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基于应用型人才培养的植物组织培养技术平台建设和运行的探讨——以韶关学院为例

时间:2024-07-06

韩 伟,陈如红,白 音,郑秋桦(韶关学院 英东生命科学学院,广东 韶关512005)

基于应用型人才培养的植物组织培养技术平台建设和运行的探讨
——以韶关学院为例

韩伟,陈如红,白音,郑秋桦
(韶关学院 英东生命科学学院,广东 韶关512005)

摘要:植物组织培养技术是以植物生理学为基础发展起来的一项应用性生物技术.目前在植物快速繁殖、脱毒育苗、单倍体育种、种质资源保存、细胞突变体筛选和遗传转化等方面得到广泛运用.我国具有植物组织培养的专业技术和管理人员较少,建立培养应用型人才的植物组织培养平台在当前高校人才培养工作中具有十分重要的作用.本文就当前社会对应用型植物组织培养合格人才的迫切需求,以我校英东植物组织培养实践教学平台为研究对象,对其建设、运行实施及存在问题进行了探讨,以期为校企高效共建应用型人才培养植物组织培养技术平台提供借鉴.

关键词:植物组织培养;实践教学平台;快速繁殖;能力

植物组织培养又称植物克隆,是指在无菌和人工控制的环境条件下,利用适当的培养基对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术.由于培养的植物材料已经脱离了母体,又称为植物离体培养.植物组织培养具体包括愈伤组织培养、器官培养(根、茎、幼叶、胚、子房和花药等)、原生质体培养、茎尖分生组织培养和悬浮细胞培养等类型.植物组织培养技术是一种应用性很广的现代生物技术,已在快速繁殖、脱毒、单倍体育种、种质资源保存、细胞突变体筛选和遗传育种等方面得到广泛运用,其应用领域还在不断扩大.随着植物组织培养技术在我国农业、工业、林业、园艺和生物医药等领域的广泛应用,社会对植物组织培养技术人才需求较多,且要求也越来越高.因此,植物组织培养技术人才的培养在当前高校人才培养工作中占有十分重要的位置.本文以我校英东植物组织培养实践教学平台为研究对象,从其建设的必要性,运行的模式及存在的问题等加以探讨,并进一步完善建设思路.

1 应用型人才培养的植物组织培养实践教学平台建设的必要性

为了适应社会发展的需要,高校实验室的建设至关重要,它是人才培养和成果产出的重要基地,是服务于教学和科研的主体.植物组织培养实践教学平台主要职能是为师生提供实验实习实训、课堂教学及科研开发的平台.

1.1培养植物组织培养专业技术和管理人才的重要平台

高校建立植物组织培养实践教学平台对培养植物组织培养技术人才具有重要的作用.培养植物组织培养专业技术人才在高校,高校拥有雄厚的师资力量,能够为社会,为企业提供合格的技术人才,促进植物组织培养产业的发展.

我国的植物组织培养产业化发展虽然达到了一定的规模,但大部分优良的品种都靠国外进口,属于国内自主研发的优等品种极少.且所生产的东西都是国际普遍存在的,其产品通常为原材料加工,难与国际市场的产品竞争.如果没有一个平台使研究成果转化为生产,高校教师的研究成果只能停留在基础研究的阶段.植物组织培养实践教学平台为科研成果的转化提供一个合适的平台,能够使科研成果转化为技术为企业所用,生产出自己的新品种,新材料.

1.3有利于进一步优化和完善植物组织培养技术

植物组织培养实践教学平台是生产和科研相结合的平台.生产中遇到的问题,通过科研人员的实验,总结出解决途径.科研中遇到的问题,可以通过生产流程线不断优化.二者相结合,能够完善植物组织培养技术且促进其发展.

1.4有利于校企合作,突出学校的办学特色和社会影响力

植物组织培养实践教学平台是产学研基地,与企业合作的同时,能缓解企业生产的压力,给企业提供优质的种苗及提供产业开发的技术.能够吸引企业投资,带来先进的管理技术和设备,改善实践教学条件,进而提高学生实践动手操作的能力,提升学生的就业能力,有助于扩大学校的知名度,提高办学的质量以及社会的影响力.

2 应用型人才 培养的植物组织培养实践教学平台建设思路

依托生物学省级教学实验示范中心的建设,将植物组织培养实践教学平台打造为产学研平台,建设服务于教学、科研和学科发展以及服务于社会的综合实验室.建设思路主要有:

2.1建设方案

需要注意的是,采用上述计算得到泄压板面积为有效面积。在实际的工程应用中,由于泄压板多为方形开口,需根据泄压板形状将有效泄压面积转化为几何面积进行设计。

结合我校英东植物组织培养实践教学平台的建设和运行的经验,应用型人才培养的植物组织培养实践教学平台总的要求是实验室相对独立但又相互衔接,以减少污染率.同时,水电暖设施齐全,采光条件好.分为6个分室,各个分室要集中,既能独立运行,又相互配合.各室的主要功能如下:

(1)洗涤室(Washing Chamber),用来清洗培养瓶,接种用的不锈钢碟子.(2)准备室(Preparation Room),用来配制培养基的地方,同时还存放配制培养基的药品.(3)灭菌室(Sterilization Room),主要是培养基高压灭菌的地方,存放有高压灭菌锅.(4)缓冲室(Buffer Room),接种人员进入接种室的一个通道.(5)接种室(Inoculation room),存放超净工作台,是转接组培苗的地方.(6)培养室(Culture Room)用于组培苗的培养.

2.2建设目的

2.2.1完善师资队伍建设

通过与企业之间的校企合作,坚持“走出去,引进来”的路线.一方面,将有这方面专业技术的教师派往企业学习,挂职锻炼.另一方面,引入企业工程师进行兼职培训.可以加强“双师型”人才的培养,完善师资队伍的建设.

2.2.2加强学生实践能力的培养,适合市场的需求

应用型人才培养关键是使学生在掌握理论知识的基础上,突出应用实践能力,符合企业生产的需求,并具有创新实践能力.植物组织培养实践教学平台的建设突破过去实验室建设的模式,依照企业生产的模式进行建设,满足人力资源市场对人才的培养需求,使学生能够通过平台进行设计性实验、综合性实验以及开展大学生创新创业训练项目的研究,充分提高学生的实践动手能力.

2.2.3培养社会植物组织培养技术人员

召集社会中对植物组织培养技术感兴趣人员,有志人员,依托平台,定期举行植物组织培养技术培训班,为社会培养劳动技术人才,服务于社会.

2.3仪器设备

植物组织培养实践教学平台必须具备以下设备:电子天平、冰箱、高压灭菌锅、电磁炉、电炉、超净工作台、高温消毒器、酒精灯、自动灌装机、自动洗瓶机、解剖刀、接种镊子、解剖剪、锥形瓶、移液枪、烘干箱、培养架、冷热空调、酸度计、培养瓶、封口膜、pH试纸和培养皿等.

3 我校英东植物组织培养实践教学平台运行模式

3.1校企合作的运行模式

企业提供用于生产的原材料、药品、消耗品及资金支持,参与者为进行专业实习和毕业实习的学生.在实习时,聘请企业技术人员作为兼职导师,和校内的专职教师共同参与到人才培养全过程.定期邀请企业工程师对学生进行手把手的技术培训,将企业的管理制度引入到实习生的工作制度中,使学生提前感受到和意识到企业的工作氛围.如清洗培养瓶,配制培养基,培养基灭菌和转接材料等几个工作环节中,每个环节将学生分成一个小组,在生产的过程中,采取循环进行,让每个学生参与所有环节,考核方式采取分任务,定量考核的办法,让学生自己动手去操作,既提高动手实践的能力,又锻炼团结协作的能力,使学生的专业素质得到了全面的提升.校内实践基地实习一段时间后,我们会直接派往合作的企业进行再实习,使学生真正体会到将来工作的场景,真正实现了与企业和市场的对接.目前已经与几家单位建立了长期的合作协议,如韶关市乐昌龙山林场,珠海一沁生物科技有限公司,仁化县天益寿生物科技有限公司研发中心和广州市园林建筑工程公司等.

3.2 教学与生产实践相结合的运行模式

以生产流程为主线,结合企业对应用型人才知识和创新能力的要求,结合植物组织培养理论教学内容对实验内容和设计进行改革.传统的植物组织培养实验都是验证性的实验,通常都是走过程,不重视实验操作及解决问题.新的实验体系结合植物组织培养实践教学平台的运行,采取综合性,设计性及创新性实验模块贯穿到各类实习实训中.新的实验项目重视学生的思维和操作能力的培养,包括植物组织培养实验室的设计,组培基本操作技术(培养基母液配制,培养基配制,无菌操作),组培技术研发试验方案设计,培养结果数据调查,统计与分析,植物脱毒育苗与组培快繁以及组培企业经营管理理念等.借助平台教师可以做到在授课的同时边教边演示,学生可以边学边做.

3.3科研开发与成果转化一体化的运行模式

结合平台建设,专业教师根据市场和企业的需求,积极与企业合作申请科研项目,将科技项目开发的成果转化为生产技术,为企业直接利用,提升了教师的科技开发能力,丰富了教学内容.教师借助平台已经申请了以下项目:香港铭源基金项目:杜鹃红山茶快速繁殖技术的研究,韶关市科技计划项目:蝴蝶兰组培苗内生菌的分离及应用研究,韶关学院科研项目:蝴蝶兰组培苗内生菌的分离及功能研究.

3.4学生科研项目与生产实践相结合的运行模式

学生参加生产实践的同时,积极申报校级大学生创新创业训练计划项目.植物组织培养实践教学平台定期对学生进行开放,感兴趣的学生在双导师的指导下有机会参与项目研究与实施,培养创新能力,完成大学生创新项目及实践项目,提高团队协作能力,动手实践能力.学生申请的创新项目有:红掌组织培养技术优化的研究;创业项目:名贵花卉蝴蝶兰分生苗的工厂化生产.

4 我校英东植物组织培养实践教学平台运行中存在的问题

4.1平台空间有限,不能扩大规模

高校每个实验室都有各自的用途,除了满足正常实验教学的需要,还对实验室进行开放,实验室周转比较紧张.将其它实验室进行改造为植物组织培养实验室可能较小.单独建造实验室工程较大,时间较长,需要较多资金.准备室,接种室,缓冲室和培养室要有足够的空间才能容纳更多的学生参与实践,才能扩大规模生产.因此,想要大量的培养植物组织培养技术的人才,需要企业和学校共同支持才能实现.

4.2仪器设备较少,难于满足学生实训需求

由于用于平台运行的资金有限,实验室的自动化的仪器设备数量较少.由于自动洗瓶机和自动灌装机缺乏,工作效率较低,不能实现自动化和扩大规模再生产,难于满足学生实训需求.

4.3缺乏温室环境,无法实现系统实训

目前植物组织培养实践教学平台的条件,能做到的仅在组培苗生产阶段.由于没有建立温室,缺乏炼苗和栽培的环境.所以学生缺乏从组培苗炼苗-移栽-栽培-管理-成花-出圃的技术环节.当然,很多高校都不具备这一条件.期望建立炼苗栽培的温室,能与企业进一步的合作,使学生掌握栽培管理能力.

5 结语

自从2012年英东植物组织培养实践教学平台建成以来,坚持以培养人才为目标,以科研开发为导向,以企业合作为支撑,三位为一体,充分发挥了高校和企业优势.目前我校英东生命科学学院生物技术,生物科学和生物技术及应用三个专业共有457名学生先后完成了实训,实训后的学生顺利进入相关企业进行工作,直接担任企业的技术指导.这些学生从事相关工作岗位后,能够较快的胜任工作,很快适应企业工作的氛围.关于如何进一步的与企业合作,如何更好的利用植物组织培养实践教学平台培养应用型的人才,需要进一步的探讨.

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(责任编辑:闫文龙)

中图分类号:G482

文献标识码:A

文章编号:1007-5348(2015)06-0101-04

[收稿日期]2015-05-07

[基金项目]韶关学院第十三批校级教育教学改革研究项目(SYJY121101).

[作者简介]韩伟(1983-),男,河南遂平人,韶关学院英东生命科学学院实验师,硕士;研究方向:植物组织培养及育种.

Exploration on the Construction and Operation of Plant Tissue Culture Technology Platform Based on Application-oriented Talents Training——A Case Study of Shaoguan University

HAN Wei,CHEN Ru-hong,BAI Yin,ZHENG Qiu-hua
(College of Yingdong life sciences,Shaoguan University,Shaoguan 512005,Guangdong,China)

Abstract:Plant tissue culture techniques are an applicational biotechnology that developed on the basis of plant physiology.At present,it has been widely used for the rapid propagation of plant,detoxification breeding, haploid breeding,conservation of germplasm resources,somatic mutation screening,genetic transformation and other aspects.The technology has achieved remarkable economic and social benefits to enterprises.Owing to the lack of plant tissue culture technical and managerial talents in our country,the establishment of plant tissue culture platform has a very important role in the university application-oriented talents training.According to the urgent needs of the society for plant tissue culture technical talents,Yingdong plant tissue culture practice teaching platform was studied in this paper,and its construction,operation and existing problems were discussed to provide a reference for the construction of plant tissue culture laboratory in the university.

Key words:Plant tissue culture;Practical teaching platform;Rapid propagation;Ability

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