植物科学系毕业论文：基因工程的应用及其安全性问题的探讨

第一篇：植物科学系毕业论文：基因工程的应用及其安全性问题的探讨

河南农业职业学院

学号: 093247

编号：_____________

研究类型:

分类号：____________

河南农业职业学院

HENAN VOCATIONAL COLLEGE OF AGRICULTURE

毕业论文

Bachelor’s Thesis

基因工程的应用 及其安全问题的探讨

作者姓名：卢增亚

指导老师：

所在院系：植物科学系

专业名称：生物技术及应用 完成时间：

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基因工程的应用及其安全问题的探讨

（指导老师，某某）

（河南农业职业学院 植物科学系 河南 093247）

摘要：时下，生物科技股如同网络股一样成为华尔街追逐的对象，著名股票分析师海曼认为：“就像去年网络股一样，生物科技类股正在获得市场的驱动”。世界首富IT行业精英盖茨则更加语出惊人，他预言：超过他的下一个世界首富必定出自基因领域。基因技术究竟为何有那么大的魅力？1998年我国股市也曾有过类似生物科技概念的生物制药投资热潮，一年中有30多家上市公司涉足基因工程领域。那么，基因工程在我国发展的现状又究竟怎样？其前景应用及安全问题又如何？ 关键词：生物科技，基因工程，现状，前景，安全 中图分类号：

Genetic engineering application and safety issues discussed

(instructor, XXX)(henan agricultural professional college plant science henan 093247)

Abstract: nowadays, biological technology stocks like as per the object, the famous

Wall Street chasing stock analysts like heymann said: “last year as tech stocks, biological Internet is gaining market driver”.The world's richest man, the IT industry elite gates is surprisingly more language, he predicts: more than his next the world's richest man, will surely from gene fields.Gene technology exactly why there are so great charm? In 1998, China's stock market has had the similar biotechnology concept of biological pharmaceutical investment boom, a year to more than 30 listed companies are involved in genetic engineering field.So, the genetic engineering in China's development present situation and how? Its application prospects and safety problem again? Keywords: Biotechnology, genetic engineering, present situation, prospect, safe

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目录

1.前言.....................................................................................................4 2.基因工程概述....................................................................................4 3．基因工程在农业上的应用现状及前景分析.....................................5

3.1 基因工程在国外农业中的应用概况...............................................................................5 3.2基因工程在我国农业中的应用现状.................................................................................5

4． 基因工程技术在医药领域的应用现状及前景分析.......................6

4.1 基因技术对医药领域的贡献.........................................................................................6 4.2 基因工程制药业在国外的发展概况.............................................................................6 4.3 国内基因工程制药的概况：刚刚起步，任重道远.....................................................7

5.基因工程的安全问题......................................................................7

5.1 转基因生物可能对人类产生的影响.............................................................................7

5.1.1 “异源重组”或“异源包装”产生有害“突变体”.......................................7 5.1.2 转基因食品“毒性”问题...............................................................................7 5.1.3 转基因药物“毒性”和“人兽共患”疾病传播.............................................8 5.2 转基因生物可能对农业产生的影响...........................................................................8

5.2.1 对生物种类的影响.............................................................................................8 5.2.2 标识基因毒性问题.............................................................................................8 5.2.3 对生物抗性的影响.............................................................................................8 5.3 对生态平衡的影响.........................................................................................................8

5.3.1 对野生生物的影响.............................................................................................8 5.3.2 对非靶标生物的影响.........................................................................................9 5.4 转基因产品可能引起的社会问题...............................................................................9 5.5 转基因食品安全性问题...............................................................................................9.结论暨我国基因技术发展思路...................................................10 7.致谢...............................................................................................11 8.参考文献.......................................................................................11

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基因工程的应用及其安全性问题的探讨

（指导老师，某某）

（河南农业职业学院 植物科学系 河南 093247）

1.前言

基因工程自1972年诞生后，经过30多年的发展，取得了惊人的成绩，特别是近10年来，基因工程的发展更是突飞猛进，基因转移、基因扩增等多项新技术的应用，不仅使生命科学的研究发生了前所未有的变化，而且在应用领域中，为农牧业、食品工业、医药卫生、环境保护等方面开拓了广阔的发展前景。但是，1998年英国的研究人员普斯陶伊通过新闻媒体向人展示了他的研究成果：实验鼠在食用转基因土豆十天后，其肾、脾和消化道都出现了不同程度的损伤。可见，虽然基因工程具有两面性。我们必须正确认识基因工程的应用，在应用安全性方面，做到把危害消除。

2.基因工程概述

要弄清楚上述问题，必须首先搞清楚什么是基因工程。生物学家于20世纪50年代发现了DNA的双螺旋结构，从微观层面更进一步认识了人类及其他生物遗传的物质载体，这是人类在生物研究方面的一次重大突破。60年代以后，科学家开始破译生物遗传基因的遗传密码，简单地说，就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸排列顺序弄清楚。在搞清楚某些单个基因的核苷酸排列顺序基础上，进而进行有计划、大规模地对人类、水稻等重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释。美国从1991年起，准备用15年时间完成人体基因组测序计划。

人类对生物基因的破译带来了两个领域的革命性变化，一是医学，二是农业。在农业领域，科学家已经开始利用已经识别的基因进行定向设计和构建具有特定性状的新物种的工作。例如，水稻中缺乏维生素A，科学家将生成胡萝卜素所必须的酶的基因引人水稻中，这样，生产出的新的水稻中便含有胡萝卜素。同样，可以将抗棉龄虫（棉花的主要害虫）的毒素基因植入棉花的基因组种子中，可以产生具有抗虫特性的棉花。农民在种植这种棉花时可以不施或少施农药，不仅可以保护环境，而且可以提高农民的收入。生物技术的发展成就已经向我们展示，我们可以按照自己的意愿定向设计具有特定性状的新物种，人类可以构造一个全新的生物世界。

基因工程应用于医学，我们可以将具有特殊功能的基因转移到细菌或动物细胞中，毕业论文

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利用细菌的快速繁殖，生产出符合我们需要的药物，如胰岛素、乙肝疫苗就是通过这种方法获得。

目前已有上百种生物技术药品在市场上销售，更多的此类产品处于试制的不同阶段。人类的许多顽症，如癌症、心脏病等都有望通过基因药物获得治疗。

3．基因工程在农业上的应用现状及前景分析

3.1 基因工程在国外农业中的应用概况

从20世纪80年代每个科学家获得第一株转基因植物到现在的十几年时间内，农业生物技术的发展日新月异，大量的转基因植物进入了大田试验，有不少转基因作物被批准进入商品化生产。农业生物技术的研究主要集中在美国、加拿大和欧洲的一些发达国家以及南美和亚洲的一些国家。从1987年到1999年1月，美国共批准4779项基因工程作物进入大田试验。从基因工程作物大田试验的种类来看，试验次数最多的是抗除草剂的基因作物，其次是抗病虫害的农作物；从作物品种来看，已经进入大规模测试的农作物有玉米、土豆、番茄、大豆、棉花、瓜类，水稻、小麦等已进入中型规模的大田试验。至1999年，转基因玉米、番茄、土豆、棉花、大豆等均已批准进入市场。据统计，全球消费的农产品中，大豆的60%、棉花的40%、玉米的30%都是经过基因工程改造过。

目前，在国外推动基因工程在农业中应用的主导力量并不是政府，而是公司。由于基因技术的巨大潜力和诱人的盈利前景，使一些有远见的大公司纷纷投入巨资从事这一领域的研究与开发，并在一定程度上形成了由少数大公司对这一领域的技术成果垄断的局面。著名的大公司有：美国的孟山都、制药业巨头诺华公司和英国与瑞典合资的阿斯特拉-捷利康公司。

3.2基因工程在我国农业中的应用现状

我国的“六五”、“七五”、“八五”攻关项目和国家科委863计划都将基因工程在农业中的应用作为重点支持项目，我国有100多个实验室在从事这项研究工作。其中最有影响的是“北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室”和“中国农业科学院生物技术中心”

总体来说，我国农业基因工程研究的进展是非常迅速的，1997年共有55项转基因申请，经批准环境释放31项，中间试验10项，商品化生产4项；1998年，申请数达到68项，批准环境释放10项，中间试验39项，商品化生产2项。但基因工程在我国农业中的应用还局限在经济作物，如番茄、烟草等方面，大田作物只有水稻和棉花取得了突破，其中抗虫棉花已经进入商品化生产。1999年种植面积达到100万亩左右。

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从商业价值来看，最有前景的是大田作物的转基因技术，特别是水稻、小麦等粮食作物的转基因技术。因为吃饭问题始终是人类必须面临的问题，我们必须增加粮食作物的单位面积产量，才能在地球有限的耕地上生产出更多的粮食，以便满足人口的不断增长的需要。根据世界粮农组织统计，1998年世界粮食的总产量为19.62亿吨，比1985年有较大幅度的增长，但人均粮食占有量却从1985年的415公斤降到360公斤。世界粮食库存量同消费量的比例降到14%，已低于世界粮农组织确定的保证世界粮食安全最低水平的17%-18%。对于我国这样一个人多地少的国家来说，粮食安全更加重要。全世界每年粮食贸易总量只有2亿吨左右，假如我国粮食欠收1/3左右话，我们必须全部买下这些粮食。这将是多么恐惧的事情！因此，我国政府历来十分重视粮食生产。在所有的粮食作物中，水稻的产量占40%左右，是最重要的粮食品种。

4． 基因工程技术在医药领域的应用现状及前景分析

4.1 基因技术对医药领域的贡献

基因工程技术对医药卫生领域的贡献主要有三个方面：一是解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题，开发出了一大批新的特效药物，如胰岛素、干扰素（IFN）、白细胞介素-2（IL-2）等等，这些药品可以分别用以防治诸如肿瘤、心脑肺血管、遗传性、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症，而且在避免毒副作用方面明显优于传统药品；二是研制出了一些灵敏度高、性能专

一、实用性强的临床诊断新设备，如体外诊断试剂、免疫诊断试剂盒等，并找到了某些疑难病症的发病原理和医治的崭新方法；三是基因工程疫苗、菌苗的研制成功直至大规模生产为人类抵制传染病的侵袭，确保整个群体的优生优育展示了美好的前景。

4.2 基因工程制药业在国外的发展概况

由于生物技术在解决人类面临的疑难疾病、寻找新的药物途径等方面具有独特的作用，因而各国都十分重视生物技术的研究开发，在生物技术的产业化方面更是不遗余力，政府提供了诸多的优惠政策，产业界则纷纷投入巨资。目前仅仅在美国从事生物技术开发研究的公司就有1140多家，西欧共有800多家，日本也有800多家。生物技术药品的市场也在迅速发展。据专家预测，2000年药品市场上将有100种生物技术药品，总销售额将超过200亿美元。生物制药产业发展较为迅猛的国家以发达国家为主。美国目前拥有1300家公司从事生物制药，其中20%的公司已上市，其研究开发应用面广、基础厚、水平领先；西欧具有在基础投资和人才技术方面联合的优势，水平仅次于美国；日本采用的是急起直追战略，水平居美国、西欧之后，但已确定了到2000年，日本生物技术居世界前列的目标；

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发展中国家普遍起步较晚，以跟踪仿制为主。

4.3 国内基因工程制药的概况：刚刚起步，任重道远

我国在基因工程技术医药产品的研究开发方面虽然起步较晚，基础较差，但一开始就受到了党和政府的高度重视。1993年6月，中国生物工程学会在京正式成立。最近国家医药管理局又制定了生物技术“九五”及2010年科技发展规划。由于国家的重点扶持，科技人员的刻苦攻关，经过十几年的努力，我国生物技术已取得一大批具有国际先进水平的成果。到1997年底，我国已能生产包括基因工程乙肝疫苗、干扰素、白细胞介素-2等在内的，基因工程疫苗或药物15种，生物药品的产值近30亿元。

然而，我们也应该正视与先进国家的差距，特别是在生物技术药品的产业化方面。1996年中国医药工业总产值1200亿元，其中生物药品产值34亿元，占比2.9%，而同一时期美、日等国的这一比例达到8%。目前国内耗用的生物药物有将近一半依赖进口。

5.基因工程的安全问题 5.1 转基因生物可能对人类产生的影响

5.1.1 “异源重组”或“异源包装”产生有害“突变体”

担心外源基因会通过转基因产品进入人的遗传体系中。专家认为这种可能性在理论上概率极小。此种现象的发生在使用”抗生素标记基因”时有很小的可能,但随着“标记基因定位删除技术”及更安全的标记基因的使用,这种担忧可被解除。担心由“异源重组”或“异源包装”所产生的具有“超级抗性”的病原微生物会危害人类健康。

5.1.2 转基因食品“毒性”问题

担心转基因食品有毒性或引起人体过敏反应。转基因食品毒性问题目前只有一些相关的动物试验报道。据美国孟山都公司测定,转基因抗虫棉植株中Bt 含量很低(约占棉株鲜重的0.0001 %)。用含5 %～10 %棉籽的饲料喂养小鼠28 天,转基因棉籽与非转基因棉籽对小鼠增重、饲料消耗量、死亡率、行为、器官毛重均无影响。用含10 %棉籽的饲料喂养鹌鹑8 天,对鹌鹑的饲料消耗、增重、死亡率、行为等无影响。用含20%转基因棉籽的饲料喂养鲇鱼10 周,鲇鱼的增重、饲料消耗、饲料转化率、死亡率、体征等与用非转基因棉籽饲喂的无显著差异,说明Bt蛋白对啮齿类动物、鸟类、鱼类安全。转基因棉籽脂肪酸组成与非转基因棉籽无差别。转基因棉籽油或纤维中检测不到Bt 蛋白,说明Bt 蛋白难以进入食物链。目前尚无关于人体的研究报告。转基因食品引起人体过敏性

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反应的发生概率相对高一些,但随着相应的过敏源检测和安全管理的完善和严格,该类问题可以解决或避免。

5.1.3 转基因药物“毒性”和“人兽共患”疾病传播

据报道,日本和欧洲发现11 例用转基因方法生产的人类生长激素治疗儿童白血病的发病率比对照高出3 倍。担心用转基因动物的器官进行移植会将一些“人兽共患”疾病传给人体。目前,包括“疯牛病”(BSE)在内的人兽共患病160 多种。此类问题正在进一步观察研究中。

5.2 转基因生物可能对农业产生的影响

5.2.1 对生物种类的影响

担心转基因作物“新”基因“逃逸”,如抗除草剂的基因通过花粉漂移转到可配的杂草上,使杂草获得除草剂抗性,特别在同一地区推广抗不同除草剂作物时,若多种除草剂抗性基因都转到同一杂草上,将使所有的除草剂失效。向日葵、草莓、油菜等作物异交率较高,其长期效应需跟踪研究。

5.2.2 标识基因毒性问题

转基因作物植入了抗生素基因作为“标识基因”,人__们担忧这些基因会不会逃逸到人体内,或者进入环境中其它植物或动物体的染色体,一些新的基因改良食品可能会涉及健康和安全问题,导致一些难以预见的后果。

5.2.3 对生物抗性的影响

担心出现高抗药性有害生物。“病毒重组”或“异源包装”是否会产生新的农作物病原物,自然界存在着植物病毒的重组现象,包括DNA 病毒和RNA 病毒。转外壳蛋白(CP)基因的抗病毒植物,当有其它病毒侵染时,入侵病毒的核酸有可能被转基因植物表达的外壳蛋白质包装,从而改变病毒的寄主范围,使病毒病防治更加困难。担心作物中转入抗虫或抗病基因后,会加大对某一种害虫或病原体的选择压,使害虫或病原体加速突变产生抗性,给防治增加麻烦。但在田间试验中尚无报道。已有实验证明棉铃虫对Bt 棉的耐受性已提高了十余倍,任其发展,约80 年后,棉铃虫有可能对现在种植的转基因抗虫棉产生抗性。

5.3 对生态平衡的影响

5.3.1 对野生生物的影响

转基因植物种植推广后,释放到自然环境中的机会多。因其具有野生植物缺少的多种抗性,将会迅速成为新的优势种群,从而影响生态平衡。虽然利用“终止因子技术”,以及“化学催化”技术可以限制转基因植物的扩散,但因此项技术对农业的持续发展等诸多方面影响而受到多方面的关注。

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5.3.2 对非靶标生物的影响

对非目标生物的危害将不利于生物的多样性。Hilbeck 用转基因Bt 玉米,Birch 用转基因马铃薯进行的研究表明,转基因抗虫作物可减轻虫害,也会对有益昆虫种群产生不利影响。但英国耕地研究所(IACR)研究认为,Bt蛋白对小菜蛾寄生蜂的生存无直接不利影响。需要对该问题进行长期细致的研究。

5.4 转基因产品可能引起的社会问题

国际上对转基因生物安全性的争论已不是纯粹的科学技术问题,包含政治、经济、伦理等诸多方面。一些发达国家对发展中国家在技术上加以限制,并在安全法规的制定上采取不平等的政策,为减少转基因产品对本国可能产生的不良影响,将其研制的转基因生物及产品输入到发展中国家进行实验或经营。欧美国家之间在转基因产品进出口问题上的争论不仅仅是安全技术,也是政治与经济的相互制约。有人对转基因动物器官移植给人体持有伦理学上的异议,认为这对于动物和人类两者都是不仁道的。在转基因产品的销售过程中,经营者与消费者之间缺乏公平,消费者经常是在不知情或被动的情况下接受了转基因产品。

转基因产品对人类的影响主要取决于转移基因在受体中的表达安全性及”基因逃逸”所造成的“基因污染”问题。但目前的科技水平还不能完全确定转移的基因在受体遗传背景中的全部表达情况,对基因逃逸的控制能力也很有限。而“基因”具有强大的增殖能力,若一旦发生由转基因产品所造成的负面效应,将可能是不可逆转的和无法控制的。

5.5 转基因食品安全性问题

香港绿色和平组织多次在香港、北京、上海、广州等城市对近60 个著名食品品牌进行采样检测,结果发现16个样品含有转基因成分。除已曝光的雀巢6 种产品外,还有品客洋葱口味薯片、日清鸡味方便面、麦当劳汉堡的面饼以及肯德基的薯条和面饼等。调查结果被印制成一本小册子,名为《如何避免转基因食物》,并用醒目的绿、黄、红三种颜色分别标识了这些公司对转基因食品的不同立场。不肯做出“不使用转基因原料”承诺的食品商,被贴上了红色标签,其产品因而被认为可能含有转基因成分。112 种产品因此载入“红色警报”之列。它们都是一些大名鼎鼎的品牌:雀巢、乐天雪糕、旺旺薯片、品客薯片、美极鲜酱油、顶好调味、朝日啤酒、麦斯威尔咖啡、新奇士橙汁等, “红色警报”的传播几乎立刻引发了转基因恐慌,最早被曝光的世界第一大婴幼儿营养食品雀巢公司,瞬间在中国内地遭受了严重的信任危机,大多数是对雀巢的抨击和不满之声。

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大多数人对转基因食品了解甚少,对转基因食品的安全性存有怀疑。西欧出现了强烈抵制转基因食品的潮流。欧盟对转基因食品的生产和销售制定了一系列法规,要求基因改变不得超过基因总量的1 % ,市场上出售的转基因食品必须贴标签,要求有关国际机构对转基因食品的无害性及其对环境的影响进行科学检验。对转基因食品评估主要包括:是否有毒性、过敏反应、营养或毒蛋白特性、基因稳定性、基因改变引起的营养效果及其他不需要功能等。使用不同的基因技术可得到不同的转基因食品,须逐个进行检验。目前,国际市场上的转基因食品按照上述要求进行了严格审查,证明它们对人类健康无副作用。检验不仅在生产国进行,而且联合国粮农组织和世界卫生组织联合委员会负责监管。亚洲食品信息中心对600 名亚洲消费者(包括200 名普通中国市民)进行了调查。受访者对番茄、大豆、玉米、大米和马铃薯5 种已开发的生物技术作物普遍知晓。亚洲消费者对生物技术可能给他们的饮食带来的好处持谨慎乐观的态度,66 %的被访者相信在未来5 年内他们会亲身受益于生物技术食品。他们普遍预期会在营养价值、饮食质量、安全性提高及成本降低方面受益。但也有一些消费者在可能对身体产生副作用,或食品可能产生潜在的过敏反应等方面心存疑虑,这些疑虑表现为期望获得更多信息。

美国在将Brazrlnuts 高含硫蛋白质基因转入大豆时发现有过敏性反应。现在2/ 3 以上的生物制药借助于转基因玉米,转基因制药作物玉米污染普通食用作物的风险已引起关注。2004 年12 月,美国农业部下令焚毁奥热拉地区的1800 × 104L。原因是人们不小心将这些普通食用大豆同用于生产抗猪腹泻疫苗的转基因玉米混杂。这次“猪腹泻玉米”事件,使一些大公司避开“农场带”,转而到亚利桑那州、加州和华盛顿州的隔离地带种植药用玉米,并不断加强对转基因药用作物的管理、检查与监测,在美国的玉米主要生产区限制种植制药作物,将转基因药用玉米和食用玉米之间的缓冲区扩大到1.6km。.结论暨我国基因技术发展思路

选择部分重点产品，目标定位国际市场。在某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平、或是我国有资源优势的技术领域，例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域选择部分重大项目，通过优势集成、整体设计、实施的方式，尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术产品推向国际市场。

充分利用我国资本市场，可以以概念上市的方式解决那些具有自主知识产权、独特性的重大技术项目的融资问题，加速生物技术的商品化、产业化进程。力争在5－10年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品，同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。证券公司在这方面大有可为，可以利用自己的研究人员追踪重点的科研项目，适时为它们走向资本市场提供全面服务。

大力发展生物技术中介组织。中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应

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大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估（包括生物安全性评估）、专利（特别是国外专利）代理、投融资等方面的中介机构。证券公司在这方面大有可为，可以利用自己的研究人员追踪重点的科研项目，适时为它们走向资本市场提供全面服务。

充分利用和合理保护我国丰富的生物资源。我国生物资源丰富，是生物技术研究开发和产业发展的优势条件。但从目前情况看，我国大量的生物资源没有得到有效的保护和利用，甚至一些重要的资源流失严重。因此建议国务院有关部门高度重视生物资源的保护和利用。我国应尽快制定、完善和颁布有关各类生物资源管理的法规和规章制度，并尽快着手建立健全国家生物资源的保藏及服务体系，其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。

加强国际合作，建立战略联盟。我国在发展生物技术及产业的过程中，必须加强与国外政府间和民间的合作与交流。同时，应积极与国外跨国公司合作。利用国内巨大市场的吸引力，积极与某些大型跨国公司建立战略伙伴关系，在国内合作建立合资企业、合作开发新产品、合作开拓国际市场。应鼓励和支持研究机构特别是企业在国外建立联合工作站。863计划生物领域在“八五”、“九五”期间已试行，效果良好。实践表明这是实现技术跨越的有效途径。

7.致谢

论文是在某某某、某某某等人的帮助下写完，特提出感谢 8.参考文献

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第二篇：地理科学系2012届本科生毕业论文工作计划

地理科学系2012届本科生毕业论文工作计划

为切实做好地理科学（本科）专业2012届学生毕业论文的撰写与指导工作，根据《湖北师范学院本科毕业论文与毕业设计工作管理办法》，特制定指导工作计划如下。

一、工作目标与要求

毕业论文是高等院校本科专业人才培养方案的重要组成部分，是学生在教师指导下运用所学专业理论、知识和技能，分析解决理论和实际问题的综合训练环节，也是大学生从事科学研究的初步训练，培养和提高学生写作能力、实践能力和创新意识的重要途径。通过撰写毕业论文，使学生了解科学研究的一般过程，掌握资料收集、整理、分析的方法，培养学生综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力，为以后从事学术研究和成果发表打下良好的基础。

二、组织与管理领导

为切实做好2012届本科毕业生的毕业论文指导与撰写工作，根据工作要求成立地理系毕业论文工作领导小组。组成人员及工作分工如下：

组长：陈成忠

副组长：吴乐知

成员：尹发能、葛绪广、翟晓芳、吴敏、王晓玲、季青、吴萃

办公室成员：吴敏、吴萃

领导小组的主要职责：①制订毕业论文工作实施计划；②组织、审定和落实毕业论文选题；③遴选并安排指导教师；④负责工作督导、检查和后勤保障；⑤确定答辩委员会、答辩小组人选、组织召开答辩委员会会议；⑥工作总结与成果管理。

领导小组及指导教师的职责：①拟定指导的毕业论文课题，或指导学生自选课题；②填报湖北师范学院毕业论文课题说明书；③审定学生拟定的开题报告；④检查学生的工作进度和质量，及时进行答疑与指导；⑤指导学生正确撰写毕业论文；⑥审阅学生毕业论文的全部资料，对学生答辩资格进行预审；⑦组织和参加所指导学生的论文答辩，并按要求写出指导教师评语；⑧收齐学生毕业论文的全部材料，审查合格后交办公室验收。

三、基本工作要求

1.论文选题要求

论文选题是保证毕业论文效果、提高毕业论文质量的关键环节。毕业论文选题应遵循专业性、创新性、实践性、可行性原则。论文题目要符合专业培养目标、满足人才培养基本要求，使学生在专业知识应用方面得到比较全面、综合性的训练；选题在难度适 1

中的情况下，尽可能反映本学科领域的知识创新、方法创新、技术创新；题目应尽可能结合社会实践，面向区域建设和发展中存在的实际问题；题目应符合本科生知识、能力、水平和工作条件的实际，保证学生在规定时间内通过努力能够完成任务。选题尽可能与指导教师承担的科研课题相结合，鼓励学生结合大学生科研创新和考研方向，拟定毕业论文题目。

2.学生写作要求

学生撰写毕业论文一人一题，不重复。提供的题目仅供参考，可以和老师协商，学生选题目、选导师，选题确定后一般不能更改，确有更改必要时，应由学生提出申请，经指导教师审核同意后备案。在具体工作中应虚心接受老师指导，遵守学术道德和学术规范，独立完成撰写任务，不弄虚作假，不抄袭别人的成果，发现存在学术不端行为的，须责令学生重写，并对该生提出批评。严格按照院系规定的毕业生论文写作程序进行，在规定时限内保质保量地完成毕业论文；论文观点正确，学术探讨符合研究对象实际情况和科学发展观。论文结构合理，数据资料翔实，研究方法科学，文理通顺，观点与材料统一，格式符合“湖北师范学院本科毕业论文与毕业设计撰写规范”。全文不少于10000字。

3.论文答辩程序和要求

论文审阅三级预审制。指导教师要预审学生答辩论文和资格，并写出评语，然后将论文和指导教师评语送答辩组指定的教师（非作者指导教师）详细评阅，并写出评语，同时设计答辩问题；组织论文答辩之前要将论文、评语和问题送交答辩主持人审阅，并草拟评语。

答辩过程主持人负责制。论文答辩工作由答辩委员会指定的主持人主持，答辩小组成员3～5名。

答辩过程实行公开制。要提前将论文原本或简介放在适当地方供公共阅览；提前公布答辩的时间、地点、主持人员、论文作者。欢迎师生旁听。一般程序为：主持人宣布答辩开始，论文作者报告课题研究内容及成果，论文评阅人和答辩组成员提问及作者答辩，答辩组成员交换意见后拟定评语，最后由主持人宣读评语。答辩会时间控制在25分钟内。学生报告安排15分钟左右，要求使用多媒体汇报；教师提问与答辩安排10分钟左右，评议5分钟。

答辩成绩实行表决制。答辩之后，系答辩委员会根据答辩评语，参考指导教师、评阅人的评语，按优秀、良好、及格、不及格四级评分制评定论文答辩成绩，然后用表决方式通过。获优秀成绩的学生不超过本专业参加答辩人数的15％。

四、工作进程安排

1.计划、准备阶段（2011.09～2011.10）

①根据本系情况编制毕业论文工作计划；

②召开动员会议，部署毕业论文工作；

③组织教师命题或学生自拟题目，审批后公布教师命题；

④指导教师与学生交流选题思路，确定题目，就研究计划、写作要求、实验与调查、参考资料等相关问题进行第一轮指导。

⑤学生做好课题调研、资料收集、计划安排等有关准备工作。

2.开题、写作阶段（2011.11～2012.04）

1）填写《湖北师范学院毕业论文开题报告书》，同时提交写作提纲，指导教师审定后报领导小组审批，2周内完成。

2）中期检查，第四周。

3）学科组对学生提交的毕业论文进行初审，学生根据初审意见修改完善，第五周。

3.答辩阶段（2012.06.01～06.20）

成立系答辩委员会，审阅答辩论文，组织学生进行毕业答辩，写出毕业论文评语，评定成绩。责成未通过论文答辩的学生于一周内修改论文，进行第二次答辩。

4.总结阶段（2012.6.20～6.25）

系毕业论文领导小组办公室收缴毕业论文及相关材料，整理后归档；召开会议进行全面总结，并形成书面材料报教务处存档。

五、提交的论文材料

1.封面。

2.英文摘要翻译准确。

3.论文正文内容：字数1万字左右；打印格式符合学校要求。

4.开题报告书，由学生填写。

5.评语

6.课题说明书，教师提供。

以上材料要提交纸质文稿、电子文稿。学生和指导教师办理交接手续后，将全部材料归入系教学档案室相应文档。

地理科学系2012届毕业论文工作领导小组

2011年10月

第三篇：基因工程在植物育种中的应用及其安全性简介

基因工程在植物育种中的应用及其安全性简介

摘 要 基因工程是通过DNA重组技术，获得具有特殊生物遗传性状和功能的遗传工程生物体。基因工程在农作物育种中得到了广泛的应用，尤其在抗虫、抗病、抗除草剂等新品种选育方面已取得较大成果。但基因工程自身存在安全性的问题，在享受基因工程带来的福祉的同时，应加强对基因工程安全性的监管。

关键词：基因工程、育种、安全性

基因工程作为生物技术的核心内容，已成为现代高新技术的标志之一。目前，基因工程领域的研究与开发工作十分活跃，新成果不断涌现，发展日新月异。经过几十年的发展，基因工程技术已走出实验室，基因工程技术的应用已发展成为一个巨大的产业，不仅科研机构进行研究和开发，很多商业机构也积极参与。基因工程在农业、医药、食品、环保等领域已显示出巨大的应用价值。

植物基因工程技术是利用重组DNA技术，有计划地在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物基因进行改造和从新组合，然后再插入、整合到事先准备好的受体植物基因组中，使重组基因在受体细胞内表达，从而使受体植物获得新的性状，培育出高产、多抗和[1]优质的新品种。利用植物基因工程技术可以更方便地对更多基因进行有目的的操作，打破自然界物种间难以交配的天然屏障，将不同物种的基因按人们的意志重新组合，拓宽了植物可利用的基因库，为创造新种质资源，培育植物新品种开辟了新的技术路线。必将在作物育种和品种改良中发挥重要作用。

1.基因工程的定义

所谓基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子，构成遗传物质的新组合并使之掺入到原先没有这类分子的寄主细胞内，而能持续稳定地繁殖的技术。或者说，基因工程是对DNA(脱氧核酸)大分子上的遗传单元(基因)进行体外操作，把不同来源的基因按照单元设计的蓝图，重新构成新的基因组合(即重组体)，再把它引入细胞中，构成具

[2]有新的遗传特性的生物。这种DNA 分子的新组合是按照工程学的方法进行设计和操作的，这就赋予基因工程跨越天然物种屏障的能力，克服了固有的生物种间的限制，扩大和带来了定向创新生物的可能性，这是基因工程的最大特点。基因工程的第二个特征是，一种确定的DNA 小片断能够在新寄主细胞中进行扩增。正是由于具备了这种特征，我们才能够制备到大量纯化的DNA 片段，从而拓宽了分子生物学的研究领域，包括核苷酸的序列测定、位点特异的突变形成，以及以确保所编码的多肽链能够在寄主细胞中实现高水平表达为目的的基因序列操作等。

植物基因工程是指植物学领域的基因工程，其研究对象是植物。植物基因工程的研究始于20世纪70年代。在基因突变和有性杂交研究的基础上，拓宽植物可利用的基因库，进行基因转移，采用分子生物学和基因工程技术将外源基因有目的、有计划地插入、整合到事先准备好的受体植物基因组中，使其在后一植株中得以遗传和表达，从而使受体植物获得新的性状，培育出新的优良品种。近20年植物基因工程研究成果显著，在当前农业生产中已显

[3] 示出巨大的经济效益，并展示了植物基因工程在未来农业生产中的广阔前景。植物基因工程不断发展，目前已形成了一套较为成熟的植物基因转化技术，它构成了植物基因工程的研究内容，主要又包括了以下几个方面：1)目的基因的获取:供植物基因转化的基因可以来自植物本身，也可以来自微生物和动物，少数还可以人工合成，通常以来自植物本身为主。它有一些常见的技术如PCR技术、转座子示踪技术、基因组相减技术、染色体步查技术。2)目的基因的修饰。3)目的基因转化到植物受体细胞的方法如：将目的基因与运载体结合，实际上是不同来源的DNA重组过程。直接转移法。聚乙二醇、多聚赖氨酸、多聚鸟氨酸等尤其是聚乙二醇是常采用的协助基因转移的聚合物。电击法、基因枪法等是常用的方法。此外，还有激光微束穿孔法、显微注射法、脂质体介导法等。4)植物转化细胞的筛选和转基因植物细胞的组织培养:目前，转化细胞与未转化细胞的区分及未转化细胞的淘汰常采用抗生素抗性基因和抗除草剂基因，即筛选标记基因和筛选试剂。为了实现有效的转化，必须依据转化材料和转移方法选择合适的抗性基因和筛选试剂。5)目的基因的表达和鉴定等

2.基因工程在植物育种中的应用 基因工程技术作为育种工作的一个突破，拓宽了作物可利用的基因库，按照人们事先计划好的方案引发定向变异已成为现实，给植物育种带来了变革。基因工程在植物育种中的以下几个方面得到了较为广泛的应用。

2.1基因工程在培育抗虫作物品种中的应用

虫害严重影响农业生产，影响作物的产量和品质，制约农业经济的稳定发展。全世界粮

[4]食产量因虫害所造成的损失占14%左右。采用化学药剂虽然是目前普遍使用的治虫方法之一，但由于特异性不高，具有一定污染性等原因，一直困扰着现代农业的发展。采用生物技术，提高作物自身的抗虫害性能，为农作物害虫的无公害防治开辟了新的途径。目前，在农作物上普遍通过根癌农杆菌、发根农杆菌、花椰菜花叶病毒等为中介的基因工程方法，将一些抗虫基因苏云金杆菌抗虫毒素基因(Bt毒素基因)、菜豆抗虫蛋白基因(胰蛋白酶抑制的CPTI基因)、蓼草抗虫基因等导入水稻、玉米、棉花、马铃薯、烟草、番茄等作物细胞，并使表达这些外源抗虫基因的转基因植株得到再生，有的投入大田实验。如含Bt的烟草能有效地阻止烟草天蛾幼虫的危害。在转基因玉米植株中，玉米螟取食死亡率可达 70%。培育成功的抗虫番茄植株，对危害番茄果实的烟草天蛾和烟草夜蛾幼虫的防治效果达100%，对棉

[5]铃虫也有很好的杀虫作用。国外正在研究的转Bt抗虫作物还有大豆、油菜、苜蓿、多种蔬菜及杨树等多种树木。由此表明，应用生物技术改良某些作物的抗虫性具有很大的潜力。

棉花是世界重要的经济作物之一，每年由于棉铃虫、红铃虫的危害，一般减产10%左右，高的达30%以上。施用化学农药防治，不仅耗资巨大，增加生产成本，而且容易引起环境污染、杀死害虫天敌、破坏生态平衡。采用生物防治，虽然能减轻对环境污染，但也有在大发生年份防效差等局限性。因此，利用基因工程将苏云金芽孢杆菌(Bt)杀虫基因导入棉花品种中，将培育出具有抗虫性能的棉花品种，成为当今防止棉铃虫、红铃虫最为先进、安全与经 济有效的手段。

2.2基因工程在培育抗病作物品种中的应用

病害是植物产量降低的一个重要原因。产生病害的原因是由于植物对病原菌抗菌机理复杂，因而使相应抗病基因的克隆困难，给植物基因工程抗病菌的研究带来了难度。抗细菌病害基因工程的主要策略:一是利用非植物的抗菌蛋白，包括昆虫裂解肽、溶菌酶和其它抗菌肽。抗菌蛋白能杀死大多数细菌，目前已克隆了一些抗菌蛋白基因并在植物体内得到表达。二是增强植物本身的抗病能力。激发子是能够被植物识别并能激发植物防疫机制的信号分子。在马铃薯中，已通过基因工程手段产生激发子来提高抗病性。

真菌性病害是另一类主要病害。植物抗真菌性病害基因工程的主要策略:一是基于寄主-病原菌相互识别和信号传导体系的基因工程，其中主要是抗病基因(R基因)的转移。应用分子标记和图位克隆，目前已克隆了数十个R基因。由于多数R基因的抗性十分专化，不仅抗病谱窄，而且抗性容易丧失，因此发现和克隆持久抗性的基因具有重要意义。二是基于抗真菌蛋白的基因工程策略，包括几丁质酶和葡聚糖酶，病程相关蛋白(PR蛋白)和核糖体失活

[6] 蛋白(RIP)，抗真菌多肽，草酸氧化酶和葡萄糖氧化酶。

2.3基因工程在培育抗除草剂作物品种中的应用

抗除草剂转基因作物的选育首先是作为一种杂草防除对策而提出的。通过化学方法来控制杂草己成为现代化农业生产中不可缺少的一部分。但除草剂在杀死杂草的同时污染环境，有的对农作物产生预想不到的影响。而通过基因工程，将除草剂耐性基因导入作物，增加了对除草剂的选择性和安全性，就能有效解决这些问题。目前，世界上采用的除草剂主要分为两大类:(l)通过破坏氨基酸合成途径来杀死杂草，Monsanto公司的除草剂多为此类。如草甘膦，它是目前用得最广的一种非选择性除草剂，可杀死世界上78种恶性杂草中的76种，对人畜无毒，且易为土壤微生物分解。20世纪80年代，美国Monsanto公司率先开展抗除草剂转基因作物的研究，育成了一系列抗草甘膦的大豆、玉米、棉花、油菜、甜菜、向日葵[7]品种。(2)通过破坏植物光合作用中电子链的蛋白来杀死杂草。

抗除草剂基因工程育种主要有两条途径：一是修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂不敏感，或促其过量表达以使植物吸收除草剂后仍能正常代谢；二是具有抗草丁磷特性，是在作物中导人了从吸水链霉菌中克隆的抗草丁磷(PPT)基因(bar)，能将PPT转化为无毒的乙酞化形式。由于bar基因等抗除草剂基因本身亦可作为植物转化过程中的抗性标记，因此许

[8] 多具有其它改良性状的转基因油料作物同时也拥有杭除草剂特性。

3.植物基因工程的安全性评价

基因工程在农业等领域已显示出巨大的应用价值。但从人类历史发展的经验来看，科学技术给人类社会带来福音的同时，都潜在着对人类自身或生存环境造成危害的一面，基因工程也不例外，在开展基因工程应用的同时，也要注意到其潜在的危害，加强安全性管理。早在七十年代，基因工程安全性问题就引起了广泛的讨论，人们已注意到基因工程对生态环境、人类健康、社会经济等可能带来的一些问题。

3.1基因工程对生态环境的影响

地球的生命已经存在了三十多亿年，简单的生命经过漫长的进化过程，形成了今天地球上由千万种生物所组成的复杂生态系统。采用基因工程的手段改造生物体，就有可能过快打乱自然界经过漫长时间进化所形成的秩序，破坏生态平衡。转基因生物的代谢产物会向外界环境扩散，造成链锁反应，凭目前的生物技术发展水平，还不能准确预测基因工程生物体及其代谢产物的表现形态和潜在危害，也难以提出针对性的防范措施。基因工程对生态系统的危害主要体现在：基因漂移；对非目标生物产生危害；产生有害生物，危害生物群落等问题上。

3.2基因工程对人类健康的影响

很多经基因改造的农作物经过加工成为食品，虽然基因工程技术可大大提高食品的产量和质量，但也可能引起食品成分非预期的改变，对食用者的健康产生潜在的危害。这体现在:是否会含有新的过敏原，抗昆虫农作物是否含有残留的抗昆虫内毒素，抗除草剂农作物是否最终导致除草剂用量增加，引起除草剂在食品中残留。抗病毒农作物中含有的病毒外壳蛋白基因是否会对人体造成危害。

3.3基因工程对社会经济的影响

开发基因工程产品需要巨大的经费投入，如开发一种转基因农作物，需要经过试验室研究、中间试验、环境释放、商品化生产等环节，为保证商业利益，基因工程作物种子往往价格昂贵，并且有专利保护，使农业生产高投入、高产出的趋势更明显，发展中国家和贫穷国家由于资金不足，防碍转基因作物的开发与应用，随着转基因产品数量增加，对发达国家的[9] 依赖程度也会增加，可能使贫富差距拉大，引起新的发展不平衡。发展中国家和落后国家在基因资源的利用方面也处于不利地位。宝贵的基因资源谁先发现，谁就可以申请专利而得到保护。基因资源是有限的、不可再生的，在基因资源的争夺战中，发达国家凭借其资金和技术占尽先机，通过所谓“合作研究”获取其他国家的基因资源。这使得未来在基因资源利用、开发具有自主知识产权的转基因产品方面，发展中国家和贫穷国家越来越处于被动地位。

4.展望

近20年来，基因工程的发展日新月异，硕果累累。基因转化技术的日臻成熟，使育种途径进入一个高新时代。大量转基因作物的研究表明，作物基因工程是在基因水平上改造作物的遗传物质，定向改造了作物遗传性状，扩展了育种范围，打破了物种间的生殖隔离障碍，丰富了基因资源。从而使育种更具有科学性、精确性、目的性、共用性和可操作性。新基因的克隆和转基因技术手段的完善，对多个基因进行定向操作也将成为可能，有望出现高产优质、集高光效、抗病、抗虫和抗逆等特性于一身的作物新年品种。一些重要有经济价值的转基因植物已陆续进入大田，并取得了较好的经济效益、社会效益和环境效益，在解决人类所面临的资源短缺、环境恶化和效益衰退三大难题中显示出越来越重要的作用，为农业的持续、稳定发展提供了强有力的保障。但科学是一把双刃剑，基因工程在为人类创造福祉的同时也带来了诸如基因工程产品的安全性等问题。

同时，我们不能错过这一新技术革命带来的发展机遇。应充分利用我国丰富的基因资源，积极稳妥开展基因工程研究与应用，慎重与灵活相结合，加强安全性管理。使我国基因工程 研究和应用走上健康发展的道路，在世界高新技术领域占一席之地。

第四篇：植物组织培养在农业中的应用-毕业论文

植物组织培养在农业中的应用

班级：生科一班 学号：20105071103 姓名：王炯 指导老师：远凌威

摘 要：通过有关植物组织培养方面的文献综述植物组织培养在农业上离体无性系的快速繁殖、培养无病毒种苗、新品种的选育和人工种子和种质的保存方面的应用，并对应用的前景作简单的展望。关键词：植物组织培养 农业

植物组织培养（tissue culture）是二十世纪初兴起的一项高新生物技术，至今已经有一百多年的历史，如今已成为了生物领域里面十分活跃的技术。植物组织培养开始走上工厂化和商业化始于20世纪六十年代，得利于花粉小孢子培养和原生质体培养的成功［1］。和植物组织培养的历史相比，中国的在这方面的研究起步算是比较早的，在二十世纪四十年代在这方面就有所研究，但是大范围的发展起来还是始于二十世纪七十年代的花药培养。植物组织培养概述

植物组织培养，是指在人工控制的条件下，将植物体的任何一部分，或器官、或组织，或细胞，进行离体培养，使之发育形成完整的植物体。所谓人工控制的条件，即营养条件和环境条件；植物体的任伺一部分是指根、茎、叶、花、果以及它们的组织切片和细胞［2］。它的优越性在于：可以在不受其他部分干扰的情况下研究被培养部分的生长和分化规律。特点是：取材少，培养材料经济；人为控制培养条件，不受自然条件影响；生长周期短，繁殖率高；管理方便，利于自动化控制［3］。

植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性（totipotency）。一个生活的植物细胞，只要有完整的膜系统和细胞核，它就会有一整套发育成一个完整植株的遗传基础，在一个适当的条件下可以通过分裂、分化再生成完整植株，这就是所谓的细胞全能性［4］。

植物组织培养的基本方法［5］是材料选择、培养基配置、接种与培养和最后的小苗移栽。植物组织培养在农业上的应用

植物组织培养应用十分广泛，特别是和植物密切相关一些领域。农业主要是以植物的栽培种植为主，因此植物组织培养在农业上的应用是其应用中十分重要的一个方面。目前植物组织培养在农业上的应用主要有以下四个方面：离体无性系的快速繁殖、培养无病毒种苗、新品种的选育和人工种子和种质的保存。

2.1 离体无性系的快速繁殖

离体无性系的快速繁殖是组织培养在生产上应用最广泛、最成功的一个方面。无性系繁殖植物的主要特点是繁殖速度快，通常一年内可以繁殖数以万计的种苗，特别对于名贵品种、稀优种质、优良单株或新育成的品种的繁殖推广具有重要的意义。

离体繁殖良种种苗最早在兰花工业上获得成功。兰花成熟的种子中大多数的胚不能成活，种子不能发芽，通过球茎组织培养，使兰花的繁殖系数大为提高，从而形成了20世纪60年代风靡全球的“兰花工业”。甘蔗繁殖用种量大，1hm2地需要7.5-15t的种蔗。采用茎尖、嫩叶组织培养繁殖种苗，节省了大量的种蔗，加速了优良品种的推广。其他如牡丹、香石竹、唐菖蒲和菊花等难以扦插的名贵品种以及无籽西瓜、草莓、猕猴桃、葡萄、菠萝、樱桃、桉树、杉木等的无性快速繁殖都取得了进展，有力地推动了农业生产。

2.2 培养无病毒种苗

许多植物都遭受到病毒病不同程度的危害。有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，严重地影响了产品的商品价值。对于无性繁殖的作物如绝大部分的果树、部分蔬菜（洋葱、大蒜、石刁柏、菊芋、马铃薯）和花卉（菊花、唐菖蒲、风信子、秋海棠、月季）等，如遭受病毒侵染后，代代相传，则体内可以积累相当高浓度的病毒，影响生长和成活，严重危害生产的发展。而病毒病又不同于真菌和细菌病害，采用杀菌剂和抗生素等化学药剂防止很难凑效。自从Morel(1952)发现采用茎尖培养的方法可以从严重感染病毒的植株得到无病毒苗后，这方面的工作引起了人们的重视。在许多园艺植物上进行培育试验也相继得到成功，从此茎尖培养就成为解决病毒病害的一个重要途径。也可以采用茎尖培养与热处理相结合的方法来提高茎尖培养的脱毒效果。对于一些木本果树植物，如果茎尖培养得到的植株难以发根生长，［6］且结果晚，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培养无病毒苗。

2.3 人工种子和种质的保存

生命物质的保存，已引起许多科研工作者的兴趣，其中包括原核生物、植物及动物材料的保存，种质保存的目的是为了确保有用的种质能在任何时候都具有生命力。组织培养能安全地保存植物的细胞、愈伤组织或分生组织，且在储藏几年后，仍能稳定地产生再生过程。通过无性系繁殖保存作物已成为迫切要求，尤其对于热带作物。

由于许多植物的组织和细胞培养物在液氮超低温条件下贮藏后，仍然能够保持很高的存活率并能重新再生出植株，保持原来的遗传特性，因此可以利用植物组织

培养技术保存植物种质资源，从而节省了大量的人力和土地资源。如建立茎尖分生组织培养物的超低温保存种质库时, 不仅可以防止种质的遗传变异和退化, 而且可以长期保存无病毒的原种。我国对水稻、小麦、玉米、甘蔗、马铃薯、红豆、草莓、唐菖蒲、三分

三、长春花等植物的茎尖分生组织、愈伤组织、胚状体和幼胚、花粉等材料, 展开了材料特性、预处理、光照、冰冻保护剂、降温冰冻方法对恢复生长的影响以及种质保存后遗传性状分析等研究。植物组织培养在农业上的应用前景

组织培养是分离和诱导产生突变体的有效途径，在作物改良上的作用已随着通过花药培育的新品种的产生而得到证明。其应用于作物改良的优点是：(1)加速杂交后代遗传特性的稳定，使杂种从杂合子迅速达到纯合，从而缩短了育种周期，提高选择效率；(2)诱变处理群体大，诱变率高，筛选方便时间短，可以在人力控制条件下筛选出特定的细胞群体，便于进行遗传分析。

但应用过程中也存在一定的问题：其一，不同基因型材料的花粉植株生产率差异很大，许多组合H2代优良基因型不能完全表达，尤其是籼型材料的花粉植株生产率距离育种的要求还很远。其二，诱变这一领域处于尝试阶段，我们还未建立能有选择地增强所期望的植株变异频率，对于诱变剂量、筛选方法和时机以及白化苗的控制等问题的解决都有待于探明［7］。

植物组织培养快速繁殖能快速繁衍濒危植物，使物种得以保存。快速繁殖的植株能保持母本的生物学特性和遗传性状，并可在短期内种植于田间，是当前植物细胞工程中最有效、应用最广泛的方法之一。

组织保存的方法和技术近年来逐渐增多，但实际应用过程还存在许多空白。因为天然种子保存具有优越性，组织保存必须人工处理才能储存，所以有时种子保存显得简便有利。但在特殊情况下，组织和细胞不能被种子取代时，组织保存法就为其提供了一种新的可能途径。将来建立一个植物组织培养种质储藏所是有可能的。

参考文献：

［1］崔德才，徐培文.植物组织培养与工厂化育苗.第一版.北京：化学工业出版社，2003.5 ［2］吴殿星，胡繁荣.植物组织培养.第一版.上海：上海交通大学出版社，2004.1 ［3］谢丽霞.植物组织培养在农业上的应用.垦殖与稻作[J], 2006,(03)

［4］崔德才，徐培文.植物组织培养与工厂化育苗.第一版.北京：化学工业出版社，2003.8 ［5］王忠.植物生物学.第一版.北京：中国农业出版社，2002.325~328 ［6］夏镇澳.植物组织培养与农业.植物生理学通讯[ J ].1995, 31(1): 62-641 ［7］李松.果蔗脱毒苗快繁栽培技术.南方科技报[M].2006，05，10：B02

第五篇：广州城市公园常用鸭跖草科植物及其园林配置应用

广州城市公园常用鸭跖草科植物及其园林配置应用

摘要鸭跖草科植物叶片颜色丰富，观赏价值高，是一种优良的地被植物。通过对广州10个城市公园的调查研究，总结了常用的鸭跖草科植物的种类及其配置方式，并进行实例分析。调查结果显示，广州城市公园常用鸭跖草科植物有3属4种，常用的配置方式有路缘配置、滨水旁配置、立面配置等5种。

关键词鸭跖草科；广州；公园；园林植物

分类号 S688 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.03.019

Abstract Commelinaceae is an excellent ground cover plant which color of the leaves is rich，owing high ornamental value.Based on the investigation of 10 parks in Guangzhou，the commonly used plant species and configuration mode are provided，and the examples are cited.According to the results of the survey，the commonly used plant species of Commelinaceae plant in Guangzhou city parks are 4，belonging to 3 genera.The common configurations of these plants are road edge configuration，the waterfront configuration，facade configuration and other 5 kinds.Keywords Commelinaceae ； Guangzhou ； parks ； ornamental plant

鸭跖草科（Commelinaceae）植物约30属，400种，广布于全球热带、亚热带和温带地区，在广州有6属，14种[1]。其为单子叶植物，是多年生草本，有时亚灌木状，直立、披散或有时攀援状，叶全缘，平行脉，基部有膜质的鞘，花通常辐射对称，两性，通常蓝色或白色[1]。鸭跖草科植物管理粗放、繁殖容易，不同种类的植株，叶色绚丽，花朵繁艳，是理想的盆栽、地栽、悬挂摆放的叶花观赏植物[2]。

该科中的一些植物具有较强的抗旱、耐热、耐盐及耐重金属性，可做屋顶绿化植物、重金属污染土壤修复植物等，用途广泛。目前对该科植物的研究主要涉及花粉形态、核型分析、抗性研究以及栽培管理方面[3-8]，对其园林配置研究较少。本文通过对常用鸭跖草科植物在广州公园的种类进行调查总结，对其配置形式进行分析，以期为鸭跖草科在华南地区的应用提供参考，加大对鸭跖草科园林应用的研究。

材料与方法

1.1 研究地自然概况

广州地处珠江三角洲，濒临南海，属于南亚热带典型的季风海洋气候，海洋性气候特征特别显著，具有温暖多雨、光照充足、温差较小、夏季长、霜期短等气候特征。广州市各地的平均气温在21.5～22.0℃，降雨量丰富。

1.2 调查地点及研究方法

本次调查时间为2015年9～10月，综合考虑公园分布、建成时间和养护管理等因素，最终选取珠江公园、越秀公园、天河公园、流花湖公园、云台花园、麓湖公园、海珠湖公园、兰圃、晓港公园、荔湾湖公园共10个公园。在调查中记录和分析鸭跖草科植物的种类、应用频率（指应用某种鸭跖草科植物的公园数与被调查公园总数的百分比[9]）、多度等级（采用布朗-布朗喀Braun-Blanquet的多度等级划分标准[10]：5代表非常多；4代表多；3代表较多；2代表较少；1代表少；+代表很少），拍摄其相关配置的照片，总结其在公园中的配置应用特点。

结果与分析

2.1 常用鸭跖草科植物的种类

经过对广州10个公园的调查，结果显示在广州公园常用的鸭跖草科植物有4种，隶属于3属，分别是吊竹梅（Zebrina pendula）、紫锦草（Setcreasea purpurea）、蚌兰（Tradescantia spathacea）、小蚌兰（Tradescantia spathaceo ‘Compacta’），它们在园林中大多丛植、片植、带植，与其它植物或园林小品相互配置成景。其中应用频率最高的是吊竹梅（70%），其次是小蚌兰（60%）、蚌兰（50%），紫锦草（20%）应用频率相对最低（表1）。

吊竹梅、小蚌兰、蚌兰、紫锦草在广州公园中的多度等级如表2。

从表2可看出，吊竹梅在云台花园和兰圃的多度等级较高，均属于多级（4），说明其在这2个公园应用量较大，其在流花湖公园和荔湾湖公园的多度等级最低，都属于很少级（+）；小蚌兰和蚌兰在公园中的最高多度等级均为较少级（2），说明它们在各个公园的应用量都较少。紫锦草在云台花园的多度等级最高，为少级（1），其在荔湾湖公园的多度等级最低，为很少级（+），应用量更少。

2.2 植物配置应用

2.2.1 在路缘的配置

为了达到步移景异的观赏效果，结合园路的宽窄与周围环境的变化，通常选用一些花色或叶色鲜艳的地被植物，沿着园路的曲折走向成片群植或仅在路缘栽种[11]。鸭跖草科中在路缘常用的地被植物有吊竹梅、蚌兰、紫锦草，它们终年常绿，颜色亮丽，片植于路缘，既划分了边界又美化了环境。吊竹梅常与其他色叶植物如虎尾兰（Sansevieria trifasciata）、紫锦草等搭配应用，增加了园路的趣味性。紫锦草由于其适应性强、植株全年呈紫红色、观赏价值高等特点，常可栽植于城乡道路两侧，设计成不同形状，作为路旁花境。如图1所示，蚌兰栽植在路旁，生长旺盛，颜色亮丽，成为一道美丽的景观。

2.2.2 滨水旁的配置

滨水处是连接水面和陆地的过渡地带，土壤湿度较大，不仅要求绿化植物观赏价值高，还应具备耐湿的特点[12]。鸭跖草科中的吊竹梅、紫锦草耐湿性强，常与其它观叶植物如朱蕉（Cordyline fruticosa）、花叶良姜（Alpinia zerumbet ‘Variegata’）相配植或与山石相搭配于滨水旁，枝条匍匐伸展垂于水面，与水相映成趣，柔化了岸线，成为水体与道路之间的过渡景观，别有一番趣味。

2.2.3 在立面的配置

在公园的一些墙体、立体构筑物上有植物的点缀，将硬质景观与软质景观巧妙结合在一起，增加了绿化面积和景观美色，同时给游人不一样的感受。鸭跖草科中小蚌兰、吊竹梅、紫锦草可用于立面上的绿化。由于吊竹梅的茎枝匍匐贴地生长，易萌生不定根，容易形成整体的层面效果[13]，其可应用于墙体做大面积立体绿化。紫锦草颜色鲜艳，枝条蔓性好，也可悬垂于立面作装饰性景观。如图2所示为小蚌兰在一个景观坡上面做点缀，柔化了硬质景观，增添了自然气息。

2.2.4 在草坪或广场的配置

在草坪或者城市广场种植的植物要求有良好的观赏价值，可采用片状、带状等多种样式组合的布置形式。鸭跖草科中可在草坪或广场应用的植物有吊竹梅、紫锦草、小蚌兰。吊竹梅适合在半荫条件下做花坛镶边植物、花钵材料或色带。紫锦草花紫红色，可组成夏秋季花坛色块、花坛镶边材料，观赏效果较好。小蚌兰可单独或与其它颜色有差异的植物大面积应用在草坪上。

2.2.5 在林下的配置

鸭跖草科中大多植物植株矮小，有较强喜荫耐荫力，所以可作为地被片植或丛植于林下。鸭跖草科植物在林下的配置模式有以下几种。

（1）乔木-草花式，上层是单一种或者单一类树种，下层用一种草花群植，或几种观赏植物配置一起[14]。吊竹梅、紫花鸭跖草常应用于林下，在林下做单一配置，远看一片生机盎然，色泽亮丽，十分美观。如图3所示为吊竹梅片植于林下，展现出一派欣欣向荣的景象（图3）。

（2）乔木-灌木-草花式，即配置成三层的复层混交植物群落。如上层蒲葵（Livistona chinensis）点植或丛植，中层灌木棕竹（Rhapis excelsa）或金叶榕（Ficus microcarpa）点缀，底层片植草花蚌兰，展现出亚热带景观特色。

（3）灌木-草本式，上层是一种或多种低矮灌木，下层片植几种观花观叶地被。如变叶木（Codiaeum variegatum）、米仔兰（Aglaia odorata）、金叶榕绿篱状片植，下层片植草花蚌兰、银边草（Arrhenatherum elatius var.bulbosum）、吊竹梅等，颜色对比鲜明（图4）所示，上层点植斑叶鹅掌藤（Schefflera arboricola ‘HongKong Variegata’）并以山石配置，一旁还植有彩叶植物花叶良姜，下层片植小蚌兰。

结语

（1）地被植物是城市园林绿化的重要组成元素。它不仅可以避免土壤裸露，而且是复层植物景观重要的组成部分[15]。鸭跖草科植物作为优良的地被植物材料，管理养护简便，具有较强抗逆性，可做林下植被、花境花坛、绿篱等，覆盖面积大，观赏效果好，可广泛地应用于广州城市园林中。

（2）应加强鸭跖草科植物的挖掘与利用，丰富园林植物资源。鸭跖草科植物品种丰富，但对广州城市公园调研的基础上发现鸭跖草科植物应用种类较少。一些优良的乡土植物资源，如鸭跖草属的鸭跖草（Commelina communis）、饭包草（Commelina bengalensis），聚花草属的聚花草（Floscopa scandens）等，它们不仅具有优良的观赏性状，而且耐湿性强，适合应用于滨水地带或湿润的地方。锦竹草属的铺地锦竹草（Callisia repens）有较强的喜荫耐荫力、喜湿耐污染力、生命力和一定程度的耐贫瘠力，在园林中既可片植、带植、盆栽，又可栽植池畔湖边湿地、丰富室内与屋顶绿化景观，是值得推广应用的优良野生宿根绿化植物[16]。

（3）加强鸭跖草科植物的抗性研究与适用，增加其在园林绿化中的应用形式。近年来，对于鸭跖草科植物抗旱、耐热性的研究发现，部分植物抗性较强，繁殖能力强，可适应于一些恶劣的环境，用途广。如小蚌兰、紫锦草、华南铺地锦竹草的抗旱耐热性强，根茎木质化程度高，高温高湿条件下不易发生根茎腐烂，在广州地区地毯式屋顶绿化中有一定应用潜力，可在试验中进行开发应用，从而丰富屋顶绿化植物多样性和景观效果[17-19]。小蚌兰、蚌兰、紫锦草耐旱性强，是中国倡导的海绵城市中低影响开发雨水设施植物种类的不错选择[20-21]。鸭跖草在一定遮荫条件下对富营养化水体有很好的净化效果[22]。小蚌兰有较强的耐盐能力，可作为南方沿海城市园林绿化植物材料[8]。

（4）在对重金属污染修复植物的研究中，鸭跖草科植物是新兴的种类，具有修复重金属污染的能力。鸭跖草能够将大量的重金属固定在根系中，可应用于镉、铜污染土壤的植物稳定技术或矿山废弃地的植被重建[23-24]。小蚌兰是Cu的超富集植物，可做铜污染地区的复垦或修复植物[25]。白雪姬（Tradescantia sillamontana）、紫锦草有较强的适应铅胁迫逆境的能力，能够种植于有铅污染的工厂绿化带等[26]。未来对鸭跖草科进一步的研究有望挖掘其更多潜力，使更多鸭跖草科植物应用于园林绿化美化中。

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