擬南芥室內(nèi)簡易栽培和田間大規(guī)模種植的方法

擬南芥室內(nèi)簡易栽培和田間大規(guī)模種植的方法一、本文概述本文旨在探討擬南芥（Arabidopsisthaliana）的室內(nèi)簡易栽培方法和田間大規(guī)模種植技術(shù)。擬南芥作為一種重要的模式生物，在植物生物學(xué)、遺傳學(xué)和生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。通過對其栽培和種植方法的深入研究，不僅可以為科研人員提供穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)材料，還可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供新的種植模式和策略。本文將首先介紹擬南芥的生物學(xué)特性及其重要性，然后詳細(xì)闡述室內(nèi)簡易栽培的條件、步驟和管理要點(diǎn)，最后探討田間大規(guī)模種植的技術(shù)要點(diǎn)、常見問題及解決方案。通過本文的閱讀，讀者可以全面了解擬南芥的栽培和種植技術(shù)，為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供有益的參考。二、擬南芥的生物學(xué)特性擬南芥（Arabidopsisthaliana）是一種屬于十字花科的小型草本植物，被譽(yù)為植物生物學(xué)研究的“模式生物”。其生物學(xué)特性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：生命周期短：擬南芥的生命周期相對較短，從種子萌發(fā)到開花結(jié)實(shí)，一般在6-8周內(nèi)即可完成。這使得其成為研究植物生長發(fā)育、遺傳規(guī)律等生物學(xué)問題的理想材料?；蚪M小且簡單：擬南芥的基因組相對較小，且結(jié)構(gòu)簡單，方便科研人員進(jìn)行基因編輯和遺傳分析。擬南芥的突變體資源豐富，有助于研究特定基因的功能。生長條件需求低：擬南芥對光照、溫度、水分等環(huán)境條件的適應(yīng)性較強(qiáng)，既可在室內(nèi)簡易栽培，也適用于田間大規(guī)模種植。這一特性使得擬南芥成為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和農(nóng)田種植研究的理想選擇。繁殖容易：擬南芥的種子繁殖率高，且萌發(fā)迅速。通過控制光照和溫度等條件，可以輕松實(shí)現(xiàn)種子的批量萌發(fā)和快速繁殖。生理特征明顯：擬南芥在生長發(fā)育過程中表現(xiàn)出明顯的生理特征，如葉綠素含量、根系形態(tài)等，便于觀察和記錄。這些特征為研究植物對環(huán)境的響應(yīng)和適應(yīng)性提供了重要依據(jù)。擬南芥的生物學(xué)特性使其成為植物生物學(xué)研究的理想材料。通過對其生長發(fā)育、遺傳規(guī)律等方面的深入研究，有助于我們更好地了解植物的生物學(xué)特性和適應(yīng)機(jī)制。三、室內(nèi)簡易栽培方法室內(nèi)簡易栽培是擬南芥研究、教學(xué)或家庭園藝的理想選擇，它允許在控制環(huán)境中進(jìn)行精細(xì)的種植管理，以優(yōu)化生長條件。以下是室內(nèi)簡易栽培擬南芥的步驟和注意事項(xiàng)。選擇透明或半透明的塑料盆或玻璃器皿作為種植容器，大小以能容納數(shù)十株擬南芥為宜。容器應(yīng)具備排水孔，以防止水分過多導(dǎo)致根部腐爛。擬南芥喜歡輕質(zhì)、排水良好的土壤?？梢允褂抿问?、珍珠巖和泥炭土以1:1:2的比例混合，制成適合擬南芥生長的介質(zhì)。介質(zhì)在使用前應(yīng)充分消毒，以避免病蟲害。將擬南芥種子均勻撒在準(zhǔn)備好的介質(zhì)上，然后用細(xì)土輕輕覆蓋種子，厚度以不見種子為宜。種子間距應(yīng)適當(dāng)，避免過密導(dǎo)致生長不良。擬南芥是短日照植物，但室內(nèi)栽培通常需要提供全日照或補(bǔ)充光照，以保證其正常生長。生長溫度應(yīng)控制在20-25℃，避免過高或過低的溫度影響生長。擬南芥對水分的需求適中，應(yīng)保持介質(zhì)濕潤但不過濕。澆水時(shí)應(yīng)避免直接沖擊種子和幼苗，以免土壤板結(jié)或種子移位。在幼苗生長期間，應(yīng)適當(dāng)減少澆水頻率，以促進(jìn)根系發(fā)育。擬南芥生長過程中需要適量的營養(yǎng)支持?？梢栽诓シN時(shí)加入基肥，如腐熟的有機(jī)肥或緩釋肥。生長期間可定期追施葉面肥，以滿足其對氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素的需求。室內(nèi)栽培的擬南芥較少受到外部病蟲害的侵襲，但仍需定期檢查植株健康狀況。一旦發(fā)現(xiàn)病蟲害，應(yīng)及時(shí)采取措施，如噴灑生物農(nóng)藥或調(diào)整生長環(huán)境，以防止病蟲害擴(kuò)散。通過遵循以上步驟和注意事項(xiàng)，大家可以在室內(nèi)成功栽培出健康的擬南芥植株，為科學(xué)研究或家庭園藝增添一份綠意。四、田間大規(guī)模種植方法在田間大規(guī)模種植擬南芥時(shí)，我們需要考慮更多的因素，包括土壤準(zhǔn)備、種植布局、灌溉、施肥、病蟲害防治等。土壤準(zhǔn)備是田間種植的關(guān)鍵步驟。擬南芥喜歡肥沃、排水良好的土壤。因此，在種植前，應(yīng)對土壤進(jìn)行深耕和施肥，以提高土壤肥力和保水性。同時(shí)，要注意清除田間雜草和石塊，確保種植環(huán)境整潔。種植布局也是重要的環(huán)節(jié)。為了提高產(chǎn)量和便于管理，應(yīng)根據(jù)田地的地形和氣候條件，合理規(guī)劃種植布局。一般情況下，擬南芥的行距和株距應(yīng)保持適中，以便于通風(fēng)透光，減少病蟲害的發(fā)生。在灌溉方面，應(yīng)根據(jù)天氣和土壤濕度情況，合理安排灌溉時(shí)間和水量。擬南芥在生長過程中需要充足的水分，但過多的水分會(huì)導(dǎo)致根部病害。因此，灌溉時(shí)應(yīng)注意控制水量，避免過度灌溉。施肥是田間種植的重要環(huán)節(jié)。在擬南芥的生長過程中，應(yīng)根據(jù)其生長階段和營養(yǎng)需求，合理施肥。一般來說，基肥應(yīng)以有機(jī)肥為主，追肥則以化肥為主。同時(shí)，要注意控制施肥量，避免過量施肥導(dǎo)致土壤污染和植物營養(yǎng)過剩。病蟲害防治也是田間種植的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。擬南芥在生長過程中可能會(huì)受到各種病蟲害的侵襲。為了防治病蟲害，我們應(yīng)采取預(yù)防為主、綜合防治的策略。一方面，可以通過選用抗病品種、加強(qiáng)田間管理等措施來減少病蟲害的發(fā)生；另一方面，可以采用生物防治和化學(xué)防治等方法來控制病蟲害的擴(kuò)散。田間大規(guī)模種植擬南芥需要綜合考慮土壤、氣候、灌溉、施肥和病蟲害防治等因素。只有做好這些方面的管理工作，才能獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的擬南芥。五、問題與展望擬南芥作為一種重要的模式植物，其室內(nèi)簡易栽培和田間大規(guī)模種植方法的探索與改進(jìn)對于植物科學(xué)研究和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。然而，盡管我們已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，但在這一領(lǐng)域仍然面臨著一些挑戰(zhàn)和問題。室內(nèi)簡易栽培雖然方便靈活，但如何確保在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的擬南芥生長仍是一個(gè)難題。如何在室內(nèi)環(huán)境下模擬自然環(huán)境，提供充足的光照、溫度和營養(yǎng)支持，以保證擬南芥的健康生長，也是一個(gè)亟待解決的問題。田間大規(guī)模種植擬南芥面臨著更為復(fù)雜的挑戰(zhàn)。如何選擇合適的種植地點(diǎn)，確保土壤質(zhì)量、氣候條件和生態(tài)環(huán)境適宜擬南芥的生長，是一個(gè)關(guān)鍵的問題。如何合理布局田間種植結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，同時(shí)防止病蟲害的發(fā)生和傳播，也是我們需要關(guān)注和研究的問題。展望未來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展，我們相信會(huì)有更多的創(chuàng)新方法和技術(shù)應(yīng)用于擬南芥的栽培和種植中。例如，通過基因編輯技術(shù)改良擬南芥品種，提高其生長速度和抗逆性；利用智能農(nóng)業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)田間管理的自動(dòng)化和精準(zhǔn)化；通過循環(huán)農(nóng)業(yè)模式實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。擬南芥室內(nèi)簡易栽培和田間大規(guī)模種植的方法研究是一個(gè)持續(xù)發(fā)展的過程。我們需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)問題、提出解決方案，并積極探索新的技術(shù)和方法，以推動(dòng)這一領(lǐng)域的進(jìn)步和發(fā)展。我們也期待著更多的科研人員和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者能夠參與到這一研究中來，共同為植物科學(xué)研究和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)。六、結(jié)論經(jīng)過對擬南芥的室內(nèi)簡易栽培和田間大規(guī)模種植方法的詳細(xì)探討與實(shí)踐，我們不難發(fā)現(xiàn)，盡管兩者在操作方法和管理策略上存在顯著差異，但都依賴于對植物生長環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控。室內(nèi)簡易栽培以其高效、靈活和可控性強(qiáng)的特點(diǎn)，特別適用于科研實(shí)驗(yàn)和教學(xué)示范，而田間大規(guī)模種植則以其產(chǎn)量高、成本低和生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢，成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主流方式。室內(nèi)栽培通過控制光照、溫度、濕度和營養(yǎng)供給等關(guān)鍵因素，實(shí)現(xiàn)了擬南芥生長周期的有效縮短和生物量的穩(wěn)定提升。這種栽培方式還能有效隔離外界環(huán)境干擾，為科學(xué)研究提供了穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)材料。然而，室內(nèi)栽培也存在空間限制和成本較高等問題，限制了其在大規(guī)模生產(chǎn)中的應(yīng)用。相比之下，田間大規(guī)模種植則充分利用了自然環(huán)境和土地資源，通過合理的種植密度、水肥管理和病蟲害防治等措施，實(shí)現(xiàn)了擬南芥的高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)。田間種植還有助于提高土地利用率和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。擬南芥的室內(nèi)簡易栽培和田間大規(guī)模種植各有優(yōu)劣，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的栽培方式。未來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的創(chuàng)新，我們期待這兩種栽培方式能夠在各自領(lǐng)域發(fā)揮更大的潛力，為擬南芥的研究和應(yīng)用提供更多可能性。參考資料：室內(nèi)培養(yǎng)技術(shù)在植物研究中的應(yīng)用越來越廣泛，它不僅可以模擬自然環(huán)境，還可以通過對實(shí)驗(yàn)條件的精確控制，為植物生長提供最佳的生長環(huán)境。擬南芥是一種常見的模式植物，其生長和發(fā)育過程對研究植物生長和發(fā)育的機(jī)制具有重要意義。本文將介紹一種擬南芥室內(nèi)培養(yǎng)技術(shù)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可行性和優(yōu)越性。培養(yǎng)基的組成：采用MS培養(yǎng)基，添加適量的蔗糖和瓊脂，調(diào)整pH值至8左右。光照條件：實(shí)驗(yàn)組和對照組分別在人工光照條件下進(jìn)行培養(yǎng)，其中實(shí)驗(yàn)組采用紅藍(lán)LED燈光，對照組采用日光燈管，光照強(qiáng)度均為200μmol/m2/s。溫度條件：實(shí)驗(yàn)組和對照組均在恒溫條件下進(jìn)行培養(yǎng)，溫度控制在22±1℃。觀察和測量：對擬南芥的株高、徑粗、葉片數(shù)等生長指標(biāo)進(jìn)行定期觀察和測量，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析。通過對比實(shí)驗(yàn)組和對照組的生長發(fā)育情況，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組擬南芥的生長速度要比對照組快。實(shí)驗(yàn)組株高、徑粗、葉片數(shù)等指標(biāo)均高于對照組，其中株高最高相差3cm左右。另外，實(shí)驗(yàn)組在抗病性方面也表現(xiàn)出較好的效果，對照組出現(xiàn)了少量病害，而實(shí)驗(yàn)組幾乎沒有發(fā)生病害。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用MS培養(yǎng)基和紅藍(lán)LED燈光條件下培養(yǎng)擬南芥，其生長速度和抗病性均優(yōu)于對照組。這主要是因?yàn)榧t藍(lán)LED燈光可以提供更加接近自然光照的光譜，使得植物能夠更好地適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境，加快生長速度。LED燈光還可以有效避免日光燈管帶來的過多熱量，有利于控制溫度，降低病害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。本文通過對擬南芥室內(nèi)培養(yǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了采用MS培養(yǎng)基和紅藍(lán)LED燈光條件下培養(yǎng)擬南芥的可行性和優(yōu)越性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該方法能夠加快擬南芥的生長速度并提高其抗病性。因此，該技術(shù)在植物研究領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，為今后更多植物室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)提供了重要參考依據(jù)。展望未來植物研究的發(fā)展方向，隨著生物技術(shù)的不斷進(jìn)步和植物科學(xué)知識的不斷完善，植物室內(nèi)培養(yǎng)技術(shù)將會(huì)更加成熟和精確。未來研究可以進(jìn)一步提高培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分和環(huán)境因素的模擬精度，以便更加深入地了解植物生長和發(fā)育過程中的細(xì)節(jié)。采用更加先進(jìn)的儀器和技術(shù)手段，例如基因編輯技術(shù)、光譜分析技術(shù)等，將對植物生長和發(fā)育的過程進(jìn)行更深入的分析和研究，從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和新品種培育等領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展提供更加可靠的技術(shù)支持。擬南芥是一種常見的實(shí)驗(yàn)室植物材料，因其生長周期短、易于培養(yǎng)等特點(diǎn)而受到廣泛。本文將介紹擬南芥實(shí)驗(yàn)室種植栽培的基本要領(lǐng)，包括準(zhǔn)備工作、種植技術(shù)、管理措施等方面，為實(shí)驗(yàn)室植物種植提供參考。了解擬南芥的基本信息在開始種植擬南芥之前，我們需要了解它的基本特征和生長要求。擬南芥屬于十字花科植物，是一種一年生或多年生草本植物，具有自花傳粉和閉花受粉兩種繁殖方式。同時(shí)，它對光照、溫度、濕度等環(huán)境條件有一定的要求。準(zhǔn)備種植所需物品在種植擬南芥之前，需要準(zhǔn)備一些必要的物品，包括實(shí)驗(yàn)器皿、培養(yǎng)基、接種針、酒精燈、手套等。這些物品需要在使用前進(jìn)行清洗和消毒，以保證種植過程中不出現(xiàn)污染。制備培養(yǎng)基擬南芥適宜在MS培養(yǎng)基中生長。MS培養(yǎng)基中含有大量的無機(jī)鹽、有機(jī)成分以及一些微量元素，可以滿足擬南芥生長的基本需求。制備MS培養(yǎng)基時(shí)，需要注意配比和消毒方式，以保證培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分和無菌狀態(tài)。播種將擬南芥種子播種在MS培養(yǎng)基中。播種前，需要先將種子用水浸泡，以促進(jìn)種子的萌發(fā)。播種時(shí)，將種子均勻地分布在培養(yǎng)基表面，并加入適量的水，以使種子與培養(yǎng)基緊密接觸。光照和溫度控制擬南芥適宜在光照充足的環(huán)境中生長，但需要避免強(qiáng)光直射。在實(shí)驗(yàn)室種植過程中，可以通過調(diào)節(jié)光照時(shí)間和強(qiáng)度來控制擬南芥的生長速度。適宜的溫度也是擬南芥生長的重要因素，一般保持在15℃-25℃之間。澆水在生長過程中，需要給擬南芥提供充足的水分。澆水時(shí)，注意適量控制水量，以避免過濕或過干。一般情況下，每周澆水一次，根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。病蟲害防治在擬南芥生長過程中，可能會(huì)遇到病蟲害的侵襲。為了防治病蟲害，需要定期觀察擬南芥的生長狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理問題。如有需要，可以采取藥物治療或其他防治措施。移栽和管理當(dāng)擬南芥長到一定階段時(shí)，需要進(jìn)行移栽和管理。移栽時(shí)，要保證根部不受損傷，將擬南芥移栽到適宜的生長環(huán)境中。在管理過程中，需要定期清除雜草、修剪枯葉等，以保持?jǐn)M南芥良好的生長環(huán)境。種子萌發(fā)率低：可能是由于種子質(zhì)量不好或播種條件不當(dāng)所致。解決方法是選擇優(yōu)質(zhì)的種子和適宜的播種條件。生長緩慢或徒長：可能是由于光照不足、溫度不適或水分控制不當(dāng)所致。解決方法是調(diào)節(jié)光照、溫度和水分等條件。病蟲害嚴(yán)重：可能是由于環(huán)境條件惡劣或管理不當(dāng)所致。解決方法是改善環(huán)境條件和管理措施，嚴(yán)重時(shí)采取藥物治療。本文介紹了擬南芥實(shí)驗(yàn)室種植栽培的基本要領(lǐng)，包括準(zhǔn)備工作、種植技術(shù)和管理措施等方面。通過了解這些要領(lǐng)，可以有效地提高擬南芥的種植效率和成功率。本文還介紹了常見問題的解決方法，為實(shí)驗(yàn)室種植提供了一定的參考。希望對大家有所幫助。擬南芥（Arabidopsisthaliana(L.)Heynh.）是十字花科、擬南芥屬一年生細(xì)弱草本。被單毛與分枝毛；莖不分枝或自中上部分枝，下部有時(shí)為淡紫白色，莖上常有縱槽，上部無毛，下部被單毛，莖生葉無柄，披針形、條形、長圓形或橢圓形；花序?yàn)槭杷傻目偁罨ㄐ?，萼片長圓卵形，花瓣白色，長圓條形；果瓣兩端鈍或鈍圓，多為桔黃色或淡紫色；種子卵形，紅褐色；花期4-6月。擬南芥產(chǎn)中國華東、中南、西北及西部各省區(qū)，日本、印度、歐洲、非洲等地均有分布。擬南芥是典型的自交繁殖植物。擬南芥在植物遺傳研究中有領(lǐng)銜地位，擬南芥生長的地理范圍廣，種類多樣，非常有利于研究植物適應(yīng)環(huán)境的問題。擬南芥的名稱在過去幾百年內(nèi)的變化，反映了植物命名規(guī)則的演變。1577年，德國醫(yī)生約翰內(nèi)斯·塔爾（JohannesThal）首次在德國北部哈茨山脈（Harz）的茂密森林里發(fā)現(xiàn)并描述了這種植物?？枴ち帜螌⒅麨锳rabisthaliana，Arabis代表南芥屬，種加詞thaliana是紀(jì)念塔爾。此后在1842年，德國植物學(xué)家古斯塔夫·海因霍爾德（GustavHeynhold）將之納入一個(gè)新劃定的屬——南芥屬（Arabidopsis），這個(gè)名字取自希臘語，意為“類似南芥”。1907年，德國科學(xué)家弗里德里?！とR巴赫（FriedrichLaibach）正確地觀察到，這種植物有五條染色體（其他人都計(jì)算錯(cuò)了，說只有三條）。這是當(dāng)時(shí)已知植物染色體數(shù)量中最小的奇數(shù)。盡管有這一發(fā)現(xiàn)，萊巴赫仍對擬南芥感到失望，因?yàn)槠浼?xì)胞的基因含量很小，而他則想找到具有更多染色體的植物進(jìn)行研究。所以，在后來的30年里，他把注意力轉(zhuǎn)移到了別處，直到1937年才又回過頭來研究擬南芥。1943年，萊巴赫提出，基于擬南芥的生長速度快（從發(fā)芽到結(jié)籽只需六周），易于雜交和變異，因而將之作為研究開花植物的模式生物。1945年，他的學(xué)生埃爾娜·賴因霍爾茨（ErnaReinholz）在博士論文中描述了自己培育出的擬南芥突變體。她利用了射線誘變技術(shù)（這在當(dāng)時(shí)帶有科幻小說的意味），即通過將植物暴露在射線下改變其細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)，從而產(chǎn)生突變。賴因霍爾茨制造的突變體包括將早開花植物改造成晚開花植物。這是一個(gè)人類改變基因的開拓性例子，后來則發(fā)展為制造轉(zhuǎn)基因作物。不尋常的是，賴因霍爾茨的論文竟是由美國軍方促成傳播并全文公開發(fā)表的。因?yàn)樗麄儺?dāng)時(shí)正在尋找德國制造原子彈的證據(jù)，該論文標(biāo)題中的“倫琴射線突變”字樣引起了美國情報(bào)分析人員的注意。在20世紀(jì)五六十年代，遺傳學(xué)家約翰·蘭格里奇（JohnLangridge）和喬治·雷代伊（GeorgeRedei）的工作進(jìn)一步提升了擬南芥作為模式植物的地位，它打敗了數(shù)名競爭對手，包括矮牽牛和番茄等。不過，擬南芥能在植物遺傳研究中獲得領(lǐng)銜地位，扮演著類似于老鼠和果蠅在動(dòng)物研究中的角色，是有多種原因的。20世紀(jì)80年代的科研發(fā)展進(jìn)一步確立了擬南芥為模式生物的地位。擬南芥基因序列的第一個(gè)片段測序完成三年之后，1983年，科學(xué)家們首次發(fā)表了該植物的詳細(xì)基因圖譜。80年代后期的實(shí)驗(yàn)表明，擬南芥特別適合進(jìn)行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)，具體做法是利用一種經(jīng)改造的細(xì)菌——根瘤農(nóng)桿菌（Agrobacteriumtumefaciens）。先對這種天然土壤細(xì)菌進(jìn)行基因改造，使之?dāng)y帶特定的DNA，然后讓植物感染上這種細(xì)菌，這樣一來，植物就把這種特定的DNA帶進(jìn)自己的基因組里了。1989年，含有一個(gè)突變基因的DNA片段首次成功完成轉(zhuǎn)移，有了這種技術(shù)，植物基因的改造變得更加容易掌控了。一年生細(xì)弱草本，高20-35厘米，被單毛與分枝毛。莖不分枝或自中上部分枝，下部有時(shí)為淡紫白色，莖上常有縱槽，上部無毛，下部被單毛，偶雜有2叉毛?；~蓮座狀，倒卵形或匙形，長1-5厘米，寬3-15毫米，頂端鈍圓或略急尖，基部漸窄成柄，邊緣有少數(shù)不明顯的齒，兩面均有2-3叉毛；莖生葉無柄，披針形，條形、長圓形或橢圓形，長5-15（-50）毫米，寬1-2（-10）毫米?；ㄐ?yàn)槭杷傻目偁罨ㄐ?，結(jié)果時(shí)可伸長達(dá)20厘米；萼片長圓卵形，長約5毫米，頂端鈍、外輪的基部成囊狀，外面無毛或有少數(shù)單毛；花瓣白色，長圓條形，長2-3毫米，先端鈍圓，基部線形。角果長10-14毫米，寬不到1毫米，果瓣兩端鈍或鈍圓，有1中脈與稀疏的網(wǎng)狀脈，多為桔黃色或淡紫色；果梗伸展，長3-6毫米。種子每室1行，種子卵形、小、紅褐色?；ㄆ?-6月。擬南芥生于平地、山坡、河邊、路邊。擬南芥的三種生態(tài)型擬南芥的生長受溫度、濕度、光照等影響，其生長的理想溫度范圍是16-25℃，最適生長溫度是22-23℃；環(huán)境濕度在25-75%時(shí)生長正常，濕度過高（超過90%）會(huì)導(dǎo)致不育；擬南芥培養(yǎng)的光照時(shí)間一般為8-24小時(shí)，在短光照周期（小于12小時(shí)）條件下，偏向于營養(yǎng)生長，在長光照周期（12小時(shí)以上）下，則有利于擬南芥轉(zhuǎn)向生殖生長。對很多擬南芥生態(tài)型而言，播種后在4℃低溫條件下處理幾天有利于種子打破休眠，將擬南芥幼苗放在4℃低溫條件下處理幾周也有利于植株的開花，在幼苗長大之前可通過覆蓋保鮮膜的方法來增加濕度一定程度上也有利于擬南芥生長。分布于中國華東、中南、西北及西部各省區(qū)。朝鮮、日本、俄羅斯的西伯利亞和中亞、印度、伊朗、歐洲、非洲和北美洲均有分布。擬南芥種子萌發(fā)后，莖端分生組織陸續(xù)產(chǎn)生蓮座葉，節(jié)間極短，在蓮座葉發(fā)育過程中，葉的大小、形狀和排列逐漸發(fā)生變化，葉形狀發(fā)生變化最早出現(xiàn)，第一個(gè)蓮座葉是小的圓形葉，交叉葉序。后期形成的葉大而且呈勺形，螺旋葉序。在長日周期下，Ws和Ler生態(tài)形圓形葉向勺形葉的轉(zhuǎn)變是在第四個(gè)蓮座節(jié)形成之后發(fā)生的。一般認(rèn)為，葉形狀和葉序的變化可能標(biāo)志著從幼年期向成年期的轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變是與頂端分生組織獲得對成花刺激信號感受能力相聯(lián)系的。因此Haughn等（1995）又將蓮座期分為早期蓮座和后期蓮座。蓮座期的腋生分生組織處于休眠狀態(tài)。頂端分生組織伸長后形成花序，早期花序上著生葉（稱為莖生葉或托葉），呈披針形，與后期蓮座葉形態(tài)相近，托葉葉腋處發(fā)育出二級花序。頂端伸長一般發(fā)生在第一個(gè)花芽形成之后，因此早期花序可以被看成是營養(yǎng)生長期的一部分。在形成幾個(gè)產(chǎn)生二級花序的節(jié)之后，主莖側(cè)生分生組織直接形成單花，無托葉，稱為后期花序。主花序無限生長，直至衰老。這樣就構(gòu)成了擬南芥的總狀花序。擬南芥培養(yǎng)方法大致可以分為三種：第一種是直接把種子播種在土壤中（直播土培法）；第二種是先將種子播在無菌培養(yǎng)基上，再將幼苗移栽到土壤中（移栽法）；第三種則是直接將擬南芥種子播種在裝有營養(yǎng)液的培養(yǎng)盒中（直播水培法）。按土壤性質(zhì)可分為蛭石法和蛭石營養(yǎng)土混合培養(yǎng)法。蛭石法只用蛭石作為培養(yǎng)介質(zhì)，蛭石的特性是質(zhì)地疏松，通氣性好，有利于小苗生根。但是由于其本身沒有營養(yǎng)成分，蓄水能力不強(qiáng)，需要經(jīng)常補(bǔ)充澆灌營養(yǎng)液，而且蛭石輕松，易于被水沖走，導(dǎo)致根部露出土面，影響小苗的生長，所以這種培養(yǎng)方法在擬南芥一般培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中不常用。蛭石營養(yǎng)土混合培養(yǎng)法是將蛭石與營養(yǎng)土按一定比例混合后作為培養(yǎng)介質(zhì)，然后再直接將種子播種在里邊，這樣營養(yǎng)土可以為擬南芥植株的生長提供營養(yǎng)成分，蛭石可以起到疏松土壤的作用，這是擬南芥一般培養(yǎng)使用最多的方法。先將擬南芥種子表面消毒，然后播種在MS固體培養(yǎng)基上，待幼苗長到一定大小后，再移栽到培養(yǎng)土中正常培養(yǎng)生長，這種培養(yǎng)方法可以在移栽時(shí)挑選長勢相同的植株，有助于提高后續(xù)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。但是幼苗在移栽后需要對生長環(huán)境進(jìn)行重新適應(yīng)，而且幼苗比較脆弱，在移栽過程中很容易會(huì)對幼苗造成傷害，移栽后也需要精心呵護(hù)，因此對操作者的要求較高。這種方法常用于擬南芥種子萌發(fā)與篩選實(shí)驗(yàn)中。直接將擬南芥播種在培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，可用于對植株進(jìn)行高通量篩選實(shí)驗(yàn)中，這樣可以避免將大批量幼苗移栽到培養(yǎng)土中造成的較大的工作量，這種方法也常用于不同條件處理下的擬南芥表型分析。擬南芥可在非無菌條件下，生長在土壤或人工配制的各種培養(yǎng)基中。作為栽植的容器，可根據(jù)各自條件置于花盆或格狀分離的多穴塑料盤中。常用的混合物有泥炭蘚、營養(yǎng)土、蛭石和珍珠巖等，例如珍珠巖∶蛭石：泥炭蘚=1：1：1的混合物，表土：堆肥或腐殖質(zhì)土：珍珠巖或蛭石=1：1，1：2或2：1的混合物。如果用于營養(yǎng)研究則可以蛭石類惰性物質(zhì)作培養(yǎng)介質(zhì)，施以配有營養(yǎng)物質(zhì)的水溶液。栽培擬南芥的介質(zhì)均要求有良好的排水性，因此一般混合砂子、蛭石等惰性介質(zhì)，保持良好的排水，防止過濕引起真菌和昆蟲幼蟲滋生。播種前土壤混合物進(jìn)行高壓滅菌處理30微分鐘，以殺死可能存在于混合物中的任何害蟲。在把土壤混合物置于花盆或其他容器中后，將整個(gè)容器置于水或營養(yǎng)液中，靠毛細(xì)管作用浸濕介質(zhì)，然后將處理洗凈來的種子，用尖頭燒融后的移液管小心移至土表，均勻播下。如果播種量較大，可用濃度為1克/100毫升瓊脂或砂子事先均勻混合后播種。種子發(fā)芽期間必須保持高濕度，故容器可用塑料膜覆蓋，保持一周左右方可揭去。將播有種子的容器移至低溫或相應(yīng)低溫條件下，在2-4℃下放置2-4天，從而于吸脹條件下破除種子休眠，這對新鮮收獲的擬南芥種子尤為必要。對大多數(shù)擬南芥品系來說其種子是中度休眠的，收獲已久的這類生態(tài)型的擬南芥種子可免于低溫處理，而有些生態(tài)型甚至需長達(dá)7天的低溫處理。干種子的低溫處理往往是無效的。低溫處理后，將盆移至溫室或生長室，在22℃左右發(fā)芽，夜溫可比日溫低2℃，用2000勒克斯的熒光燈給予光照，光周期為18小時(shí)光/6小時(shí)暗（也可24小時(shí)光照），在5天左右可見擬南芥發(fā)芽。擬南芥發(fā)芽需光，故防止種子被土覆蓋。擬南芥一般是冬性一年生植物，自然條件下種子在秋天發(fā)芽，幼年期度過冬天，花分生組織在春季分化，種子在夏季成熟脫落。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室栽植的擬南芥品種在發(fā)芽后4周開花，而在4-6周后采集種子。不同擬南芥生態(tài)型其發(fā)育進(jìn)程快慢、開花時(shí)間早晚、何時(shí)成熟等除了取決于遺傳性以外，也受外界環(huán)境條件的影響。光：光對擬南芥生長的影響涉及光強(qiáng)和光周期兩個(gè)方面。以光強(qiáng)度說，在生長室中一般最適光的光強(qiáng)度為120-150μmol/（㎡·s），這可通過熒光燈，配以白熾光來達(dá)到。在夏天溫室中，60%蔭影有助于光強(qiáng)控制和溫度調(diào)節(jié)，高光強(qiáng)或直接太陽光照射對較老植株可以忍受，而年幼植株避免強(qiáng)光。擬南芥在連續(xù)照光和長日下開花加快，短日時(shí)開花被阻遏或延遲，這表明擬南芥開花需要長日照光周期，一般至少12小時(shí)的光照。在冬季溫室中可補(bǔ)充早晚的光照，以滿足光周期需要，一般給以16小時(shí)光照，8小時(shí)暗期為宜。連續(xù)光照可促進(jìn)生殖循環(huán)，略微提早開花，但使葉數(shù)減少及降低種生成，而較短日照有利于營養(yǎng)生長。溫度：最適生長溫度為25℃左右，稍低的溫度也是允許的。當(dāng)水分供應(yīng)充足時(shí)，植物甚至能在高達(dá)34℃時(shí)生長，但會(huì)減少受精。較老的植物能忍受高溫，但保持25℃對整個(gè)生長周期是有利的。當(dāng)種子形成時(shí)，生長室溫度宜設(shè)定在25℃，而溫室溫度宜在23℃，夜溫可比日溫低2-4℃為宜。對于許多遲開花的擬南芥生態(tài)型來說，幼苗期要給以4℃左右處理一個(gè)時(shí)期（如幾周），以完成春化作用，從而在長日下促進(jìn)開花。而對于常用的擬南芥生態(tài)型Landsbergerecta和Columbia則不需作春化處理就能開花。必須注意這里的低溫春化處理是不同于播種時(shí)破除休眠的低溫處理，破除休眠的低溫處理又稱層積處理（stratification）。水分：在種子發(fā)芽后的頭幾周里，理想的供水是來自毛細(xì)管由下至上的滲水，只有當(dāng)土壤呈現(xiàn)干旱時(shí)適時(shí)灌溉。過量供水會(huì)引起土表藻類和真菌的生長。在擬南芥頭兩片真葉開始伸展之前必須避免干旱，當(dāng)真葉長出后，灌水頻率可相應(yīng)減少，如每周一或兩次，而至長角果充實(shí)階段必須保證水分供應(yīng)，以利于種子形成。澆水時(shí)最好待90%左右的穴盤或花盆完全干燥之后進(jìn)行。不僅土壤供水狀況影響到擬南芥的生長發(fā)育，而且濕度也會(huì)影響水分供給。雖然濕度的增加（如50%-60%）會(huì)大大減少土表干旱的影響以及發(fā)芽著的幼苗脫水危害，但一般說來擬南芥植株，包括幼苗都能忍受低濕度，處在蓮座狀階段的植株可在不同濕度下生長，當(dāng)長角果進(jìn)入成熟階段時(shí)，較低濕度（如<50%）是有利的。營養(yǎng)：正常情況下只要配置合適的土壤混合物，并非必須供給營養(yǎng)物質(zhì)，但是貧瘠的營養(yǎng)狀況會(huì)降低植株高度，使它提早開花，并使種子著生減少。在生長發(fā)育的后期階段補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)將會(huì)增加種子著生，并產(chǎn)生較健壯的植株。當(dāng)植株呈現(xiàn)出輕微淡綠色時(shí)，表明營養(yǎng)供給不足，則應(yīng)立即施以營養(yǎng)物質(zhì)，正常健壯的擬南芥植株是亮暗綠色的。防止雜交：擬南芥是自交授粉的，為了保持?jǐn)M南芥品系的純化，必須防止溫室或生長室中各品系之間的雜交。為此可根據(jù)各自實(shí)驗(yàn)室條件進(jìn)行設(shè)置。例如，保持生長環(huán)境的清潔，從而防止經(jīng)昆蟲載體而導(dǎo)致的雜交機(jī)會(huì)。栽植時(shí)注意各品系種植之間的距離（如20厘米），從而防止來自不同品系的花互相接觸。在長成植株后，可采取適當(dāng)措施，防止植株倒伏，以致互相接觸。擬南芥之所以作為模式植物，其中一個(gè)原因在于可以在培養(yǎng)皿滅菌條件下進(jìn)行突變體篩選。在許多擬南芥研究方面也需要做無菌培養(yǎng)。無菌培養(yǎng)在擬南芥研究中的應(yīng)用可歸納為以下幾方面：有利于突變體篩選,突變體篩選是遺傳和分子研究中十分重要的手段，用無菌培養(yǎng)來篩選突變體有許多有利之處。對大量擬南芥誘變處理的種子很容易進(jìn)行生活力記錄。生長在培養(yǎng)皿中的植物可在人工控制的條件下穩(wěn)定生長，以致使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，這種突變體篩選方法十分類似于微生物突變體篩選的操作。例如對一些特殊化合物、除草劑、生長調(diào)節(jié)劑的敏感性可在同一野生型生長阻遏的背景下進(jìn)行篩選，而如果在土壤條件下對這些化合物進(jìn)行測試，則很難達(dá)到一致的生長條件，會(huì)受到各種因素影響。再次，無菌培養(yǎng)下培養(yǎng)皿中的篩選還可在下一代同樣條件下重新測試和進(jìn)行遺傳分析。在分子水平分析時(shí)，常需經(jīng)基因工程的方法取得轉(zhuǎn)基因植物，而轉(zhuǎn)基因植物獲得過程中，常采用抗生素篩選等手段，這就必須將抗生素置于培養(yǎng)基中，在無菌條件下，使轉(zhuǎn)化有外源基因的個(gè)體存活，而淘汰未轉(zhuǎn)化的組織。最普遍的培養(yǎng)基是1倍或5倍濃度MS培養(yǎng)基，其中加入瓊脂達(dá)6-8%的濃度，可另加蔗糖至0-3%。也有實(shí)驗(yàn)采用GamborgB5培養(yǎng)基。以下列出一種培養(yǎng)基配方：在上述配制溶液中，加入1摩爾/升氫氧化鉀調(diào)pH至7，在加入適量瓊脂或蔗糖后，滅菌，貯存。當(dāng)需鋪平板時(shí)，將貯藏培養(yǎng)基置于微波爐中熔化，即可將其倒至培養(yǎng)皿中。8%瓊脂濃度有利于在不傷根的情況下取出培養(yǎng)的小植株，并移植至土壤。蔗糖用作碳源，有利幼苗茁壯生長，但對只需短時(shí)間發(fā)芽生長的處理可免去蔗糖成分。種子表面滅菌可采用漂白劑、乙醇等，另可附加SDS，Triton-100等。例如，將擬南芥種子用含001-2%SDS的50%漂白劑處理10微分鐘，或者將種子在50%乙醇中浸潤1微分鐘再用漂白粉處理。其中SDS也可用1%Triton－100代替，最終用無菌水淋洗晾干。如果滅菌過程不采用漂白粉，可將種子在50%乙醇和5%Triton中放置3微分鐘，再用95%乙醇淋洗，并令其快速風(fēng)干。作為模式植物栽培時(shí)，為了使植株正常生長，培養(yǎng)出有代表性的群體以及潛在的新突變體在早期篩選過程中不致因病蟲害侵襲而使表型丟失，因此必須注意病蟲害防治。只要采取適當(dāng)?shù)拇胧?，溫室或生長室的病蟲害是可以預(yù)防的。病蟲害可能來自土壤，種子或操作人員本身。防治的原則應(yīng)以防為主，殺滅為輔。最積極的措施是保持培養(yǎng)環(huán)境的清潔。蚜蟲：蚜蟲聚集在葉和花莖上，在莖、葉上分泌密露，咬食幼小組織致使葉扭曲，嚴(yán)重時(shí)可引起萎蔫甚至死亡。薊馬：葉上呈現(xiàn)銀色或白色斑點(diǎn)，此薊馬科害蟲在花序上積聚，并使受精受阻。蘑菇蠅：在地上部未有明顯傷害情況下植株長勢弱，葉變黃，在根組織上可見到灰白的蛆，蛆在根上覓食。成年蠅聚集在植株周圍，有時(shí)以蠅斑呈現(xiàn)。紅蜘蛛：在干、熱條件下易侵染，葉被造成銀色斑點(diǎn)，嚴(yán)重時(shí)植株變黃，萎蔫。葉下表面被細(xì)白絲線懸浮的白粉蒙蓋。白蠅：在葉下表面呈現(xiàn)，成蟲是小白蠅。若蟲為淺綠色。它通過吸食汁液侵害植物