測逼格鑒定出來,例如與線蟲存在親緣關(guān)系的馬鈴薯金線蟲與馬鈴薯白線蟲,作用于北方根結(jié)線蟲能夠?qū)和B兩個生理小種檢測并辨別出來;在真菌方面,RFLP技術(shù)在mtDNA的輔助下將大豆疫霉菌和苜蓿疫霉精準(zhǔn)的區(qū)分出來。
總之,這一分子生物學(xué)技術(shù)具有靈敏度高、被檢樣品需求量少、結(jié)果產(chǎn)生快速以及操作簡易等特點,其在植物病毒檢疫方面具有較大的優(yōu)勢。結(jié)束語:與植物輻照等多種傳統(tǒng)檢疫檢測技術(shù)相比較,無論是免疫學(xué)技術(shù)還是核酸技術(shù),其憑借靈敏度高、精準(zhǔn)性好、產(chǎn)生結(jié)果迅速等優(yōu)勢迎來了大量的使用者。但是由于造價成本高等外在條件的制約,這些生物技術(shù)僅僅在科研單位得到切實的應(yīng)用,但是我們相信隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷的發(fā)展,這些生物技術(shù)存在的缺陷會及時的得到彌補,應(yīng)用流程將會越來越簡單,免疫學(xué)技術(shù)與核酸技術(shù)將會成為植物病害、病毒、細(xì)菌檢測鑒定的常規(guī)手段。
作者:趙紅梅單位:宣恩縣森林植物檢疫站
植物生物技術(shù)論文:園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)改革
摘要:
在原來教學(xué)改革思想的基礎(chǔ)上,根據(jù)園藝植物生物技術(shù)教學(xué)任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整,針對教學(xué)過程中新出現(xiàn)的教師學(xué)生專業(yè)化差別,學(xué)生教學(xué)參與感不強(qiáng),學(xué)生“吃不飽”,以及實驗教學(xué)量增加的問題,通過推行模塊化教學(xué),情景化教學(xué),推行有條件的全英文教學(xué),以及完善整體化實驗教學(xué),進(jìn)一步構(gòu)建和優(yōu)化該課程教學(xué)的內(nèi)容體系和教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞:
園藝植物生物技術(shù);教學(xué)改革;模塊化;情景化
生物技術(shù)是現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的前沿學(xué)科。生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成為廣泛關(guān)注的研究領(lǐng)域[1]。園藝植物生物技術(shù)以園藝植物為研究對象,主要領(lǐng)域包括蔬菜、果樹、花卉和茶學(xué)。目前,國內(nèi)多所農(nóng)業(yè)院校園藝專業(yè)都先后開設(shè)了園藝植物生物技術(shù)課程[2-6],其中華中農(nóng)業(yè)大學(xué)開設(shè)的園藝植物生物技術(shù)國家精品課程比較具有借鑒價值[7]。通過多年比較研究和教學(xué)實踐,筆者在實踐原有教學(xué)改革方式方法的過程中不斷發(fā)現(xiàn)新問題[8],進(jìn)一步總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗,以期為今后的教學(xué)工作提供參考和借鑒。
1課程簡介與特色
西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院開設(shè)園藝植物生物技術(shù)課程較早,是園藝學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)選修課,同時也是設(shè)施農(nóng)業(yè)工程專業(yè)的專業(yè)選修課。筆者所在教學(xué)團(tuán)隊領(lǐng)銜開展的園藝植物生物技術(shù)課程具有比較突出的特點,包括擁有自主編寫的規(guī)劃教材,學(xué)校公共資源擁有豐富的課外學(xué)習(xí)資料,具有優(yōu)良的實踐教學(xué)平臺和知識、年齡結(jié)構(gòu)搭配合理的師資隊伍,以及擁有良好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境等[8]。這些條件保障了園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)的順利進(jìn)行。近年來,經(jīng)過不斷優(yōu)化本科教學(xué)培養(yǎng)方案,現(xiàn)已將筆者所在教學(xué)團(tuán)隊納入園藝學(xué)院基礎(chǔ)教研課程組,將園藝植物生物技術(shù)歸類于園藝專業(yè)的通識性教學(xué)課程。該課程的設(shè)課時間已由原來的本科第7學(xué)期[8]調(diào)整為本科第5學(xué)期,是直接承接西北農(nóng)林科技大學(xué)公共基礎(chǔ)課生物化學(xué)和遺傳學(xué)的后續(xù)專業(yè)課程。為了進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)代生命科學(xué)基本理論的培養(yǎng),學(xué)院同時在原第7學(xué)期設(shè)置園藝植物分子生物學(xué)課程,對園藝專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行深入教學(xué)。這種教學(xué)順序和教學(xué)對象的調(diào)整勢必帶來一些全新的教學(xué)問題。
2目前存在的問題
2.1課程設(shè)置早于專業(yè)分配,出現(xiàn)教師分專業(yè)授課而學(xué)生
無差別聽課現(xiàn)象按照課程設(shè)置計劃,學(xué)院在本科教學(xué)階段共設(shè)置園藝學(xué)和設(shè)施園藝學(xué)2個專業(yè)方向,在園藝學(xué)方向下又設(shè)置蔬菜學(xué)、果樹學(xué)、茶學(xué)和觀賞園藝學(xué)4個模塊,園藝學(xué)方向的學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣喜好,結(jié)合綜合考核成績,在第5學(xué)期中期進(jìn)行專業(yè)選擇。另一方面,園藝植物生物技術(shù)課程設(shè)置于第5學(xué)期之初,這也就意味著學(xué)生選課時還沒有選定專業(yè)方向。因此,學(xué)院在設(shè)置該課程時無法考慮專業(yè)選擇,即只能實行無差別教學(xué)方式。在具體教學(xué)中,仍然以自然班為教學(xué)單元進(jìn)行教學(xué)。在教師安排時,授課的課程組來自蔬菜學(xué)系和果樹學(xué)系,具有不同的研究背景。由于生命科學(xué)的發(fā)展非常迅猛,體現(xiàn)在生物技術(shù)領(lǐng)域的高速發(fā)展尤為突出,新技術(shù)、新方法的涌現(xiàn)速度非???,使得專業(yè)教師不可能及時更新所有領(lǐng)域的新興研究成果,僅可能專注于自己的研究方向。這一特點在教學(xué)活動中就會表現(xiàn)出教學(xué)的側(cè)重點不一致,在進(jìn)行實例教學(xué)時不能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一。例如,果樹學(xué)科的教師比較重視植物組織培養(yǎng)方向的內(nèi)容,而蔬菜學(xué)科的教師對于分子標(biāo)記方向的講解比較多。在講解基因克隆方法時,果樹學(xué)方向的教師會在同源克隆方向上列舉較多實例,而蔬菜學(xué)方向的教師則在圖位克隆方向上有較多的展開空間。這種教學(xué)方向,甚至教學(xué)內(nèi)容的差異,對于園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)的統(tǒng)一很不利。在具體教學(xué)活動中,還表現(xiàn)出考試試題、成績評定標(biāo)準(zhǔn)不一致的現(xiàn)象,這一點對于不同班級學(xué)生爭取綜合測評成績排名,進(jìn)而爭取研究生報送名額的矛盾尤為突出。
2.2學(xué)生的教學(xué)參與感以及課程興趣不足
園藝植物生物技術(shù)課程的知識特點就是過于抽象,特別依賴于生物化學(xué)、分子生物學(xué)的理論知識,很多知識內(nèi)容屬于“不可見”科學(xué),更多的時候需要學(xué)生通過想象進(jìn)行理解和推演。因此,有一部分學(xué)生會選擇直接跳過理解和思考的過程,回歸傳統(tǒng)的死記硬背的學(xué)習(xí)方法。有部分學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容、概念、方法還多停留在背誦的層面上,缺乏主動理解,對課程的學(xué)習(xí)仍以應(yīng)付考試為主,真正能夠通過學(xué)習(xí)對科學(xué)研究產(chǎn)生興趣的學(xué)生人數(shù)還比較有限。
2.3部分學(xué)生的知識訴求未得到滿足
近年來,筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生存在求知欲望較強(qiáng),而常規(guī)課堂教學(xué)不能滿足其需求的現(xiàn)象,而且這種類型的學(xué)生數(shù)量近年來增加很快。西北農(nóng)林科技大學(xué)由于特殊的地理、歷史和政策條件的原因,每年有大量學(xué)生有出國深造的需求和機(jī)會。根據(jù)現(xiàn)階段學(xué)科的發(fā)展特點,這部分學(xué)生中的絕大多數(shù)將會直接使用生物技術(shù)的相關(guān)知識,并且對于該學(xué)科的相關(guān)英文知識也有要求。針對這部分學(xué)生和部分早期規(guī)劃考研深造的學(xué)生,學(xué)院從2015級學(xué)生開始成立實驗班,進(jìn)行更加專業(yè)化的輔導(dǎo)。根據(jù)學(xué)院的教學(xué)計劃,需要對園藝植物生物技術(shù)課程進(jìn)行精細(xì)教學(xué)改革,嘗試進(jìn)行全英文教學(xué)。
2.4實驗教學(xué)內(nèi)容仍需擴(kuò)展
針對園藝植物生物技術(shù)課程長期存在的教學(xué)內(nèi)容繁雜、實驗課程設(shè)置不足的問題,學(xué)院于2017年開設(shè)園藝植物分子生物學(xué)與該課程進(jìn)行互補教學(xué),前者重點強(qiáng)調(diào)實驗教學(xué),計劃再設(shè)置32課時實驗教學(xué)內(nèi)容。因此,如何整合2個課程的實驗內(nèi)容,需要進(jìn)一步探究。
3教學(xué)改革的方向
3.1進(jìn)一步整合教學(xué)內(nèi)容,推行模塊化教學(xué)方式
針對授課教師專業(yè)化問題,經(jīng)學(xué)院教學(xué)辦公室、教研室研究,并報請學(xué)校教務(wù)處批準(zhǔn),計劃整合所有教學(xué)內(nèi)容,打破原有教研室限制,成立園藝植物生物技術(shù)教學(xué)課程組,將原隸屬于果樹學(xué)、蔬菜學(xué)的教師重新組合,以教學(xué)內(nèi)容為指導(dǎo),分配教學(xué)任務(wù),形成不同的教學(xué)內(nèi)容模塊。同時,學(xué)生不再分班級教學(xué),而是整合成一個課程班級(視選課學(xué)生人數(shù)情況,再劃分為平行的教學(xué)班次),接受所有課程組教師的授課。這樣可以真正做到教師“講有所長”,而學(xué)生可以充分學(xué)習(xí)到較為的專業(yè)知識。這種集體教學(xué)的方法以往多用于研究生教學(xué)中的研究進(jìn)展討論類課程,在本科教學(xué)中并不常見。針對園藝植物生物技術(shù)這門內(nèi)容發(fā)展非常迅猛的技術(shù)型課程的教學(xué),在多年研究教學(xué)方法的基礎(chǔ)上,逐漸摸索嘗試新的教學(xué)方式,可以嘗試類似于進(jìn)展討論課式的模塊化教學(xué)。在具體實施過程中,預(yù)先設(shè)定課程組長,由常年從事及時線教學(xué)、經(jīng)驗豐富的教授專家擔(dān)任。課程組長負(fù)責(zé)召集具有不同專業(yè)背景的授課教師,按照教學(xué)大綱集體編制教學(xué)內(nèi)容,分解形成不同的教學(xué)模塊。這些模塊包括園藝植物生物技術(shù)的背景與發(fā)展歷史、分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識、基因文庫基本知識、分子標(biāo)記基本知識、基因克隆基本方法、載體基本知識、植物遺傳轉(zhuǎn)化基本知識、基因修飾植物基本知識等若干模塊。課程組長協(xié)調(diào)授課教師領(lǐng)取各自的教學(xué)模塊,授課教師編制具體教案和教學(xué)課件初稿。所有模塊的教案和課件初稿編制完成后,課程組集體討論各教學(xué)課件之間的銜接與過渡內(nèi)容,形成最終的定稿。按照設(shè)計,課程組長不進(jìn)行具體的授課工作,僅負(fù)責(zé)召集、協(xié)調(diào)各專業(yè)教師的教學(xué)內(nèi)容以及各教學(xué)模塊之間的銜接工作,組織安排教學(xué)進(jìn)度,并有目的地進(jìn)行聽課考核和教學(xué)監(jiān)督。作為組織者,教學(xué)組長具有明顯的行政化特點,而非傳統(tǒng)意義上的主講教師。
3.2進(jìn)一步推行情景化的教學(xué)方法
推行情景化教學(xué)方法是筆者所在教學(xué)團(tuán)隊于2012年提出的針對園藝植物生物技術(shù)課程特點的教學(xué)嘗試。其主要思路是,針對某一特定技術(shù)和知識點,帶領(lǐng)學(xué)生回到實現(xiàn)這些創(chuàng)新的時代,說明當(dāng)時的技術(shù)背景,提出發(fā)明人的技術(shù)思路,展示最初的實驗結(jié)果,推導(dǎo)新產(chǎn)生的理論。這種帶入式教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生對于所學(xué)習(xí)的知識,特別是對于科學(xué)研究的興趣,使學(xué)生能夠在當(dāng)時的技術(shù)條件和知識背景下,獨立推導(dǎo)出所要講授的內(nèi)容,同時讓學(xué)生切實感受到科學(xué)研究工作并不遙遠(yuǎn),自己通過努力也可以做到。幾年的教學(xué)嘗試表明,這種教學(xué)方法效果很好,很容易抓住學(xué)生的注意力,開發(fā)興趣點,提高學(xué)習(xí)熱情。更有甚者,有的學(xué)生會提出個性化的見解,引發(fā)更深層次的思考。在下一步教學(xué)改革研究中,將增加情景化教學(xué)的范例,系統(tǒng)分析具體教學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性,將每一項相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容串聯(lián)起來,利用情景化將其講述成為一個連續(xù)的科學(xué)研究故事,以激發(fā)學(xué)生的興趣。這方面的一個實例是:DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)與證明,半保留復(fù)制與核酸雜交,Southern技術(shù)與RFLP分子標(biāo)記等幾個內(nèi)容可以通過連續(xù)的研究故事加以講解。
3.3嘗試推行有條件的全英文教學(xué)模式
針對學(xué)院組建的實驗班和部分有出國深造意愿的學(xué)生,計劃開設(shè)全英文的園藝植物生物技術(shù)課程。全英文教學(xué)使用小班授課形式,使用英文原版教材,全英文PPT演示和英語講授。課程教學(xué)內(nèi)容與正常園藝植物生物技術(shù)教學(xué)大綱要求相同,重點加強(qiáng)課程預(yù)習(xí)、自學(xué)內(nèi)容。課堂授課兼顧講解和答疑,講解內(nèi)容適當(dāng)壓縮,以闡述知識要點為主,進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?nèi)容拓展,鼓勵學(xué)生課堂提問和討論。這種教學(xué)模式的目的是為了與國外高水平大學(xué)的研究生教育相銜接,盡力縮小國內(nèi)外關(guān)于生物技術(shù)知識教學(xué)方式的差異,使學(xué)生提前適應(yīng)未來的學(xué)習(xí)方式。另一方面,生物技術(shù)的近期研究成果往往以英文作為科技語言進(jìn)行發(fā)表,讓學(xué)生盡早接觸專業(yè)科技英語,也可以培養(yǎng)他們的科研閱讀、交流、寫作能力,更容易對科學(xué)研究產(chǎn)生興趣。
3.4完善整體化實驗教育思想
隨著學(xué)院不斷加強(qiáng)生物科學(xué)實驗課程教學(xué),加大經(jīng)費支持力度,增加實驗教學(xué)課時,目前的園藝植物生物技術(shù)實驗課程內(nèi)容與指導(dǎo)已經(jīng)不能夠滿足今后的需求?;诖耍M織所有課程組的教師共同編寫了《園藝植物生物技術(shù)實驗指導(dǎo)》(試用本,以下簡稱為《實驗指導(dǎo)》)。在編寫過程中,貫徹整體性實驗教學(xué)原則,以連續(xù)性實驗為設(shè)計目標(biāo)。目前《實驗指導(dǎo)》已完成DNA相關(guān)實驗內(nèi)容的編制,主要圍繞植物DNA的提取、檢測、克隆、載體構(gòu)建、分子標(biāo)記等系列實驗展開。實驗之間互為順承關(guān)系,前一個實驗的結(jié)果(產(chǎn)物)是下一個實驗的前體(供試材料),使所有實驗設(shè)計以一個整體的形式呈現(xiàn)給學(xué)生。該實驗指導(dǎo)已在2016年秋季學(xué)期發(fā)放給學(xué)生試用,學(xué)生反映情況良好。
4結(jié)語
生物技術(shù)是迅猛發(fā)展的現(xiàn)代科學(xué),其與植物科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)的結(jié)合創(chuàng)造出大量新知識、新技術(shù)和新研究領(lǐng)域。關(guān)注于生物技術(shù)的課程教學(xué)也必須與時俱進(jìn),不斷調(diào)整教學(xué)方式方法,以培養(yǎng)緊跟科學(xué)技術(shù)發(fā)展的專業(yè)本科畢業(yè)生。通過近幾年對于園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)改革的思考、研究、探索與實踐,不斷總結(jié)經(jīng)驗,在原有教學(xué)改革思想的基礎(chǔ)上,針對目前教學(xué)要求和教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整擬定了新的教學(xué)改革方向。核心思想是提高學(xué)生對于課程知識的興趣,激發(fā)學(xué)生對于探索現(xiàn)代生命科學(xué)知識的研究熱情,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。通過個性化和差別化教育,為專業(yè)化深造教育輸送人才??傊?,園藝植物生物技術(shù)的教學(xué)改革是必要的,同時也需要不斷關(guān)注、調(diào)整,以適應(yīng)不斷發(fā)展的對高素質(zhì)、性、創(chuàng)新型農(nóng)業(yè)人才的需求。
作者:李征 陳儒鋼 黃煒 逯明輝 李大偉 鞏振輝 單位:西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院
植物生物技術(shù)論文:生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用探究
(山東省東阿縣農(nóng)業(yè)局,山東 東阿 252201)
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,生物技術(shù)被廣泛應(yīng)用在植物保護(hù)中。生物技術(shù)是利用生物體或有機(jī)體滲入到產(chǎn)品中,有機(jī)結(jié)合,改良產(chǎn)品品質(zhì)或培育微生物以滿足特殊需求的新技術(shù)。它包括細(xì)胞工程、基因工程、發(fā)酵工程和酶工程。本文主要探究了生物技術(shù)在植物中的應(yīng)用,并對其應(yīng)用進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);植物保護(hù);應(yīng)用
1 生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用
1.1 細(xì)胞工程
每個植物細(xì)胞的遺傳信息是相同的,并且包含該植物體全部遺傳信息。在適當(dāng)條件下,植物細(xì)胞具有全能性,一個單獨的植物細(xì)胞可以培育成一個完整的植株,生物學(xué)家通過組織培養(yǎng)來培育名貴花卉,消除植物上的病毒,以及通過對細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)進(jìn)行整合,以此來獲得所需要的品種。研究不利于植物生長的外來生物就是保護(hù)植物,如病蟲害、雜草等,可以利用細(xì)胞工程來改善植物,獲取所需要的基因,我國病原微生物的細(xì)胞工程已經(jīng)取得初步進(jìn)展,在科學(xué)家努力下將會不斷地完善,培育出優(yōu)良品種。
1.2 基因工程
基因工程是利用生物技術(shù)或物理化學(xué)方法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞中,獲得人們所需要的轉(zhuǎn)基因生物,有目的的生產(chǎn)植物或農(nóng)產(chǎn)品。通?;蚬こ贪ㄖ苯愚D(zhuǎn)移法和間接轉(zhuǎn)移法:間接轉(zhuǎn)移法原理是把目的基因轉(zhuǎn)移到病毒或霉菌上,通過病毒或霉菌感染植物來間接把目的基因轉(zhuǎn)移到植物基因中,以此來高效表達(dá);直接轉(zhuǎn)移法是把目的基因直接整合到植物的基因中??梢岳没蚬こ踢M(jìn)行育種,以此來獲得抗蟲、抗病、抗除草劑、抗倒伏的優(yōu)良品種,不僅可以節(jié)約成本,還可以減少環(huán)境污染,具有很廣的市場前景。
1.3 發(fā)酵工程
發(fā)酵工程在植物保護(hù)中的應(yīng)用主要是通過生產(chǎn)抗生素來制造農(nóng)藥,殺死害蟲以防對農(nóng)作物產(chǎn)生危害。目前我國已經(jīng)廣泛使用抗生素來制作農(nóng)藥,其優(yōu)點是生產(chǎn)成本低,安全性高,高效、無污染。在19世紀(jì)60年代我國就開始把蘇云芽孢桿菌用于農(nóng)藥生產(chǎn),隨后又提練出了Bt菌株并應(yīng)于實際生產(chǎn),其主要優(yōu)點就是安全性高,為新世紀(jì)綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了契機(jī),尤其在無公害農(nóng)產(chǎn)品項目上應(yīng)用廣泛。目前我國抗生素生產(chǎn)已經(jīng)在國際上占有一席之地,特別是岡霉素和阿維菌素成為世界上較大的生產(chǎn)國,其中岡霉素主要用于水稻,大大提高了水稻的產(chǎn)量,為我國的糧食產(chǎn)業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn),增加了農(nóng)民的收入;阿維菌株主要用于生產(chǎn)殺蟲劑,安全高效。
1.4 酶工程
生物技術(shù)在植物保護(hù)的應(yīng)用中,生物學(xué)家利用酶工程來獲得所需要的物質(zhì),其原理就是將酶或微生物細(xì)胞、植物細(xì)胞、細(xì)胞器等在一定的條件下,借助酶的催化功能,將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用的物質(zhì)。目前的是利用酶工程來制作生物農(nóng)藥,主要優(yōu)點是無公害,并且不易產(chǎn)生抗藥性,生產(chǎn)簡單、成本低,主要應(yīng)用于病蟲害防治。例如把昆蟲病毒基因插入到外源基因中,使其在昆蟲體內(nèi)得到表達(dá),通過擾亂昆蟲正常代謝,影響其活動,以此達(dá)到滅蟲目的。由于無污染,具有很廣的市場前景。
2 生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用展望
植物保護(hù)中生物技術(shù)的使用,突破了傳統(tǒng)育種的界限,在原有育種的基礎(chǔ)上整合新的基因,使傳統(tǒng)技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合,降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效益,不僅增加了植物的產(chǎn)量,同時也保障了植物的質(zhì)量,在植物發(fā)展軌道上具有很大的發(fā)展前景。
生物技術(shù)在植物保護(hù)中的優(yōu)點是不容置疑的,也創(chuàng)造了許多效益,一直處在快速的發(fā)展軌道上,安全性高、對自然生態(tài)平衡影響小,害蟲不易產(chǎn)生抗性,但是它也有不足的一點,專一性太強(qiáng),目前的生物農(nóng)藥只能針對一種害蟲,對于具有多種害蟲的農(nóng)田具有不足之處。因此生物科學(xué)家應(yīng)不斷完善生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用,克服目前生物技術(shù)存在的缺點,可以利用基因工程把抗蟲基因?qū)胫参镏?,這樣植物就具有了抗蟲特性,也可以使植物散發(fā)一種氣味,以此來驅(qū)散害蟲,此種方法克服了生物農(nóng)藥針對的缺陷,減少了環(huán)境污染,更好地保護(hù)了植物。利用生物技術(shù)可以培育新品種,避免自然環(huán)境的污染。生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用還存在一些不足,需要我們?nèi)パ芯浚怪参锂a(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展,造福于人類。
3 結(jié)束語
總之,生物技術(shù)在植物保護(hù)中的使用,提高了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的水平,加速了我國植物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為人類增加了許多效益。將生物技術(shù)用于作物育種,保障了種子基因的純度,基因工程培育了許多優(yōu)良品種;發(fā)酵工程通過制作菌株來生產(chǎn)農(nóng)藥,減少了成本,同時還具有高效的作用;細(xì)胞工程利用植物細(xì)胞具有全能性的特點,可以有效除去植物基因中含有的病毒,培育花卉的優(yōu)良品種;酶工程制作了生物農(nóng)藥,減少了農(nóng)藥的使用,緩解了環(huán)境污染,降低了生產(chǎn)成本;保護(hù)了大自然的環(huán)境,使人與自然和諧、可持續(xù)發(fā)展。
作者介:司姍姍(1984-),女,助理農(nóng)藝師,研究方向:農(nóng)學(xué)。
植物生物技術(shù)論文:問題式教學(xué)模式在園藝植物生物技術(shù)雙語教學(xué)中的應(yīng)用
摘要 園藝植物生物技術(shù)是園藝專業(yè)的主干課程,采用問題式教學(xué),即以提出問題、分析問題、解決問題為手段,貫穿于整個教學(xué)過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生解決問題,這種教學(xué)方法適合雙語課程授課的特點,能引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)園藝植物生物技術(shù)雙語課程的興趣,實踐效果良好,同時為其他雙語課程的開展提供了一定的指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞 園藝植物生物技術(shù);問題式教學(xué)模式;雙語教學(xué)
21世紀(jì)是生物的世紀(jì),高校很多開設(shè)了和生物技術(shù)有關(guān)的專業(yè),越來越多的領(lǐng)域也涉及到生物技術(shù),很多行業(yè)急需大量的有一定生物技術(shù)知識基礎(chǔ)的人才,很多高校開設(shè)了和生物技術(shù)有關(guān)的課程。
園藝植物生物技術(shù)是河南科技學(xué)院園藝園林學(xué)院面對園藝專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)課。主要內(nèi)容包括植物組織培養(yǎng)基本技術(shù)、脫毒快繁技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交技術(shù)、染色體工程、基因分離、遺傳轉(zhuǎn)化的基本原理和技術(shù)以及DNA標(biāo)記等技術(shù),通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生系統(tǒng)掌握園藝植物生物技術(shù)相關(guān)基本原理和技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和科技應(yīng)用能力[1-4]。在該門課程的學(xué)習(xí)過程中,作為本科生除了要掌握基本理論知識和基本技術(shù),還需要多了解該技術(shù)的發(fā)展,特別是在國際上的發(fā)展趨勢,為將來從事園藝植物生物技術(shù)相關(guān)研究及其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。因此,需要開展生物技術(shù)雙語課程的講授,讓學(xué)生對生物技術(shù)的專用詞匯和用語進(jìn)行掌握,在語境中掌握基本技術(shù),同時加強(qiáng)學(xué)生生物技術(shù)國際化的學(xué)習(xí),便于學(xué)生查閱外文文獻(xiàn),擴(kuò)展視野,掌握生物技術(shù)的技術(shù)前沿和近期動態(tài)[5-7]。
園藝植物生物技術(shù)課程因為內(nèi)容涉及面廣,專業(yè)性強(qiáng),需要學(xué)生具有較好的英語基礎(chǔ),同時需要學(xué)生對于生物技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣強(qiáng),為了解決這個問題,通過查閱大量的關(guān)于教學(xué)法的文獻(xiàn),對于涉及和英語有關(guān)的很多教學(xué)采用的較多的教學(xué)方法是問題式教學(xué),結(jié)合自己教學(xué)的經(jīng)驗和面對的學(xué)生特點,計劃在園藝植物生物技術(shù)雙語課程的講授過程中很多關(guān)于技術(shù)如培養(yǎng)基母液的配制、培養(yǎng)基的配制、脫毒技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)、染色體單倍型和多倍型的獲得、DNA的提取、標(biāo)記、電泳技術(shù)、轉(zhuǎn)基因應(yīng)用等方面采用問題式教學(xué),為該課程雙語課程的順利開展和該方法在其他雙語課程開展的應(yīng)用提供指導(dǎo)[8-10]。
1 問題式教學(xué)模式開展的必要性
本課程教學(xué)理念是將理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合、中文教學(xué)與雙語教學(xué)相融合,以雙語教學(xué)為手段、教學(xué)內(nèi)容為載體,博采中西方教學(xué)之長,促進(jìn)國際教育文化交流與合作,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、合作意識、國際交流與競爭能力,探索和實踐符合中國實際的雙語課程教學(xué)模式,發(fā)揮積極的示范與輻射作用。該雙語課程采用問題式教學(xué)模式是由課程的2個方面決定的。
1.1 課程內(nèi)容的特殊性
園藝植物生物技術(shù)涉及的內(nèi)容專業(yè)范圍非常大,生物技術(shù)領(lǐng)域包括的課程如細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等,而這些課程的基礎(chǔ)知識在園藝植物生物技術(shù)一門課程中均有涉及,內(nèi)容繁多可想而知,要想在有限的課時內(nèi)全部講授和讓學(xué)生掌握是不可能的。如何讓學(xué)生對于每個技術(shù)核心有所把握,教學(xué)方法的選擇成為教師必須要解決的第1個問題。問題式教學(xué)模式是目前探究和使用較多的一種教學(xué)方法,在講授過程中將生物技術(shù)基本理論和操作技術(shù)為中心展開教學(xué),基本理論除了教師講授,還需要提前布置問題,讓學(xué)生去查閱文獻(xiàn),追根溯源,操作技術(shù)需要問題式教學(xué),如果采用講述,學(xué)生很難記住,以問題為導(dǎo)向,教師布置問題,案例及項目教學(xué)法相結(jié)合,學(xué)生分組探討學(xué)習(xí)[11-12]。
1.2 雙語教學(xué)的特殊性
園藝植物生物技術(shù)的內(nèi)容專業(yè)性比較強(qiáng),園藝專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)階段開設(shè)雖然有園藝專業(yè)英語,但是沒有涉及生物技術(shù)的詞匯,因此在進(jìn)行雙語講授的過程中,相當(dāng)于還要講授園藝植物生物技術(shù)的專業(yè)英語,加大了工作量,在有限的時間內(nèi)讓學(xué)生感興趣,同時掌握專業(yè)詞匯和基本技術(shù)英文的表示,大學(xué)英語學(xué)習(xí)最常用的問題式教學(xué)法具有很大的借鑒性。
2 問題式教學(xué)模式的實施
2.1 教學(xué)內(nèi)容
園藝植物生物技術(shù)雙語教學(xué)的重點內(nèi)容是將課堂上要講授的內(nèi)容,分階段地按照不同的章節(jié)提前布置給學(xué)生,比如研究領(lǐng)域方面的園藝植物生物技術(shù)發(fā)展簡史及趨勢,脫毒、細(xì)胞工程、染色體工程、分析標(biāo)記及轉(zhuǎn)基因的應(yīng)用等方面的內(nèi)容,技術(shù)操作方面如組織培養(yǎng)培養(yǎng)基母液配制、培養(yǎng)基配制、無菌接種操作、脫毒技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)、人工種子制作、DNA提取、凝膠電泳、分子標(biāo)記等方面的內(nèi)容,均可以按照問題式教學(xué)模式開展教學(xué)。布置的問題關(guān)于課本上的技術(shù)操作方面的,這種問題的答案是有針對性的,關(guān)于研究領(lǐng)域方面的,這種問題往往是開放性的,沒有正確的答案。
2.2 組織形式
學(xué)生需要在課前查閱大量資料來自學(xué)和完成教師布置的任務(wù)。在課堂上首先是每個學(xué)生將自己所得與組內(nèi)其他人交流、討論,可以采用中文進(jìn)行交流,形成一個小組的結(jié)論,教師靈活地參與到每個組的討論中去,進(jìn)行觀察,將討論向深入引導(dǎo)。小組討論后形成小組觀點進(jìn)行匯報,每個組每次匯報的學(xué)生不同,匯報的學(xué)生可以采用小組推薦,還可以采取數(shù)字抽取,然后教師選擇數(shù)字,可以采用男女特征進(jìn)行選人匯報,比如長頭發(fā)女生匯報等,保障每個學(xué)生都參與討論和得到鍛煉,每個小組再各自就自己的結(jié)論進(jìn)行英文陳述,然后進(jìn)行組和組之間的英文討論交流,最終在教師的參與和指導(dǎo)下得出總的結(jié)論,同時要求學(xué)生每人撰寫出總的中文和英文結(jié)論?!皢栴}―閱讀―討論―匯報―結(jié)論”這種方式既包括了英文的閱讀,也有英文的陳述還有撰寫,符合中國英語學(xué)習(xí)語境下的學(xué)習(xí)方式,適用于不同程度的英語水平的學(xué)生,有助于園藝植物生物技術(shù)雙語課程的開展[13-14]。
3 問題式教學(xué)模式的關(guān)鍵
3.1 提問方式的多樣性
一方面是授課教師在講授過程中隨時隨地詢問“有問題嗎?”“any question?”;另外教師必須引導(dǎo)學(xué)生提問,采用中英文結(jié)合的提問方式。這對于非母語的學(xué)習(xí)者,這一點非常重要,對于沒有聽懂的表達(dá)或含義,可以及時提問,便于前后內(nèi)容的連貫,有助于及時清除理解障礙、回顧前一內(nèi)容、理順?biāo)悸芬约罢{(diào)動積極主動的思考等方面。
3.2 回答方式的多樣性
在每個內(nèi)容講解過程中,用一定的方式來提問學(xué)生。可以讓學(xué)生對照教材英文回答或是借助手機(jī)百度等網(wǎng)站作答,可以改變學(xué)生的注意力,因為據(jù)調(diào)查學(xué)生的注意力集中一般為15 min,通過問題式教學(xué)可以使學(xué)生保持思維的更換,通過手機(jī)百度答案學(xué)習(xí),可以調(diào)節(jié)學(xué)生思維,轉(zhuǎn)換注意力,活躍課堂學(xué)習(xí)氛圍[11,13-14]。
4 問題式教學(xué)方式的作用
園藝植物生物技術(shù)雙語教學(xué)方式很多,采用問題式的教學(xué)方式可以發(fā)現(xiàn)以下作用。
及時,可以促進(jìn)學(xué)生通過查找資料、相互交流、討論、陳述,學(xué)會了如何自己學(xué)習(xí)、集思廣益、團(tuán)隊合作和解決問題。第二,對于英語底子比較薄的學(xué)生,對于英語陳述有時間準(zhǔn)備,再通過課堂討論,加強(qiáng)印象,教師在這個過程中的作用就是參與討論、引導(dǎo)思考,對學(xué)生的鍛煉和提高效果顯著,學(xué)生通過討論能夠分享經(jīng)驗、觀點和知識,每個學(xué)生都能從別的學(xué)生那里獲得新的東西,甚至教師都能從學(xué)生那里獲得收獲。第三,通過匯報反饋,教師可以了解學(xué)生對于該部分內(nèi)容的掌握情況,還有哪些是需要補充和重點講述的,重新審視教學(xué)重點,把握教學(xué)核心。第四,通過“問題式”教學(xué),可以教會學(xué)生如何學(xué)習(xí),如何運用學(xué)到的知識解決問題。在教學(xué)過程中不能讓學(xué)生僅僅坐在那里聽,應(yīng)該盡量把學(xué)生放到真實的情境中去,讓學(xué)生去做、去嘗試、活躍起來。第五,變獲得式學(xué)習(xí)為探究式學(xué)習(xí),通過提問、收集信息、分析數(shù)據(jù)等促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí),將學(xué)習(xí)過程的重點放在“如何學(xué)會”上,而不是“學(xué)到了什么”。通過這種探究式學(xué)習(xí),能增進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生主動、高效地進(jìn)行學(xué)習(xí),并將所學(xué)的知識與實際生活緊密聯(lián)系,有助于學(xué)生加深理解。另外,應(yīng)對于教學(xué)方法、教學(xué)效果經(jīng)常進(jìn)行總結(jié),并及時從學(xué)生那里獲得反饋,進(jìn)行反思、調(diào)整和改進(jìn)。比如還可以采用案例并結(jié)合提問進(jìn)行教學(xué)。比如將植物組織培養(yǎng)工廠化育苗公司實例引入理論教學(xué)中,對實例進(jìn)行深入剖析,將學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實際生產(chǎn)實際相聯(lián)系,能起到比單純理論講授更好的教學(xué)效果,而且能提高學(xué)生用所學(xué)理論分析問題、解決問題的能力和技巧[14-17]。
植物生物技術(shù)論文:生物技術(shù)專業(yè)植物生理學(xué)實驗教學(xué)改革初探
摘要:針對高等院校植物生理學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀和現(xiàn)存問題,對實驗教學(xué)的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容考試方法進(jìn)行創(chuàng)新與探索,以提高植物生理學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)其實踐與創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);植物生理學(xué);實驗教學(xué)改革
植物生理學(xué)是研究植物生命活動規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科,是理論與實踐結(jié)合的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是高等農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)必修的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,作為高校精品主干課程,其教學(xué)效果對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)有直接影響。植物生理學(xué)實驗是學(xué)生理解和掌握該學(xué)科基本原理的必需環(huán)節(jié),為進(jìn)一步提高生物技術(shù)專業(yè)本科生的綜合實驗技能和科研創(chuàng)新意識,對現(xiàn)有植物生理學(xué)實驗教學(xué)方法、教學(xué)管理和考核評價進(jìn)行了改進(jìn)。
一、教學(xué)方法改革
植物生理學(xué)實驗課程的任務(wù)是使學(xué)生了解實驗的基本內(nèi)容,掌握基本實驗技能,養(yǎng)成良好實驗習(xí)慣,提高科學(xué)實驗?zāi)芰?。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是單一被動的,通常上課前由教師準(zhǔn)備實驗材料、儀器和試劑,板書實驗方案,通過課堂講解,灌輸給學(xué)生,學(xué)生比葫蘆畫瓢簡單完成實驗操作,教師和學(xué)生之間的情感相互隔離,缺乏溝通,不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。實驗教學(xué)方法的改革是植物生理學(xué)實驗教學(xué)改革成功的必要保障。因此改變單向的教學(xué)方式,提高實驗教學(xué)效果,成為植物生理學(xué)實驗教學(xué)改革的重要內(nèi)容。
1.課前預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備。①課前預(yù)習(xí)。植物生理學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容多、課時少,為了提高教學(xué)的有效性,培養(yǎng)學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的課前預(yù)習(xí)顯得尤為重要。學(xué)期開始時,教師將學(xué)生分成若干小組,讓學(xué)生做好預(yù)習(xí),實驗的重點、難點就是學(xué)生預(yù)習(xí)時看不懂的內(nèi)容。②實驗準(zhǔn)備。植物生理實驗準(zhǔn)備工作主要包括植物的材料選擇和培養(yǎng),實驗器皿清洗、試劑配制,儀器安裝和調(diào)試等。這些工作通常由教師單獨完成,學(xué)生聽講后直接操作,目的是為了讓學(xué)生在較短的時間內(nèi)能夠完成教學(xué)實驗,但不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實驗準(zhǔn)備技能、提高學(xué)生團(tuán)隊合作能力的目的。我們讓學(xué)生自由分組,分工合作,輪流參與準(zhǔn)備實驗,這種教學(xué)方法顯著提高了學(xué)生獨立思考和解決問題的能力,極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.教學(xué)手段多樣化。①多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。借助多媒體形象生動地說明植物生理學(xué)實驗的目的、意義、方法原理、實驗流程、儀器設(shè)備的操作、安全措施等;課件中增加前沿試驗方法、儀器操作、數(shù)據(jù)處理、論文寫作等方面的介紹,讓學(xué)生在了解植物生理學(xué)研究的熱點方向的同時,激發(fā)其學(xué)習(xí)主動性和積極性;通過互聯(lián)網(wǎng)軟件與學(xué)生之間建立資源共享交流平臺,實現(xiàn)對學(xué)生實驗報告、科技論文寫作的實時指導(dǎo)評定。②比較式教學(xué)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代生理儀器越來越快速、,將傳統(tǒng)實驗方法和先進(jìn)儀器測定結(jié)合,能夠使學(xué)生在深刻地理解實驗原理的同時,接觸前沿分析儀器,加深對實驗的了解,提高學(xué)習(xí)興趣。比如在進(jìn)行植物葉片光合作用測定時,分別采用比色法和Li-6400光合儀,比較不同方法的優(yōu)劣和適用范圍。③分組式教學(xué)。植物生理學(xué)與多學(xué)科關(guān)系密切,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神至關(guān)重要。實驗過程中將學(xué)生分組,組長組織和協(xié)調(diào)實驗地進(jìn)行,組員履行自己的職責(zé),互相幫助和協(xié)作,以團(tuán)隊形式進(jìn)行實驗。如,在實驗材料的消毒、培育和獲得、實驗處理和指標(biāo)測定等過程中提高學(xué)生的協(xié)作精神。④討論式教學(xué)。指導(dǎo)教師提前培訓(xùn)學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)記錄、觀察、處理、圖表制作、論文寫作能力;在課堂上鼓勵學(xué)生上臺講解,培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力;學(xué)生參與有多種方法的實驗,通過優(yōu)劣比較,經(jīng)驗交流與討論,篩選可行性好的實驗方法;通過互相交流討論,從不同角度對實驗數(shù)據(jù)、實驗照片進(jìn)行論證分析,使學(xué)生深入認(rèn)識數(shù)據(jù)處理和論文寫作,為從事科研工作奠定基礎(chǔ)。⑤探究式教學(xué)。探究式教學(xué)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生的自主動手能力和探索創(chuàng)新能力,首先教師提出問題,引發(fā)學(xué)生聽講興趣;再留給學(xué)生時間思考,然后分組討論;教師融合學(xué)生未能解決的問題進(jìn)行針對性講解,激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造力,提高學(xué)習(xí)主動性。⑥分層次教學(xué)。讓學(xué)有余力的學(xué)生參與開放性試驗,根據(jù)其學(xué)習(xí)興趣,結(jié)合教師的研究方向,確定實驗題目,具體的開放性實驗周期非常長,需要進(jìn)行的操作時間也特別多,這樣容易造成與學(xué)生上課時間向沖突的后果,因此學(xué)生要利用課余、周末、寒暑假時間進(jìn)行實驗,通過教師及研究生的具體指導(dǎo)完成實驗內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和獨立操作的能力。
3.教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)?!敖虒W(xué)團(tuán)隊與高水平教師隊伍建設(shè)”是國家質(zhì)量工程的重要內(nèi)容,教學(xué)團(tuán)隊對教師發(fā)展和教師教學(xué)水平提高有重要影響。通過對相關(guān)研究進(jìn)展地深入討論,提高教師對知識架構(gòu)和研究發(fā)展方向的認(rèn)識,改進(jìn)教學(xué)方法;定期舉辦教研活動,討論教學(xué)研究中的具體問題,協(xié)商制定改革措施;開展教學(xué)合作,相互聽課評課;開展教學(xué)團(tuán)隊的科研合作與交流,提高團(tuán)隊的科研實力,營造和諧的合作氛圍等措施,能有效提高教學(xué)資源利用率和團(tuán)隊整體實力和教學(xué)水平。
二、教學(xué)內(nèi)容改革
傳統(tǒng)植物生理學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的驗證性實驗為主,忽視學(xué)生綜合運用知識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們在充分利用實驗室現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上,對原有實驗項目進(jìn)行精簡優(yōu)化,減少基礎(chǔ)驗證性實驗,增加了綜合性實驗和設(shè)計性實驗的比例?;A(chǔ)驗證性實驗的目的是為了讓學(xué)生掌握基本的實驗技能,熟悉常規(guī)儀器的使用和藥品配制;加深對基本理論知識的理解,掌握常規(guī)實驗技術(shù)的操作原理和方法;實驗內(nèi)容包括實驗儀器、玻璃器皿的使用、實驗試劑的配制。通過基本技能訓(xùn)練,使學(xué)生掌握基礎(chǔ)性實驗的測定方法,加深對理論知識的理解,學(xué)會實驗記錄和實驗報告的撰寫。綜合性實驗重點培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題、實驗數(shù)據(jù)的分析以及實驗動手能力,是相互滲透的提高式實驗教學(xué)形式。如,為了使學(xué)生理解逆境下植物生理生化變化,我們引入了科研項目“干旱脅迫下牡丹的轉(zhuǎn)錄組分析”前期理化指標(biāo)測定實驗,學(xué)生對牡丹葉片的光合特性、電導(dǎo)率、丙二醛含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量進(jìn)行測定,按照文章發(fā)表要求記錄整理數(shù)據(jù)。使學(xué)生掌握了部分理化指標(biāo)的測定方法,加深了對植物抗性生理的理解,同時使學(xué)生了解了相關(guān)領(lǐng)域的科研動態(tài)。設(shè)計性實驗是教師根據(jù)學(xué)生的興趣、能力和專業(yè)需要,給出實驗題目;在教師指導(dǎo)下,學(xué)生以小組為單位,通過查閱文獻(xiàn)設(shè)計實驗方案,獨立完成實驗研究,處理實驗數(shù)據(jù),撰寫研究簡報。如,我們設(shè)計了“不同光質(zhì)對牡丹年宵花生長開花特性的影響”的選題。在牡丹培育與深加工工程技術(shù)中心學(xué)生獨立開展試驗,完成試驗數(shù)據(jù)整理,論文撰寫,參與SRTP項目及挑戰(zhàn)杯的評選。
三、考核評價改革
考核是教學(xué)的指揮棒,關(guān)系到學(xué)生能力的形成和發(fā)展,實驗考核是檢查教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生掌握實驗技能的重要手段。傳統(tǒng)的實驗考核方式不利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。改革后綜合考核內(nèi)容主要包括以下幾個方面:課前預(yù)習(xí);規(guī)范配制實驗藥品、操作儀器設(shè)備,仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象,及時記錄實驗結(jié)果;正確分析數(shù)據(jù),查閱文獻(xiàn),團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。我們采取的考核辦法為:平時考勤(10%),課前預(yù)習(xí)(20%),準(zhǔn)備實驗(20%),實驗操作(30%),實驗報告(20%),實驗報告成績根據(jù)每一次實驗的表現(xiàn)加和平均計算,的綜合成績?yōu)閷W(xué)生的最終成績。這一考核辦法操作復(fù)雜,但對學(xué)生實驗素質(zhì)技能的評價更加真實、客觀、合理,注重學(xué)生平時綜合能力的鍛煉,有利于充分調(diào)動學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。
在植物生理學(xué)實驗教學(xué)改革中,通過對植物生理學(xué)實驗教學(xué)的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、考核方式的改進(jìn),讓學(xué)生在掌握理論知識的同時,培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗操作能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度和濃厚的科研興趣,這取得了一定進(jìn)展。但還存在一些急需解決的問題,如。自合校十年來農(nóng)學(xué)院教師數(shù)量逐年增加;項目資助逐年增加;先進(jìn)實驗設(shè)備日益充盈,但實驗室面積幾乎沒有變化,這成為阻礙實驗教學(xué)改革的瓶頸,另外教師深造機(jī)會較少,自身水平提高較慢,也影響實驗教學(xué)改革的發(fā)展??傊挥型ㄟ^不斷的改進(jìn)和完善,才能提高實驗教學(xué)的教學(xué)水平和效果。
植物生物技術(shù)論文:生物技術(shù)在植物病蟲害防治中的應(yīng)用及其展望
摘 要:伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,我國的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)也獲得了比較大的進(jìn)步,但是目前農(nóng)作物的生產(chǎn)過程中的病蟲害已經(jīng)成為了當(dāng)前農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的難題,影響著農(nóng)作物的產(chǎn)量。實踐中造成農(nóng)作物減產(chǎn)的原因是多方面的,而作物在生長過程中病蟲草害是導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)的重要因素。近年來,伴隨著社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展,生物技術(shù)在植物病蟲害的防治中應(yīng)用越來越廣泛,獲得了比較好的效果。本文主要結(jié)合實踐,就生物技術(shù)在植物病蟲害防治中的應(yīng)用開展了研究和分析。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);病蟲害防治;應(yīng)用展望;綜合防治;應(yīng)用研究
實踐中將生物技術(shù)應(yīng)用到植物病蟲害的防治工作中,主要是通過利用有益的微生物技術(shù)實現(xiàn)對于病蟲害的防治,在生態(tài)環(huán)境的保護(hù)方面有著一定的優(yōu)勢,因而受到了越來越多專家和學(xué)者的關(guān)注。生物技術(shù)在植物病蟲害的防治中有著一定的積極作用,能夠促進(jìn)植物的健康生長,較大限度地減少可能存在的病蟲害。但是,目前生物技術(shù)在植物病蟲害的防治中仍然存在著不少問題,在一定程度上影響作物的正常生長。分析和研究生物技術(shù)在植物病蟲害防治中的應(yīng)用就顯得越來越重要。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,生物技術(shù)在植物病蟲害防治工作中獲得的成就正在大家所認(rèn)可,這對于我國農(nóng)業(yè)生態(tài)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。本文主要結(jié)合實踐,探討了生物技術(shù)在植物病蟲害防治中的具體應(yīng)用,以期能夠更好的促進(jìn)對于生物技術(shù)在植物病蟲害方面的認(rèn)知,促進(jìn)植物健康生長。
1 基因工作在植物病害防治中的應(yīng)用
在開展植物病蟲害的防治工作中,基因工程是一項十分重要的應(yīng)用,基因工程在植物病蟲害的防治中主要包含了以下幾個方面。CP基因。CP基因能夠?qū)⒅参飳τ诓《镜拿庖咝赃M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo),從而很好地提升植物抵御病蟲害的能力。目前,在國內(nèi)外的植物病蟲害防治工作中這種外殼蛋白基因開展了有效的應(yīng)用,比如煙草花葉病毒等。這種CP基因的應(yīng)用可以使得植物對于病害有一定的免疫功能,能夠很好地減少植物可能出現(xiàn)的各種病害。RP基因。RP基因是復(fù)制病毒的復(fù)制酶基因,而復(fù)制酶指的是通過對病毒的編碼,再利用不同的組合形式形成不同的聚合酶。該基因主要的作用是對病毒基因的DNA進(jìn)行快速的合成。同時,該基因還能夠?qū)⒁恍┚哂腥毕莸膹?fù)制酶基因轉(zhuǎn)入到植物之中,這樣就能夠受到復(fù)制酶的影響,進(jìn)而導(dǎo)致其復(fù)制作用受到一定的影響,從而有效的降低病毒復(fù)制的速度。Sat-RNA以及中和抗體。這是一種低分子的RNA,一般需要依靠病毒才能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)制的過程,并且復(fù)制的郭恒會對輔助病毒的復(fù)制產(chǎn)生不同程度的影響,進(jìn)而造成在癥狀表現(xiàn)方面產(chǎn)生一定的變化。實踐中生物技術(shù)應(yīng)用到植物病害的防治中,主要是采取將病毒的癥狀減弱的Sat-RNA,對于減少植物的病蟲害有著一定的積極作用,應(yīng)給予充分的重視。
2 生物技術(shù)在植物蟲害防治中的應(yīng)用分析
蛋白酶抑制劑在大部分的生物體內(nèi)都有著一定的含量。這種基因是維持生物體內(nèi)正常代謝的重要保障,同時也可以很好的抵御各種外來的蛋白水解酶,所以能夠比較好的防治生物體內(nèi)所造成的損壞。近年來,生物技術(shù)得到了快速的發(fā)展,對于蛋白酶抑制劑的研究工作也越來越廣泛,特別是其抗蟲害方面的作用顯得也更加的突出。一般情況下,蛋白酶的抑制作用在殺蟲工作中可以起到很好的抑制昆蟲腸道蛋白活性的作用,可以對昆蟲的消化系統(tǒng)產(chǎn)生一定的破壞作用,進(jìn)而使得昆蟲由于缺少一定的氨基酸而沒有辦法正常的生長和法語,最終導(dǎo)致昆蟲的死亡。目前,這種通過蛋白酶來抑制昆蟲生長的方式在保障植物的正常生長有著很好的促進(jìn)作用,正在被廣泛的應(yīng)用,極大提升了植物的抗蟲害能力,促進(jìn)了植物的健康生長。
3 生物技術(shù)在植物的草害防治中的應(yīng)用分析
生物技術(shù)可以將一些具有抵抗除草劑的基因轉(zhuǎn)移到植物之中,使得植物自身具備對于除草劑等藥物的抵抗能力。這些具備抵抗除草劑基因包含了利用編碼可以分解除草劑的酶、在出現(xiàn)擴(kuò)增現(xiàn)象的時候被除草劑損害的酶等,通過這些基因的作用就可以達(dá)到抗草害的目的。近年來,人們的環(huán)保意識不斷的增強(qiáng),在生物技術(shù)的應(yīng)用中也更加注重對于環(huán)境的保護(hù)。通過有效的應(yīng)用生物技術(shù)能夠達(dá)到草死苗長的目標(biāo),以此來促進(jìn)除草劑應(yīng)用價值的不斷提升。
4 小結(jié)
近些年來,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,在植物病蟲害的防治工作中也獲得了一定的進(jìn)步。生物技術(shù)的有效應(yīng)用,能夠很好地促進(jìn)對于植物以及病菌之間相互作用機(jī)制的研究,進(jìn)而更加和深入的了解各種不同細(xì)菌分子在引起植物病蟲害過程中所產(chǎn)生的不同影響,反過來也可以促進(jìn)生物技術(shù)的不斷改良和優(yōu)化。這將更加有效地提升植物病蟲害的防治效率,進(jìn)而促進(jìn)植物的健康生長。本文主要結(jié)合實踐探討了基因工作在植物病害防治中的應(yīng)用,同時就生物技術(shù)在植物蟲害防治的作用進(jìn)行了研究,并就生物技術(shù)在植物的草害防治中的應(yīng)用開展了論述,以期能夠更好地促進(jìn)生物技術(shù)在植物病蟲害的應(yīng)用。
作者簡介:黃正鴻(1973-),男,漢族,云南寧蒗人,寧蒗彝族自治縣植保植檢站,農(nóng)藝師,本科。
植物生物技術(shù)論文:淺談高職生物技術(shù)專業(yè)植物組織培養(yǎng)的教學(xué)改革
摘要:課程教學(xué)改革是當(dāng)今高職教育加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)和提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。針對植物組織培養(yǎng)課程實踐性強(qiáng)的特點,結(jié)合組培苗生產(chǎn)企業(yè)的實際情況,采用理實一體、項目教學(xué)的模式,對教學(xué)理念、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、課程考核等方面進(jìn)行改革、實踐。
關(guān)鍵詞:高職;植物組織培養(yǎng);教學(xué)改革
植物組織培養(yǎng)是生物技術(shù)專業(yè)的核心課程之一,隨著我國職業(yè)教育的迅猛發(fā)展,對職業(yè)院校的植物組織培養(yǎng)課程也提出了更
新、更高的要求。
一、深入企業(yè),認(rèn)真調(diào)研,制訂課程標(biāo)準(zhǔn)
工作崗位需要什么樣的人才,從業(yè)人員應(yīng)具備哪些技能和素質(zhì),
企業(yè)最有發(fā)言權(quán)。高職教育中傳統(tǒng)的課程體系還是圍繞學(xué)科知識體系開展理論和實踐教學(xué)的,這與企業(yè)崗位要求存在矛盾。因此在課程改革之前,首先要深入企業(yè),對組培苗生產(chǎn)崗位進(jìn)行分析,確定崗位核心能力及崗位項目,形成對應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)。
二、聯(lián)合企業(yè)、行業(yè)專家,編寫植物組織培養(yǎng)配套教材
通過聯(lián)合企業(yè)、行業(yè)專家對組培苗生產(chǎn)崗位進(jìn)行分析,了解植物組織培養(yǎng)的發(fā)展方向、企業(yè)的工作過程、企業(yè)對人才培養(yǎng)的要求,有目的、有方向地改革課程、培養(yǎng)人才,提出核心能力要求,開發(fā)編寫植物組織培養(yǎng)配套教材。校企聯(lián)合開發(fā)編寫教材,既有針對性,又兼顧了知識的系統(tǒng)性。
三、配合新課程標(biāo)準(zhǔn)及教材改革教學(xué)方法
高職教育中一直在強(qiáng)調(diào)“實用、夠用、發(fā)展”,而在傳統(tǒng)的教學(xué)體系中,我們一直沿襲著重理論、輕實踐、面面俱到的教學(xué)模式。學(xué)生被動接受知識,束縛了思維發(fā)展、不能充分調(diào)動他們的主觀能動性和創(chuàng)造性;對企業(yè)崗位所需的工作技能,也不能很好地掌握與運用。
因此,教師要對課程內(nèi)容進(jìn)行分析,使之貼近生產(chǎn)實際,找出課程各部分的知識點、技能培訓(xùn)目標(biāo)和任務(wù),提高實踐教學(xué)比例,采用理實一體、項目教學(xué)的模式改革課程體系,這對教師提出了更高的要求,不但知識面要寬,理論扎實,而且要求動手能力強(qiáng),因此必須提高教學(xué)水平。
教學(xué)過程中課堂與崗位的統(tǒng)一。按企業(yè)的崗位能力要求,將理論課和實踐課相融合、校內(nèi)學(xué)習(xí)和校外頂崗實習(xí)相結(jié)合。學(xué)生在校內(nèi)完成理論和實訓(xùn)的學(xué)習(xí),對于一些難以在校內(nèi)實訓(xùn)基地開展的項目,就可以充分發(fā)揮兼職教師及校外實訓(xùn)基地的優(yōu)勢,將“課堂”搬到企業(yè)。在企業(yè)完成頂崗實習(xí),由企業(yè)技術(shù)人員根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實際情況安排、負(fù)責(zé)學(xué)生的技術(shù)指導(dǎo)、理論授課及考核,完成教學(xué)計劃,專業(yè)教師加以監(jiān)督以保障教學(xué)質(zhì)量。
學(xué)院定期舉辦技能大賽,參照職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)崗位能力,制訂比賽內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn),評選出學(xué)生參加省級或部級職業(yè)技能大
賽,培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才。
四、改革完善教學(xué)評價方法
引進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),建立試題庫,采用理論與實踐考核并重的評價體系,對于在企業(yè)完成的科目由校企聯(lián)合制訂考核辦法。
1.作業(yè)形式改革
傳統(tǒng)的教學(xué)模式要求學(xué)生能夠按時、按要求地做好課后的練
習(xí)和作業(yè)題,學(xué)生的作業(yè)都在紙上,對高職生的培養(yǎng)沒多大意義。因此,要改變作業(yè)形式和內(nèi)容:作業(yè)的形式要不拘一格,可以是書面的,也可以是課件,更多的應(yīng)該是實踐作業(yè)。作業(yè)內(nèi)容要突出實踐技能的培養(yǎng)和自主學(xué)習(xí)能力的提高。
2.考核方式改革
考核方法很多,諸如:口試、現(xiàn)場操作、試管苗的污染率、組培苗移栽的成活率等。在考核上要加大平時學(xué)習(xí)的考核,改變一次考核定分的現(xiàn)狀。教師可以在課后或平時給學(xué)生提出一些問題,給學(xué)生思考、準(zhǔn)備的時間,讓學(xué)生上網(wǎng)查找資料,與教材對照,弄清楚后再交作業(yè),也可以給學(xué)生布置一些操作任務(wù),根據(jù)完成情況給分。
課程體系建設(shè)是教學(xué)基本建設(shè)中具基礎(chǔ)性的核心工作,其水平、質(zhì)量和成果是衡量專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的重要標(biāo)志,是深化教學(xué)改革的依托。
(作者單位 遼寧職業(yè)學(xué)院)
植物生物技術(shù)論文:植物生物技術(shù)在植物保護(hù)方面的應(yīng)用
【摘 要】伴隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,生物技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于植物保護(hù)方面。生物技術(shù)的運用主要體現(xiàn)在:對植物病毒和病源的判別和診斷,促進(jìn)了植物病毒治理過程;選育抗病蟲種苗,免除了病蟲的危害;研制基因工程農(nóng)藥,有效的避免了化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生的不良后果;培育抗病蟲和抗除草劑植物,生物技術(shù)的運用極大地促進(jìn)了植物的保護(hù)。
【關(guān)鍵詞】生物技術(shù) 植物保護(hù) 基因工程
伴隨著國內(nèi)外對植物生物技術(shù)研究的不斷深入和發(fā)展,生物技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到植物保護(hù)方面。生物技術(shù)主要是指利用微生物或者生物有機(jī)體來制造或改進(jìn)產(chǎn)品、改良品種,或者通過培育微生物等過程以達(dá)到為人類服務(wù)目的的一種技術(shù)。生物技術(shù)主要涵蓋細(xì)胞工程技術(shù)、基因工程技術(shù)、發(fā)酵工程技術(shù)以及酶工程技術(shù)。植物生物技術(shù)在針對植物病毒和病源的判別和診斷、植物病蟲害防治等問題上具有安全、高效、選擇性強(qiáng)、無污染等特點,被廣泛的應(yīng)用于植物保護(hù)過程中。
一、對植物病毒和病源的判別和診斷
生物技術(shù)應(yīng)用于植物保護(hù)中,能夠快速而有效地進(jìn)行植物病毒和病源的診斷。單克隆抗體技術(shù)就是一種用于對植物病毒和病源進(jìn)行診斷的技術(shù),這種技術(shù)與各種免疫標(biāo)記技術(shù)相互結(jié)合,就能夠?qū)Σ≡催M(jìn)行快速而的診斷分析,促進(jìn)了植物病毒的治理。單克隆抗體技術(shù)的積極運用為診斷和判別植物病害提供了有效的途徑,現(xiàn)已經(jīng)制備了很多種植物病毒單克隆雜交瘤的細(xì)胞株,例如各種像煙草花葉病毒、葡萄扇葉病毒、黃脈病毒等。我國在植物細(xì)菌病害的研究中取得了豐碩的成果,如水稻白葉枯病、青枯病、葡萄扇葉病毒、馬鈴薯青枯病單克隆抗體的等很多種植物病源的單扛雜交瘤柱系,極大地促進(jìn)了生物技術(shù)在植物病源診斷上的應(yīng)用。
二、培育無病種苗
近些年來,我國在抗病蟲育種的基礎(chǔ)上,積極地運用生物技術(shù),創(chuàng)造并選擇利用植物群體內(nèi)新的遺傳變異,取得了很多新的進(jìn)展。生物技術(shù)應(yīng)用于選育抗病蟲植物和培育無病種苗,是通過組織培養(yǎng)的方式。為了保障各種作物的產(chǎn)量和品質(zhì),提高對有害生物病、蟲、雜草的抗性和耐力,使用組織培養(yǎng)的方式,通過無性系突變體來篩選新的抗病蟲材料或新抗源,獲得無病毒苗,進(jìn)而獲得抗病蟲的植物,用體外栽培植物的離體部分來消除病毒的侵染危害,生成沒有病毒的完整植株后,再將植株的種子進(jìn)行繁殖,通過這種無性繁殖就能獲得沒有病的的種苗,免除了各種病蟲的危害[1]。
通過花粉粒作為外植體進(jìn)行培養(yǎng),獲得植株的單倍體,利用單倍體可在較短的時間內(nèi)培育出新的、高純合材料,從而誘導(dǎo)、篩選出具有抗性的植株。另外利用莖尖脫毒技術(shù)也可以繁育出像薯類、果樹、花卉以及某些蔬菜等無病毒種苗,極大的保障并提高了作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。目前國際上已經(jīng)開發(fā)出抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻,同時我國也在積極研究,已經(jīng)開發(fā)出抗葉枯病和抗水稻細(xì)菌性條斑病的轉(zhuǎn)基因植株,這種生物技術(shù)應(yīng)用于實踐,能夠有效地降低化學(xué)農(nóng)藥的使用量。
三、研制基因工程農(nóng)藥
生物技術(shù)在微生物農(nóng)藥開發(fā)中的應(yīng)用,能夠代替化學(xué)農(nóng)藥而起到防治害蟲的效果。為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量而進(jìn)行的病蟲害防治,長期以來大量使用有機(jī)農(nóng)藥,雖然起到了殺菌防蟲的作用,但與此同時因單純依靠化學(xué)有機(jī)農(nóng)藥,并且使用濃度嚴(yán)重超標(biāo)也造成了一系列的惡果。例如農(nóng)藥的過度使用,使得在殺死害蟲的同時,也殺害了害蟲的天敵,從而嚴(yán)重的破壞了生態(tài)系統(tǒng)的生物鏈;長期使用農(nóng)藥,使得害蟲產(chǎn)生了抗藥性,形成了惡性的循環(huán);農(nóng)藥殘余嚴(yán)重,破壞了土壤環(huán)境,同時也危害了人們的身體健康。
鑒于有機(jī)化學(xué)農(nóng)藥帶來的各種問題,生物農(nóng)藥防治病蟲害的方法也呼之欲出。隨著各種生物殺蟲劑和生物殺菌劑的相繼研發(fā)成功,諸如假單胞桿菌型、莓力菌殺蟲劑以及枯草桿菌殺蟲劑等的使用,極大的避免了有機(jī)化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生的危害作用。利用昆蟲重組病毒防治害蟲,可以利用寄生在昆蟲體內(nèi)的昆蟲桿狀病毒,如果將此病毒的基因中插入和表達(dá)外源基因如節(jié)肢動物或細(xì)菌來源的昆蟲毒素、昆蟲激素或酶,就能夠擾亂害蟲內(nèi)部的代謝平衡,從而達(dá)到了滅蟲的目的。另外許多微生物農(nóng)藥也在積極的研發(fā)過程中,利用產(chǎn)素細(xì)菌能夠防治各種因植物細(xì)菌而產(chǎn)生的病害問題,這種方法主要是先從土壤根圍的細(xì)菌中篩選出對水稻或者蔬菜等重要病原細(xì)菌,然后選擇具有較強(qiáng)拮抗作用的拮抗菌株,這種拮抗菌株由于能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的拮抗蛋白而起到了抑制或預(yù)防作物細(xì)菌病害的作用。在這種引進(jìn)拮抗菌株進(jìn)行植物的病蟲害防治的進(jìn)程中,從植物體形成的自然生態(tài)系統(tǒng)中篩選增產(chǎn)菌,而增產(chǎn)菌的代謝物對改善植物生理代謝又起到了重要作用??傊⑸镛r(nóng)藥具有高效、無毒、無公害和無污染等特點,對于病蟲害防治和環(huán)境保護(hù)都具有良好的效果。
四、培育抗病蟲和抗除草劑植物
作為一種分子生物學(xué)技術(shù),植物基因工程技術(shù)是利用了植物細(xì)胞的全能性。植物細(xì)胞的全能性是指植物的每個細(xì)胞都具有相同的遺傳信息,因此能夠把一個植物細(xì)胞通過生物技術(shù)方法培養(yǎng)成完整的植株。進(jìn)行抗病蟲植物的培養(yǎng),可以利用動物毒素基因的導(dǎo)入達(dá)到防治害蟲的目的。此類方法是將一些昆蟲的毒素基因?qū)氲街参镏?,害蟲一旦咬食植物的同時就吞入這些細(xì)菌,從而就會被殺死[2]。培養(yǎng)抗除草劑植物是通過將破壞除草劑的基因?qū)氲街参镏小Q芯空咭呀?jīng)從吸水鏈霉菌分理處一種能夠破壞破壞除草劑的基因,將這種基因?qū)氲綗煵?、馬鈴薯和番茄的植株后,這些植株就對常用的除草劑產(chǎn)生了抗性,這樣就使得這些作物避免了除草劑產(chǎn)生的藥害作用。
抗病蟲工程植株與抗除草劑工程植株的培養(yǎng),我國也取得了很多突破性的進(jìn)展,已經(jīng)將很多諸如水稻、小麥、大豆、棉花等農(nóng)作物通過組織培養(yǎng)的方式獲得了再生植株;通過病毒的外殼蛋白的基因轉(zhuǎn)移到煙草和番茄上,并將蘇云金桿菌的毒蛋白轉(zhuǎn)移到棉花和水稻上;弱毒疫苗和衛(wèi)星核糖核酸的也已逐漸應(yīng)用到實際的生產(chǎn)中[3]。
總之,生物技術(shù)的發(fā)展,對植物保護(hù)產(chǎn)生了革命性的影響。利用植物生物技術(shù)能夠選育和培育出各種抗病蟲害的新的植物品種,同時生物技術(shù)對植物病毒和病源進(jìn)行了快捷而有效的診斷,基因工程農(nóng)藥的使用免除了病蟲的危害,也有效的避免了過度使用有機(jī)農(nóng)藥產(chǎn)生的惡果。因此,充分利用各種生物技術(shù),能夠有效的起到植物保護(hù)作用,從而保護(hù)了物種的多樣性,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)了人與自然的可持續(xù)發(fā)展。
植物生物技術(shù)論文:試論植物病蟲草害防治中生物技術(shù)的運用
摘要:目前導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)的一個主要原因就是植物中容易出現(xiàn)病蟲草害現(xiàn)象,所以如何利用生物技術(shù)進(jìn)行抗病蟲草害作物的培養(yǎng),已成為目前農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個新興方向?;诖?,文章主要對植物病蟲草害防治中生物技術(shù)的運用進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:植物病蟲草害防治;生物技術(shù);運用
通過有益微生物技術(shù)來對病蟲草害進(jìn)行防治,對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境上具有突出的優(yōu)勢,而且逐漸受到了社會各界的重視,不過其在繼續(xù)發(fā)展應(yīng)用的過程中由于某些菌劑的效能發(fā)揮不是很好,導(dǎo)致擴(kuò)大發(fā)展遇到了一定程度的阻礙。不過伴隨著利用生物技術(shù)對植物病蟲草害進(jìn)行防治取得的越來越多的成就,針對克服了上述所說的不足之處,目前已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最為活躍的應(yīng)用前沿。
1 在對植物的病害防治過程中,生物技術(shù)的主要應(yīng)用
1.1 植物在進(jìn)行抗病毒病害過程中應(yīng)用到的基因工程
(1)CP基因。CP基因也就是指病毒外殼蛋白基因,它可以有效的將植物對于病毒的免疫性能進(jìn)行誘導(dǎo),到目前為止,國內(nèi)外在構(gòu)建和轉(zhuǎn)化外殼蛋白基因上卓有成效,例如煙草花葉病毒、馬鈴薯X和Y病毒以及苜蓿花葉病毒等,而且還獲得了工程植株,它能夠?qū)Σ《井a(chǎn)生一定免疫力,還具有良好的遺傳功能。到目前為止,為了提高抗病毒的能力,部分實驗室已經(jīng)著手將CP基因和其他具有抗性的基因進(jìn)行結(jié)合實驗,例如將病毒中的CP基因進(jìn)行同時轉(zhuǎn)化或者是通過把CP基因和Sat-RNA基因進(jìn)行構(gòu)建,從而將其轉(zhuǎn)化到同一載體的植物中。(2)RP基因。RP基因也就是病毒的復(fù)制酶基因,這里所說的復(fù)制酶指的是通過病毒進(jìn)行編碼,利用特異形式合成病毒的正負(fù)鏈RNA的RNA聚合酶,其主要作用就是能夠?qū)⑷L的病毒基因組DNA進(jìn)行合成,此外,還能把一些具有缺陷的復(fù)制酶基因在植物中進(jìn)行轉(zhuǎn)入,轉(zhuǎn)入之后可能會跟正常的復(fù)制酶發(fā)生競爭現(xiàn)象,對病毒的復(fù)制產(chǎn)生干擾。(3)Sat-RNA以及中和抗體。Sat-RNA也就是衛(wèi)星RNA,它是一類低分子量的RNA,只有依賴于病毒才能夠進(jìn)行復(fù)制,在復(fù)制的過程中能夠?qū)o助病毒的復(fù)制產(chǎn)生干擾,并且將其癥狀的表達(dá)也進(jìn)行改變,在植物的基因工程中,主要采用的是將病毒的癥狀進(jìn)行減弱的Sat-RNA。在煙草以及番茄上利用CMV Sat-RNA進(jìn)行轉(zhuǎn)化,已經(jīng)獲得了巨大的成功,在田間,對于CMV的侵染,轉(zhuǎn)基因煙草表現(xiàn)出了其高度的抗性,通過進(jìn)行隆和序列的分析,在該病毒進(jìn)行中和抗體的基因工程里打下了堅實的基礎(chǔ)。
1.2 植物在進(jìn)行抗真菌病害的過程中應(yīng)用到的基因工程
幾丁質(zhì)酶基因以及β-1,3葡聚糖基因。目前已經(jīng)了解到的幾丁質(zhì)酶可以利用水解菌絲尖端來進(jìn)行新的幾丁質(zhì)合成,可以利用其對病原真菌的繁殖進(jìn)行良好的抑制,很多植物在遭受到病菌的侵染之后,會形成一定的防衛(wèi)機(jī)制,而幾丁質(zhì)酶就是由于這個過程產(chǎn)生的,現(xiàn)在已經(jīng)從很多作物里對幾丁質(zhì)酶進(jìn)行了大量的克隆,這些植物包括煙草、油菜、大麥、菜豆、擬南芥以及水稻和甜菜等。真菌細(xì)胞壁具有大量的成份,其中包括這里所說的β-1,3葡聚糖,如果將β-1,3葡聚糖基因以及幾丁質(zhì)酶基因進(jìn)行融合然后轉(zhuǎn)化成為煙草,那么具有轉(zhuǎn)融合基因的植株對比于轉(zhuǎn)單基因的植株,在蛙眼病上產(chǎn)生的效果也有明顯的提高;與植保素的合成有關(guān)的酶基因。在植保素合成過程中,導(dǎo)入一些合成需要的有關(guān)酶基因,可以促進(jìn)植保素的合成,提高其積累的水平,進(jìn)而對植物的抗病能力起到一定的增強(qiáng)作用。
2 在對植物的蟲害進(jìn)行防治時,生物技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1 蘇云金桿菌δ-內(nèi)毒素
Bt,也就是蘇云金芽孢桿菌,能夠在孢子的形成過程中,將殺蟲晶體的內(nèi)含物δ內(nèi)毒素進(jìn)行合成,是一種革蘭氏的陰性病菌。一般δ內(nèi)毒素是以原毒素的形式存在的,如果被昆蟲食取,將會在昆蟲的消化道里發(fā)生活化,能夠跟昆蟲腸道的上皮細(xì)胞里包含的特異性質(zhì)的蛋白相互作用進(jìn)而發(fā)生結(jié)合,在結(jié)合之后全部或者是部分的δ內(nèi)毒素將會在細(xì)胞膜中進(jìn)行嵌合,造成細(xì)胞膜出現(xiàn)孔道現(xiàn)象,破壞了滲透的平衡作用,導(dǎo)致細(xì)胞破裂,昆蟲幼蟲停止了食取以后發(fā)生死亡現(xiàn)象。最近幾年來,蘇云金桿菌δ-內(nèi)毒素在抗蟲害的應(yīng)用中起到了良好的成效。
2.2 蛋白酶抑制劑
在大多生物體內(nèi)都含有蛋白酶抑制劑,這種基因可以維護(hù)生物體發(fā)生正常的代謝,還能夠?qū)ν鈦淼牡鞍姿饷高M(jìn)行預(yù)防,以免造成機(jī)體的損壞。近年來發(fā)現(xiàn)富含絲氨酸的蛋白酶抵制劑具有廣譜的抗蟲活性,一般認(rèn)為,蛋白酶抑制劑的殺蟲機(jī)制是抑制昆蟲腸道蛋白酶活性,能夠?qū)ハx的消化系統(tǒng)造成破壞,進(jìn)而會導(dǎo)致昆蟲缺乏一定的氨基酸,抑制其正常的生長和發(fā)育最終導(dǎo)致昆蟲的死亡,這種基因是一種分子量的大小不盡相同的蛋白質(zhì),目前已經(jīng)被進(jìn)行了多種的克隆和測序。
3 在防治雜草的過程中,生物技術(shù)的具體應(yīng)用
通過生物技術(shù),能夠把抵抗除草劑的一些基因順利的轉(zhuǎn)嫁到植物當(dāng)中去,這里的基因主要包括利用編碼可以分解除草劑的酶、在發(fā)生擴(kuò)增現(xiàn)象時被除草劑損害了的酶還有替換氨基酸以后無法被除草劑進(jìn)行識別的酶等,然后獲得抗除草劑植株。如草甘磷除草劑,具有易降解、不污染環(huán)境的突出優(yōu)點,能分別從細(xì)菌和植物中分離這種酶的基因aroA并將它轉(zhuǎn)入煙草等作物,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因作物對草甘磷的抗性增加了近10倍,在田間進(jìn)行施藥以后,能夠真正的達(dá)到“草死苗長”的作用效果,從而將除草劑的應(yīng)用價值進(jìn)行進(jìn)一步的提高。
4 結(jié)語
通過繼續(xù)發(fā)掘和應(yīng)用新的抗病蟲基因,加深研究植物和病菌之間的相互作用機(jī)制,深化發(fā)展生物學(xué)中有益病毒、真菌以及細(xì)菌分子的研究內(nèi)容,最終幫助利用生物技術(shù)來防治微生物的遺傳進(jìn)行進(jìn)一步的改良,從而將遺傳工程中對微生物農(nóng)藥的研究發(fā)展為生物防治植物病蟲草害的主要手段。