现代科学技术对果树学的渗透和推动.docVIP

PAGE 1 现代科学技术对果树学的渗透和推动? ? 本文发表在<世界农业>杂志2000年第7期,并被<南方农村报>2000年9月19日全文转载。 朱 世 江 （华南农业大学园艺系） 果树种类繁多，分布地域广，是当今世界重要的经济作物。许多国家都很重视果树生产，并对果树科研大力扶持，制订相关优惠政策，使全球果树业在最近几十年得到了长足的发展。特别是现代科学技术对果树生产和科研的渗透和影响，更使果树生产的产量、质量和效益都得到了全方位的提高。 现代高新科学技术是在现代生物学、微电子学、高分子科学等取得突破性进展的基础上发展起来的。农业高新技术首要是生物技术，其次是电子技术和核技术。 一、生物技术 1 基因工程 在利用基因工程技术改良作物性状方面，已经获得了一批抗病毒、抗虫、抗除草剂以及改变营养成份的转基因植株。这种技术在番茄上应用的成果令人振奋：国内外都已成功地用反义基因技术培育出了极耐贮藏的番茄，这种番茄采收后可置于室温下二至四个月仍保持绿色，食用前只须用少量乙烯稍作处理即可使其正常成熟。这种基因工程番茄已于1994年在美国上市。相对而言。在利用基因工程技术改良果树性状方面仍有大量工作要作。这是由于果树是多年生植物，其遗传背景比较复杂，重要农艺性状常受多基因控制。有价值的基因不易分离，而且离体培养的许多问题尚未完全解决。尽管果树上还暂时没有获得有价值的转基因植株，但有效的转化系统已经建立，标记基因已转移到果树体内并实现表达。如在苹果、桃、核、葡萄、草莓等果树的基因转移研究中都取得了很好的进展，为进一步利用基因工程技术改良果树品种展露了光明的前景。 2 组织培养和细胞工程 组织培养在果树工厂化育苗和脱毒苗培育方面已是一项成熟的技术。如华南农业大学园艺系多年来一直采用组织培养技术繁育和推广香蕉优良品种，取得了明显的社会经济效益，“七五”期间，我国建成了葡萄、苹果、香蕉和柑桔等快速苗木生产线共11条，供应试管苗1000万株。另处，利用组织培养技术在培育无病毒苗木方面也已取得了丰硕成果。南方地区香蕉脱毒苗已大面积推广，北方落叶果树的脱毒苗也已推广应用。柑桔等果树的原生质体培养技术已接近或达到国际先进水平。另外，国内外在细胞工程方面均作了大量研究，提供了不少成功的例子。如通过原生质体培养和融合,体细胞杂交，花粉培养、胚乳培养等方法已培育出了单倍体、三倍体、四倍体植株。既为果树性状的遗传学特性研究提供了很好的试材，也为进一步培育新品种准备了很好的原始材料。 3 分子生物学技术 80年代和90年代才发展起来的PCR、RFLP, RAPD等分子标记方法大大方便了基因水平的操作和分析。不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析，还可用于突变体和重组体的构建以及基因表达调控的研究，基因变态性分析，杂种优势鉴定、种子纯度鉴定、突变体鉴定、遗传分析和基因图谱制订等方面。这些技术已在苹果、香蕉、草莓、芒果等果树的研究中有一定的应用，在果树遗传育种研究方面表现出了巨大的潜力。 二 计算机 1 在果园栽培管理自动化上的应用 传统和常规果园施肥多凭感觉或经验。如今，在美国等西方发达国家，计算机已在果园施肥中扮演重要角色。计算机依据土壤分析和叶片分析结果，结合果园历年的产量记录以及树体的生长发育规律，计算出施肥的最佳配方和最佳时期，真正地作到最大限度地满足果树高产优质对矿质元素的需要。美国的柑桔园大面积产量达45-60吨/公顷，而我国柑桔产量平均不足15吨/公顷。差异如此之大，究其原因与施肥的科学性有很大关系。 果树多为较高大的树木、及时灌水对生产高产优质的水果意义重大。传统和常规果园由于条件所限，或靠天吃饭，或灌水方法落后(如淹水漫灌)，或灌水时机掌握不当，极大地影响了果实产量和品质的提高。现在，在发达国家的某些现代化果园中，计算机也在灌水方面发挥重要作用。将计算机与田间的水分自动监测系统相联，全天候地对果园土壤水份状况进行监测和数据处理。一旦发现果树需水，立即指示联机的滴喷灌设施给土壤增加水份。当土壤水份指标达到要求后，便立即停止给水，这既能及时满足果树生长发育对水份的需求，又不致造成水资源浪费。 在病虫防治方面，计算机也在现代化大型果园中发挥着不可替代的作用。比如美国佛罗里达州的柑桔园面积巨大，被称为“柑桔的海详”。如果用人工逐株检查的传统办法去调查果树病虫害发生情况，显然满足不了及时喷药防治的要求。计算机与高空红外摄影技术相结合就很好地解决了这个问题。用专用直升机在一万米高空对果园进行红外摄影后，在室内用计算机程序对照片进行分析处理，并进行模拟显像，果园的病虫发生情况顿时就了如指掌。这种方法对大面积果园及时有效地防治病虫害，可以起到事半功倍的效果。 另处，