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1、园艺30901班12号长江大学文献综述题 目 名 称 农 产 品 贮 藏 加 工题 目 类 别 论文 学 院（系） 园艺园林学院 专 业 班 级 园艺30901 学 生 姓 名 李翠 指 导 教 师 赵宇英 完 成 日 期 2012年12月2日 农产品贮藏加工学 生：李 翠 长江大学园林园艺学院指导老师：赵宇英 长江大学园林园艺学院摘要：农产品经过科学的贮藏加工，可延长供应时间，调整产品的淡旺季，调节地区余缺，实现周年供应。同时，农产品贮藏加工还可为人们提供各种丰富多彩的食品，以满足人们对食品结构调整的需要，提高营养水平。农产品加工是农产品商品化的重要步骤，也是使农产品增值的重要手段。据报道，
2、在发达国家，食品工业（含农产品贮藏加工业）的产值都高于农业，如英国为3.7：1，日本为2.7：1；法国为2.6：1；美国为2.0：1，而中国仅为0.4：1。以粮食为例，中国粮食年产4千多万吨，经加工处理的仅占8，生产总值比为1：0.3，而发达国家达1：4，如我国粮食生产与加工的比例能达到1：2，则食品工业的产值将大大提高。 优质高效的农产品加工，可促进饮食、旅游、外贸等相关行业的兴旺、发达。目前，各种丰富多彩的名、特、优产品，各种旅游食品、保健食品、方便食品等已成为人们日常生活中不可缺少的部分，使人们享受到生活的便利。此外，我国的农产品加工业还可为外贸提供出口货源，参与国际市场的竞争。 发展农
3、产品加工业，还有利于农产品的综合利用，使许多过去被废弃的根、茎、叶、果、籽、壳等得到有效的利用，甚至得以开发新的产品资源，从而提高农业资源的利用率。 另外，积极发展农产品贮藏加工业，还有利于解决农村剩余劳动力的就业问题。目前，农村中小企业是国民经济中最具活力的经济增长点，而食品工业在这些城镇中小企业中占有相当的比例。据统计，1998年注册登记的中小企业超过1千万户，约占全国企业总数的90以上，创造的GDP占50左右，为城镇提供了约70以上的就业岗位。农业部于1998年3月确立了适合农村经济发展的九类食品加工工业，包括粮食、植物油、水果、蔬菜、饮料、酒类、副食品、淀粉、肉禽蛋类、糖果糕点等。因此
4、，发展农产品贮藏加工业，对于合理调整农村产业结构、涵养农村劳力、振兴农村经济也具有十分重要的意义。关键字农产品；贮藏；加工1.外植体的影响1.1不同取材部位对培养效果的差异组织培养成功与否，与欲进行培养的植物材料的选择有很大的关系，同一植株不同部位的材料或是不同植株的材料培养的难易程度不同；不同时期取材其培养的效果也有很大差别。目前铁皮石斛的组织培养技术非常成熟，有大量关于其组织培养及快繁体系成功建立的报道，大都以茎段、根尖、茎尖、原球茎和种胚等为外植体。近年来，诸多研究人员对铁皮石斛外植体取材组培进行了研究：陈薇9、朱艳10等相关研究人员通过研究不经原球茎阶段,直接由离体茎段诱导产生丛生芽,
5、再经过壮苗生根获取完整的试管苗。经过试验表明,此途径可明显缩短铁皮石斛体外人工繁殖的周期。进一步证实了用幼嫩茎段为外植体建立快繁体系则具有较多的优点（易取材、 诱导时间短、繁殖系数高, 繁殖速度快、发生过程简单），同时在已知母本材料遗传特性的前提下，不存在分化的组织或基本植物结构的丧失，能够较好地保持母本的生物学性状和经济性状。1.2外植体的灭菌时间和方法选择生长旺盛、无病害的铁皮石斛健康植株，以茎芽为中心剪下，芽的上下各留0. 5 cm的茎段,放入500ml 的烧杯中，加入少量洗衣粉，用纱布单层棚扎杯口，然后用工程线扎紧，放在自来水龙头下反复冲洗30min，冲水量调整到能使铁皮石斛茎段在水中
6、漂动为好。主要作用是洗去外表尘土和大颗粒菌落、菌丝等。,将预处理过的外植体用75%的酒精溶液灭菌30 s,然后用无菌水冲洗1次,将茎段腋芽的苞叶拨去,然后将0. 1%的HgCl2 溶液倒入烧杯中灭菌10 min,灭菌过程中不断摇动烧杯使灭菌更加彻底,最后用无菌水冲洗56次将HgCl2 溶液冲净并接种到培养基上。因此，铁皮石斛组织培养快繁用的外植体以当年生幼嫩茎段为好。最佳灭菌时间为酒精2530s，升汞710min。2.不同培养阶段培养基的影响不同的外植体材料要求的培养基不一样，这主要在于不同激素量的变化。在铁皮石斛的组织培养中，以MS做基本培养基，再按不同培养目的添加各种激素，配制成外植体诱导
7、分化培养基，增殖培养基和生根培养基。2.1外植体诱导分化培养基不同研究者因选用的品种、外植体(取材部位)、基本培养基种类、激素种类和浓度不同，得出的实验结果有较大差异。一般认为，在不同生长调节物质配比的培养基中, 外源激素的种类和浓度是影响植物组织培养的关键。如张红梅、刘建东3,试验将铁皮石斛茎段外植体接种于MS 培养基附加不同浓度6-BA 和NAA 的培养基上, 进行初代培养。外植体培养30 d 后, 分析试验结果, 高浓度的NAA 往往会抑制腋芽的萌发。6-BA 在试验中对腋芽诱导的作用表现为: 随着NAA 浓度的增加, 6-BA 作用明显。综合评判芽诱导率和健壮度等因素，得到0.1 mg
8、 /LNAA + 0.5 mg/L6-BA为 最适合腋芽诱导的配比,此时腋芽的诱导率最高, 芽健壮度也较好, 且外植体无褐化。在诱导分化阶段对细胞分裂素浓度要求较低，而生长素浓度要求较高。如王福喜14认为MS 培养基附加6BA4.0mg /L + NAA0.5mg /L + IBA0 3mg /L 在实验中表现最佳，叶色深绿，新叶4 片，苗高5cm 以上，圆球茎芽丛7 个，其中高度3cm 以上5 个，12cm 的2 个，丛芽还有不断分化增殖的趋势。生长周期30h，增值率1: 5 以上。具有生长期短，分化率高，生长速度等特点。不同外植体在同一种培养基上其诱导时间、诱导率和生长情况等方面存在显著差
9、异，总体而言，茎段外植体优于种子。如戴小英，张淑霞7等研究认为种子诱导出无菌苗的时间在2035 天诱导之间，而茎段的诱导时间在511 天之间；种子诱导率为75%90%，茎段为90%98%；这2 种外植体的诱导发生途径也不同，种子外植体需经过种子胚萌发愈伤组织诱导原球茎诱导原球茎分化发芽等过程，而茎段外植体自植入培养基中10 天后，其茎节部芽体就出现突起，并产生丛生芽族，不仅生长快，而且芽体粗壮，30 天后能生成健壮完整的芽体，不需要经历原球茎诱导阶段。综合分析诱导时间、诱导率及无菌苗后续生长情况，认为MS+BA 1.0+NAA 0.5 是最适宜铁皮石斛种子和茎段外植体建立无菌系的诱导培养基，且
10、就无菌系建立效率而言，茎段外植体优于种子。2.2增殖培养基戴小英，张淑霞7认为铁皮石斛增殖培养，以茎段建立的繁育体系，在MS+BA 0.5/L +NAA 0.2/L +土豆汁10%20%的培养基中进行增殖培养较为适宜。在增殖培养基中添加适量的土豆汁比香蕉汁的效果好，增殖系数高，无菌苗生长正常，不出现茎粗短、玻化、黄化及水渍状等情况，茎节间长而粗壮。张红梅、刘建东3认为将诱导出的新芽转接到激素组合为0.1mg/LNAA+ 0.5mg/L6-BA 的培养基中, 即被筛选出的最佳腋芽诱导培养基, 进行继代增殖培养。经过30d 的培养后, 在切口处形成丛生芽增殖倍数达3-5倍。2.3生根培养基张红梅、
11、刘建东3认为以1/ 2MS+ NAA 0.5 mg/L+ 0.5% 活性炭生根效果最好,植株平均根数为6-3条,根长达2-4cm。另外研究结果也表明活性炭在铁皮石斛原球茎增殖和分化中也起着重要的作用。戴小英，张淑霞7认为，以培养基1/2MS+NAA 0.20.5 mg/L + 香蕉汁20%+ 活性碳2.0，此培养基生根效果最好。3.培养条件诱导铁皮石斛的培养基均加入蔗糖2.5%，0.6%琼脂，pH值5.65.8，加热至沸腾，装入三角瓶，并用用玻璃纸包好,作好标记。待琼脂冷凝后放入高压灭菌锅中灭菌(121 、15 min) 。冷却后可放入培养室预培养3 d,没有杂菌污染则可取铁皮石斛材料进行接种
12、。最后所有材料均在组织培养室中培养,温度为22 ,每天光照12 h,光照强度为2 000 lx。石斛种子萌发需要较高温度,在25 以上萌发生长较快,当温度低于10 时,即使满足营养条件也不能萌发。温度对铁皮石斛的生长也产生影响,在2022 时丛生芽增殖较好,温度超过25 丛生芽就开始分化成苗。4.炼苗移栽这是植物从异养转变为自养的阶段，将生根瓶苗在移栽前的710 天放在温室大棚中培养，随后可适当增加光照使得组培苗逐渐适应外界环境，再从瓶内移栽到基质中，从瓶中取出苗时，必须洗净根部培养基，以防烂根 ；如白美发，黄敏18认为移栽至石灰石碎石滤水层5 cm+锯末(杂木粗糙的锯末)8cm+活苔藓2cm
13、的基质中，成活率在95以上，且植株生长良好。组培苗移栽出来直接暴露在空气中，空气中的湿度直接影响试管苗的成活，所以开始时应适当盖上塑料薄膜，让其有一个过渡适应的时期。戴小英，张淑霞认为组培苗移栽基质为苔鲜、松树皮、木屑分别与碎石块及粗河沙混合。用甲基托布津粉剂600 倍稀释液将移栽基质喷洒消毒2 天后再移苗。就移栽基质而言，组培苗移栽后的生长情况表明：3 种移栽基质对移栽成活率的影响差异不大。但木屑因未经腐熟消毒处理，较易发霉、生虫而引起茎部位腐烂，移栽成活率相对较低；松树皮透气、排水性能较好，有利于石斛的气生根盘结生长，组培苗移栽成活率较高；苔藓的移栽效果介于二者之间。5 .存在的问题及解决
14、措施采用铁皮石斛组织培养获得组培苗是一条有效途径，而且当前关于铁皮石斛组织培养技术的研究在国内外已经有一些报道，但由于地域、品种、外植体类型、培养环境等不同尚未能形成完整体系。另一方面，利用组培苗虽然可以提高铁皮石斛的繁殖系数，但在培养过程中任然存在一系列的问题。5.1外植体预处理如罗冠勇，代正福19的试验中，种子消毒效果很好，没有发现污染现象，且消毒时间把握很好，不会使种子受到损伤，萌发率达；在原球茎接种时，要轻切割，即大颗粒只需稍分割即可，小颗粒尽量不要切割，切割过小或者把它压碎虽然增值系数高，不利于以后的分化成苗，使整个生长周期加长；原球茎分化及芽的增殖，在原球茎分化时，激素的适当配比可
15、以使分化提早。芽的增殖方面，在生产上建议使用茎段平放增殖，虽然增殖系数低于丛苗的增殖系数，但茎段增殖芽长得整齐、粗壮而且在管理上也带来极大的方便，为生根阶段后出苗打下扎实的基础。试验证明，茎段增殖的小苗要比丛芽的小苗生根快，苗也长得粗壮结实，叶片肥厚，生长周期比较短，苗生长整齐，有利于炼苗，提高成活率，在商品生产上具有重要的意义5.2菌类污染菌类污染是铁皮石斛组织培养过程中常见的问题，必须给予高度重视。一般而言，污染率应控制在10%以内，但在实际生产中，污染率超过10%的现象非常普遍。总的来说，污染率越高，生产出的种苗率也越，从而导致生产效益也就越低。组培过程中的污染源主要是真菌和细菌，其来源
16、途径主要为培养基灭菌彻底、材料带菌、接种污染和培养过程污染四个方面。污染的控制主要也是从这四个方面着手。培养基灭菌应该彻底，因为外植体是直接接种再培养基上的，培养基的灭菌影响整个实验的成败；材料带菌，选用的外值体因较大等原因本身带有较多病菌，因此，初代接种时应使用大小适宜的外植体；接种污染。它是由于在接种过程中病菌污染培养材料而造成的。所以操作时应细心，接种用的镊子不要与酒精灯、台面等接触，一旦接触立即进行消毒处理，同时各瓶材料接种完时对镊子进行消毒就可克服；培养过程感染。在培养的过程中，如果环境中病毒多、湿度大、温度高，同样会使培养的材料污染。5.11污染症状在初代培养中，表面细菌引起的污染
17、通常在1-2d就能在外植体周围或培养基表面形成明显的如水污状、油污状、气泡或干缩的红、黄、乳白等颜色的菌落。真菌污染一般在接种后3d以后表现，主要症状时培养基上出现绒毛状菌丝，然后形成不同颜色的孢子层。而主要引起真菌污染的是有毒的醌类物质,使培养基变成褐色,也称为酚污染。对于外植体来讲，酚类物质从外植体切口向外溢出是一种自我保护反应，可诱导植保素或物理屏障的形成，以防止微生物浸染组织。另外若在外植体培养后35d内并未发现细菌污染，以后则相继出现明显的或不明显的细菌菌落，就可能是由内生细菌引起的污染。在某些植物初代培养或前几代的继代培养中存在的污染，并不形成明显的菌落而只在培养基内部形成“丝状物
18、”，“晕状物”，不易被肉眼发现的，如不仔细观察很容易忽视，随着继代培养次数的增加，菌量不断的积累，就会在培养基上表现出来。内生细菌引起的危害主要包括在早期导致培养失败，增殖效率降低，培养物生长减慢，玻璃化苗增多等。在后期导致试管苗移栽困难或死亡，有时污染也会引起培养物的遗传变异。防止措施不到位就会造成铁皮石斛组培苗不能正常分化生长，这也是组培过程中常见问题，需要予以重视。5.2.2减少污染的方法（1）选择适当的外植体 要认真地选择外植体，减少外植体上的带菌量。一般多年生的木本材料比一二年生的草本材料带菌多；老的材料比幼嫩的材料带菌多；田间生长的材料比温室生长的材料带菌多；带泥土的材料比不带泥土
19、的材料带菌多。用茎尖作外植体时，应在室内或无菌条件下对枝条进行预培养。将枝条用水冲洗干净后插入无糖的营养液或自来水中，使其发枝。然后以这种新抽的嫩枝作为外植体，可大大减少材料的污染。或在无菌条件下对才采自田间的枝条进行暗培养，从抽出的徒长黄化枝条上取材，也可明显地减少污染。（2）外植体消毒 外植体上可能附着外生菌和内生菌。外生菌可以通过表面消毒方法杀灭；而内生菌生长的植物材料内部，表面消毒难以杀灭，培养一段时间后，病原菌自伤口处滋生。防治内生菌首先将欲取材的植株或枝条放在温室或无菌培养室内预培养，再在培养液中添加一些抗生素或消毒剂。 （3）环境消毒 不清洁的环境也会使培养的污染率明显增加，尤其
20、是在夏季，高温高湿条件下污染率更高。接种和培养环境要保持清洁，定期进行熏蒸或喷雾消毒。高锰酸钾和甲醛熏蒸效果好，但对人体有一定的伤害，一般每年熏蒸2-3次。平时读接种室和培养室可采用紫外线照射消毒或喷2%来苏尔消毒。臭氧消毒机对环境消毒效果较好，而且使用灵活方便，对人体的伤害也相对较小。 （4）严格无菌操作 在接种时要严格无菌操作，避免人为因素造成污染。为了使超净工作台有效工作，防止操作区域本身带菌，要定期读一过滤器进行清洗和更换。对内部的过滤器，不必经常更换，但每隔一定时间要检测操作区的带菌量，如果发现过滤器失败，则要整块更换。此外还需要测定操作区的风速，通过调压旋钮使操作区的风速达到无菌操
21、作需要的20-30m/min 5.3铁皮石斛添加物和植物激素的影响铁皮石斛采用蔗糖浓度3%,pH值5.6固体培养基培养；如魏梅娟，李雪20认为蔗糖浓度的增加有利于加快原球茎的生长速度，蔗糖浓度30g/l时原球茎生长状态最好。培养基常用MS,1/2MS,KC(Knudson),1/2KC;激素种类有NAA,62BA;附加物为马铃薯汁、椰乳汁、黄瓜汁、香蕉汁等。在进行铁皮石解培养时,要根据培养材料与培养目的物的不同,选用不同的培养基、激素和添加物种类。本实验选用的是MS培养基,所用的添加物为20%的香蕉汁。香蕉对铁皮石斛组培苗的根系生长具有显著的促进作用，并且可加快组培苗的生长速度，有利于壮苗。6
22、 意义与展望铁皮石斛的组织快繁技术在生产上的优化、成功为兰科植物种质资源的保护及生产开辟了新的途径。此种快繁技术已应用于生产上， 已收到很好的经济效益， 与其它报道的文献不同的是在生产上也被证实此种方法在各阶段上的生长整齐度较好， 管理方便， 出苗时间缩短， 大大的节约生产成本， 提高经济效益， 在商业生产上具有重要的意义。参考文献1 黄民权, 阮金月.铁皮石斛氨基酸组分分析 J .中药材,1997,20( 1) 33.2 黄民权,蔡体育,刘庆伦.铁皮石斛多糖对小白鼠白细胞数和淋巴细胞移动抑制因子的影响 J . 天然产物研究与开发, 1996, 8( 3) : 39.3 张红梅 , 刘建东 ,
23、 王岩花 , 张利平山西农业大学生命科学学院, 山西太谷030801;山西省壶关县林业局, 山西壶关047300;4 林萍,毕志明,徐红等.石斛属植物药理活性研究进展 J中草药, 2003, 34( 11) : 5 侯丕勇,郭顺星.悬浮培养的铁皮石斛原球茎在固体培养基上生长和分化的研究 6 蒋林, 丁平, 郑迎冬. 添加剂对铁皮石斛组织培养和快速繁殖的影响 J . 中药材, 2003, 26( 8) : 539.541.7 戴小英，张淑霞，周莉荫，江香梅，江西省林业科技院省植物生物技术重点实验室，南昌3300328 周俊辉, 钟雪峰, 蔡丁稳. 铁皮石斛的组织培养与快速繁殖研究 J . 仲恺农
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