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蘭花育種方法

育種方法及其實驗技術
基因轉型
1. Electroporation 電穿孔法
高壓脈衝下,細胞膜出現短暫、可逆性的開放小孔,可導入外源DNA分子,應用於植物原生質體、植物細胞。
 優點:可迅速有效地轉基因,適用於瞬時表現的研究
 缺點:電激儀價錢昂貴,且電穿孔法依賴原生質體的培養、再生,在應用方面上有一定的侷限性。
 *以裸露的原生質體做為受體材料,必須在建立可靠高效率的原生質體再生系
  統的前提下應用,但許多禾穀類作物,其原生質體培養及再生很困難,轉型頻率低。


2. PEG介導
在二價陽離子(Mg2+、Ca2+)的存在下,PEG(聚乙二醇)與DNA分子形成共沉澱,接著被原生質體吸收。
 優點:實驗成本低廉,結果較穩定,不形成嵌合體,有較好的重複性,且不需要特別的儀器。
 缺點:也是以原生質體作為材料,應用範圍受到很大的限制。

3. liposome介導
將外源DNA包裝於脂質中,透過liposome與原生質體的共保溫培養,可使兩者的脂膜動態結合,外源DNA便釋放入原生質體中。
 優點:1987年,美國科學家合成了lipofectin,轉型水稻提高了轉型頻率,由於有商品出售,簡化了實驗程序。
 缺點:以原生質體作為受體材料。



 *上述三項方法皆以原生質體作為受體材料

優點:植物細胞原生質體可以再生出完整植株,因而去掉了細胞壁,消除了DNA轉型的大障礙,此外可大量操作,也打破了Agrobacterium的宿主範圍限制。
缺點:植物原生質體的分離與培養難度較大,尤其以禾本科為最。另外,過較長時期的細胞培養,遺傳背景可發生變化,以不育為最。



4. Agrobacterium
以農稈菌為載體,將外源基因置於Ti plasmid中,當農稈菌成染植物細胞此段基因可轉移到植物的基因組裡,並穩定地遺傳給後代。
 優點:a. 是自然界中天然發生的完美的基因轉型
    b. 成功率高,效果好,方法也是最成熟的,應用廣
    c. 可容許相當大的DNA片段插入,大於等於50kb
    d. T-DNA上含有引導DNA轉移,整合的序列,及能被高等植物細胞識別的promoter、translation signal
    e. 接入的外源基因可依不同的需要,連接司的promoter
    f. 此種方式,外源基因多以one copy插入,遺傳穩定性好。
 缺點:農稈菌侵染的寄主,主要限於雙子葉植物,加上一些少數單子葉植物,大多數單子葉植物,包括重要禾穀類作物,對農稈菌不敏感,限制了應用範圍

5. Gene Gun
質體DNA先沉澱在微彈(金屬粒子,例如:鎢粉、金粉)表面,利用火藥爆炸,高壓放電或高壓氣體作為驅動力,加速金屬粒子,使其進入植物細胞,隨後釋放出DNA分子,隨機整合到植物的基因組內。
 優點:易於重覆,沒有基因型的依賴性,在禾穀類作物中得到廣泛的應用。
 缺點:a. 此種轉型方法,外源DNA插入genome是隨機的,於是產生了定點整合的問題,有待解決。
    b. 插入位置不同,可能影響到外源DNA的表現,或原株性狀突變。

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全日照  8個小時日照 瓜類、茄果類、豆類、山藥、豆薯(地瓜)。番茄、黃瓜、茄子、辣椒等喜溫中、強光性
蔬菜夏秋季生產,玉米、青椒、西瓜、南瓜、西紅柿、茄子、芝麻、向日葵類。
其次是根莖類,如:馬鈴薯、甜菜、胡蘿蔔、白蘿蔔、甘藷、山藥等等。至少需半日照,才能生長,芋頭雖喜歡全日照,但比其他蔬菜耐蔭。 
需要中等光照大白菜、甘藍、芥菜、蒜、洋蔥。 

長日性蔬菜白菜、甘藍、芥菜、蘿蔔、胡蘿蔔、芹菜、菠菜、萵苣、蠶豆、豌豆、大蔥、洋蔥。

短日性蔬菜豇豆、扁豆、莧菜、空心菜。         

中光性蔬菜黃瓜、番茄、茄子、辣椒、菜豆

菜豆

菜豆喜溫暖,不耐高溫和霜凍。菜豆種子發芽的適溫為20-30℃;在40℃以上的高溫和10℃以下的低溫,種子不易發芽。幼苗生長適宜氣溫為18-25℃。花芽分化的適宜氣溫為20-25℃,過高或過低溫度易出現發育不完全的花蕾、落花。

菜豆對光照強度的要求較高。在適宜溫度條件下,光照充足則植株生長健壯,莖的節間短而分枝多,開花結莢比較多,而且有利於根部對磷肥的吸收。當光照強度減弱時,植株易徒長,莖的節間長,分枝少,葉質薄,而且開花結莢數少,易落花落莢。

菜豆根系強大,能耐一定程度乾旱,但喜中度濕潤土壤條件,要求水分供應適中,不耐澇。生長期適宜土壤濕度為田間最大持水量的60%-70%,空氣相對濕度以80%為宜。開花結莢期對水分最敏感,此期土壤乾旱對開花結莢有不良影響,開花數、結莢數及莢內種子數減少。土壤水分過大時,下部葉片黃化,早脫落。空氣濕度過大會引起徒長、結莢不良。

菜豆具有深根性和根瘤菌,對土壤的要求不甚嚴格,但仍以土層深厚肥沃、排水良好的輕砂壤土或粘質壤土為好。土壤過於粘重、低溫、排水和通氣不良則生長不良,炭疽病重。菜豆喜中性至微酸性土壤,適宜的土壤pH為5-7.0,其中以州6.2-6.8最適宜。菜豆最忌連作,生產中應實行2-3年輪作。

菜豆生育過程中,主要吸收鉀和氮較多,還要吸收一定量的磷和鈣,才能良好發育。結莢期吸收磷鉀量較大。磷鉀肥對菜豆植株的生長發育、根瘤菌的發育、花芽分化、開花結莢和種子的發育等均有影響。缺乏磷肥,菜豆嫩莢和種子的品質和產量就會降低。缺鈣,幼葉葉片捲曲,葉緣失綠和生長點死亡。缺硼,則根係不發達,影響根瘤菌固氮,使花和豆莢發育不良。 耐陰半陰(大概3-4小時日照) 應選擇耐陰的蔬菜種植,如萵…

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為何冰箱冷凍室非得是零下18度? 不少家庭的冰箱有led面板,可顯示冷藏室和冷凍室溫度。每次看到那個零下18℃,不少人,包括筆者在內就會禁不住提出一個小疑問:為什麼冷凍室溫度非得是零下18℃?最多零下1℃不就結冰了嗎?搞這麼低溫度實在是浪費電呢。

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百思不得其解,於是很多人,包括筆者在內就開始推測後面的機制了。冷凍室的零下18℃其實不費電,相反,它是節約電力的一個好措施。為何?

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然後,冷凍室的冷氣往上走,來到冷藏室,如此,就能長時間保持冷藏室的溫度處於0到8℃以內了。

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水到零度以下就結冰了,這是絕大多數人的認識。然而仔細一想,這不適用於冰箱的冷凍室。因為冷凍室存放的不是上百升礦泉水,而是各種各樣的食物。

食物中含有大量水這沒錯,但這些水同時含有大量的鹽、糖等物質。就像每1升海水中大約含有35克鹽,所以平均起來,要到零下1.33℃時海水才會結冰。

因此,要想把食物凍結,並不是溫度只要達到水的冰點就可以,得保證足夠低的溫度,食物中的水才能凍結,這很重要,因為食物中只要有液態水存在,這就等於是為各種細菌的繁殖提供了必備條件。

圖為牛肉薄片在不同溫度和不同時間內測得的牛肉中凍結水量的曲線。

當牛肉薄片的溫度為零下4℃時,只有70%的水分被凍結;溫度下降到零下9℃左右時,也還有3%的水分未凍結;即使牛肉薄片的溫度降低到零下18℃時,也不是100%的水分都被凍結住。

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根據微生物對不同溫度的適應範圍,可將微生物分為三大類,嗜熱菌、嗜溫菌和嗜冷菌。在食物的冷藏和冷凍過程中,我們面對的「敵人」是嗜溫菌和嗜冷菌。

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有的黴菌甚至要到零下15~零下18 ℃時才會停止生長。

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