溫室培養(yǎng)條件對(duì)無(wú)花果微枝試管內(nèi)生根與成活的影響

韓會(huì)會(huì)，符玲巧，柴慈江，蘇衛(wèi)國(guó)

（天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津300384）

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溫室培養(yǎng)條件對(duì)無(wú)花果微枝試管內(nèi)生根與成活的影響

韓會(huì)會(huì)，符玲巧，柴慈江通信作者，蘇衛(wèi)國(guó)

（天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津300384）

摘 要：為探討無(wú)花果在溫室中進(jìn)行試管內(nèi)生根的方法與效果，將接種了無(wú)花果試管苗莖段的培養(yǎng)瓶分別放在日光溫室中的單層遮陽(yáng)網(wǎng)（透光率約為39.0%）和雙層遮陽(yáng)網(wǎng)（透光率約為16.0%）下，同時(shí)以放在恒溫室的做對(duì)照，進(jìn)行生根培養(yǎng)，并對(duì)生根的試管苗進(jìn)行氣孔觀察和移栽試驗(yàn)。結(jié)果表明：在溫室中培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗生根率達(dá)100%，根長(zhǎng)、根數(shù)和葉數(shù)均顯著高于恒溫室培養(yǎng)的試管苗，其葉片氣孔在未進(jìn)行開(kāi)瓶煉苗時(shí)已經(jīng)具有一定的關(guān)閉功能。溫室中單層網(wǎng)遮陰下培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗在移栽后不覆膜、不噴霧、空氣相對(duì)濕度低至60%條件下達(dá)到91.2%的移栽成活率。本研究結(jié)果可降低無(wú)花果試管苗成本，促進(jìn)其組培快繁技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)花果；微枝；溫室；試管內(nèi)生根；移栽

Effect of Different Culture Conditions in Green-house on in Vitro Rooting and Survival of Ficus carica Micro-shoots

HAN Hui-hui,FU Ling-qiao,CHAI Ci-jiangCorresponding Author,SU Wei-guo
(College of Horticulture and Landscape,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China)

Abstracts: In order to study the method and effect of Ficus carica micro-shoots rooting in vitro in green-house,the cultural bottles containing the sterilized medium supported by soil in which the stem sections of Ficus carica plantlet in vitro were inoculated were respectively located in one shading net（about 39.0% of light transmission rate）or two shading net（about 16.0% of light transmission rate）in green-house for rooting,using the cultural bottles located in the constant temperature room as the control.Then the opening and closing of stoma was observed and the transplanting experiment was done for the Ficus carica plantlet rooted in vitro.The results showed that 100% of the stem sections cultured in green-house rooted and the root length,root number and leaf number of the plantlet cultured in green-house were significantly higher than those of the plantlet cultured in the constant temperature room.Without acclimated by opening bottle the stoma of the plantlet cultured in green-house had closing function in some extent.After transplanted the Ficus carica plantlet had the survival rate of 91.2% under the conditions without plastic film covering,without spraying and the lowest relative air humidity being about 60%.These results can obviously reduce the culture cost of the Ficus carica plantlet in vitro and promote the micro-propagation technology application of Ficus carica to the production.

Key words:Ficus carica; micro-shoot; green-house; in vitro rooting; transplanting

無(wú)花果（Ficus carica Linn.）屬于?？崎艑伲~大色綠，姿態(tài)優(yōu)美，果實(shí)含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，并含有花青素、原花青素、蘆丁、綠原酸、黃酮類等多種生物活性成分，具有抗氧化、抗菌、抗癌、降血糖、降血脂等作用[1]，被譽(yù)為“21世紀(jì)人類健康的守護(hù)神”。無(wú)花果易于栽培管理，抗病蟲(chóng)，基本上無(wú)需施肥打藥，可成為真正的純天然無(wú)公害綠色食品[2]。無(wú)花果在我國(guó)已有約1 000年的栽培歷史，但過(guò)去基本處于零星種植狀態(tài)。隨著人們對(duì)其營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值認(rèn)識(shí)的深入，無(wú)花果的規(guī)?；耘嘁呀?jīng)在多地興起[3-5]，并且具有很大的發(fā)展?jié)摿6]。

采用組培快繁技術(shù)是盡快獲得大量無(wú)花果優(yōu)質(zhì)苗木的有效途徑，對(duì)于無(wú)花果優(yōu)良品種的推廣應(yīng)用具有重要意義。生根培養(yǎng)是組培快繁技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。試管苗的生根培養(yǎng)方法一般有試管內(nèi)生根和試管外生根兩種方法[7]，試管內(nèi)生根一般是將試管苗微枝接種在瓊脂支撐的培養(yǎng)基中，并在恒溫室的人工光照條件下進(jìn)行培養(yǎng)，這種方法常使試管苗成本增高，并使其移栽變得困難。柴慈江等研究表明，在4月中旬或9月初將栒子的試管內(nèi)生根培養(yǎng)放在日光溫室中進(jìn)行，試管苗生根率可達(dá)87.5%～98.1%，可明顯降低試管苗成本并提高了試管苗的移栽成活率[8]。無(wú)花果試管苗的試管內(nèi)生根是否也可以放在日光溫室中進(jìn)行，目前國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)研究報(bào)道。為此，本研究將接種了無(wú)花果試管苗莖段的培養(yǎng)瓶放在日光溫室中進(jìn)行生根培養(yǎng)，并對(duì)生根的試管苗進(jìn)行氣孔觀察和移栽試驗(yàn)，以期降低無(wú)花果試管苗的培養(yǎng)成本，促進(jìn)無(wú)花果組培快繁技術(shù)的生產(chǎn)應(yīng)用。

1 材料與方法

以在瓊脂培養(yǎng)基中繼代培養(yǎng)6代的無(wú)花果試管苗為試材。試驗(yàn)用土取自天津農(nóng)學(xué)院內(nèi)的黏壤土，風(fēng)干后過(guò)1 mm篩備用，試驗(yàn)用蛭石是在市場(chǎng)上購(gòu)買的細(xì)粒蛭石，同樣過(guò)1 mm篩備用。

1.1 不同溫室培養(yǎng)條件下無(wú)花果微枝的試管內(nèi)生根試驗(yàn)

將過(guò)篩后的黏壤土與蛭石按照1∶1的體積比例混合均勻后加入培養(yǎng)瓶中，再將培養(yǎng)液加入培養(yǎng)瓶。培養(yǎng)液的成分為含有1.5%蔗糖和1 mg/L IBA的水溶液。培養(yǎng)瓶封口后在121 ℃下滅菌20 min，然后接種長(zhǎng)度約1～2 cm無(wú)花果試管苗莖段，每瓶接種8個(gè)，接種后將培養(yǎng)瓶分別放置在不同的溫室培養(yǎng)條件下進(jìn)行培養(yǎng)。試驗(yàn)做如下3個(gè)處理：

（1）溫室單層網(wǎng)遮陰：將培養(yǎng)瓶放置在日光溫室中，并用單層遮陽(yáng)網(wǎng)遮陰，單層遮陽(yáng)網(wǎng)的透光率約為39.0%。

（2）溫室雙層網(wǎng)遮陰：將培養(yǎng)瓶放置在日光溫室中，并用雙層遮陽(yáng)網(wǎng)遮陰，雙層遮陽(yáng)網(wǎng)的透光率約為16.0%。

（3）恒溫室（對(duì)照）：將培養(yǎng)瓶放置在恒溫室中。

上述每個(gè)處理每2瓶為1次重復(fù)，重復(fù)3次。

溫室為普通塑料大棚日光溫室，以自然光照為光源，培養(yǎng)期間（4月中旬—7月上旬）將最高溫度計(jì)和最低溫度計(jì)的感溫端插入培養(yǎng)瓶中，每隔4 d記錄一次單層網(wǎng)遮陰、雙層網(wǎng)遮陰及無(wú)覆蓋條件下培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的最高溫度和最低溫度，同時(shí)用照度計(jì)測(cè)定溫室中不同遮陰條件下的光照強(qiáng)度。

恒溫室培養(yǎng)則以日光燈為光源，光照強(qiáng)度為2 000～3 000 lx，每天光照14 h，利用空調(diào)機(jī)將溫度保持在23～28 ℃。

培養(yǎng)70 d后，調(diào)查試管苗生長(zhǎng)情況，統(tǒng)計(jì)試管苗生根率、根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)、葉數(shù)等指標(biāo)并作方差分析。根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)的測(cè)定方法：將含有清水的培養(yǎng)皿放在一張最小刻度為1 mm的坐標(biāo)紙上，將試管苗放入培養(yǎng)皿，用坐標(biāo)紙的刻度測(cè)量試管苗每一條根的長(zhǎng)度，試管苗的單株根長(zhǎng)為其每條根長(zhǎng)之和；用同樣方法測(cè)定試管苗單株莖長(zhǎng)。

1.2 不同溫室條件下培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗氣孔開(kāi)閉狀況觀察

將溫室和恒溫室中已經(jīng)培養(yǎng)生根的無(wú)花果試管苗在移栽前進(jìn)行開(kāi)瓶煉苗，并在開(kāi)瓶0、3、6 d后取試管苗的葉片，用膠粘帶粘取法[9]觀察氣孔開(kāi)閉狀況。每次開(kāi)瓶煉苗結(jié)束后，傍晚將培養(yǎng)瓶放入密閉的黑暗環(huán)境中進(jìn)行黑暗處理，第2天早晨從每瓶?jī)?nèi)的試管苗上隨機(jī)取3片正常葉片，用膠粘帶粘取下表皮放于載玻片上，在顯微鏡下觀察氣孔的開(kāi)閉狀況，每葉片隨機(jī)觀察50個(gè)氣孔，統(tǒng)計(jì)其氣孔關(guān)閉率以及關(guān)閉指數(shù)，每葉片同時(shí)隨機(jī)取10個(gè)氣孔，用測(cè)微尺測(cè)量氣孔的橫徑與縱徑，用橫徑與縱徑的比值表示氣孔的相對(duì)開(kāi)張度。最后對(duì)所有觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

氣孔觀察各項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算方法：

氣孔關(guān)閉率(%)＝關(guān)閉氣孔數(shù)/觀察氣孔總數(shù)×100

氣孔關(guān)閉指數(shù)(%)＝（關(guān)閉氣孔數(shù)×2＋半關(guān)閉氣孔數(shù)×1＋完全開(kāi)放氣孔數(shù)×0）/50×2×100

氣孔相對(duì)開(kāi)張度＝氣孔橫徑/氣孔縱徑

1.3 溫室中生根培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗的移栽試驗(yàn)

將溫室中生根培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗開(kāi)瓶煉苗6 d后進(jìn)行移栽。移栽基質(zhì)為黏壤土與蛭石體積比例為1∶1的混合物，先將移栽基質(zhì)裝入營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)約2/3，然后加水使其濕潤(rùn)。移栽時(shí)用提苗片[10]將無(wú)花果試管苗帶坨移栽入營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)，再用移栽基質(zhì)將營(yíng)養(yǎng)缽填滿，最后澆透水。移栽后不采取噴霧或覆蓋塑料膜等保濕措施，只在營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)的基質(zhì)變干時(shí)澆水，用溫濕度自記儀記錄環(huán)境溫濕度，移栽2周后調(diào)查無(wú)花果試管苗的成活率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫室培養(yǎng)條件下無(wú)花果微枝的試管內(nèi)生根效果

不同溫室條件下無(wú)花果微枝試管內(nèi)生根試驗(yàn)的調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1，各處理試管苗生長(zhǎng)狀況見(jiàn)圖1。由表1、圖1可見(jiàn)，日光溫室中2個(gè)培養(yǎng)條件下培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗生根率、根數(shù)、根長(zhǎng)和葉數(shù)均顯著高于恒溫室中培養(yǎng)的試管苗，莖長(zhǎng)則與恒溫室中培養(yǎng)的試管苗無(wú)顯著差異。日光溫室中2個(gè)處理的無(wú)花果試管苗生根率、根數(shù)、根長(zhǎng)、葉數(shù)、莖長(zhǎng)差異均不顯著。上述結(jié)果表明，日光溫室培養(yǎng)條件能夠明顯促進(jìn)無(wú)花果試管苗根系的發(fā)生與生長(zhǎng)，雖然對(duì)莖長(zhǎng)的促進(jìn)作用不明顯，但明顯促進(jìn)其地上部葉片數(shù)量的增加，試管苗的莖生長(zhǎng)更為緊湊和壯實(shí)。

表1 不同溫室培養(yǎng)條件對(duì)無(wú)花果微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的影響

圖1 不同溫室培養(yǎng)條件下試管內(nèi)生根的無(wú)花果試管苗生長(zhǎng)狀況（注：溫室培養(yǎng)條件從左至右依次為：溫室單層網(wǎng)遮陰、溫室雙層網(wǎng)遮陰、恒溫室（對(duì)照））

2.2 不同溫室條件下培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗的氣孔開(kāi)閉狀況

無(wú)花果試管苗的氣孔開(kāi)閉狀況調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表2、表3。由表2可見(jiàn)，無(wú)花果試管苗開(kāi)瓶煉苗0 d時(shí)（即未開(kāi)瓶煉苗時(shí)），2種溫室培養(yǎng)條件下培養(yǎng)的試管苗氣孔關(guān)閉率和氣孔關(guān)閉指數(shù)顯著高于恒溫室培養(yǎng)的試管苗，氣孔相對(duì)開(kāi)張度也低于恒溫室，但差異不顯著。2種溫室培養(yǎng)條件之間的各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)顯著差異。這一結(jié)果表明，溫室中培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗的氣孔關(guān)閉功能明顯強(qiáng)于恒溫室培養(yǎng)的試管苗，其原因可能是在日光溫室中生根培養(yǎng)期間，溫室環(huán)境條件對(duì)無(wú)花果試管苗起到了一定的馴化作用。

表2 不同溫室條件下培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗煉苗0 d時(shí)氣孔的開(kāi)閉狀況（黑暗中）

表3 溫室中培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗在不同開(kāi)瓶煉苗時(shí)間后的氣孔關(guān)閉狀況（黑暗中）

由表3可見(jiàn)，對(duì)于溫室中培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗，隨著開(kāi)瓶煉苗時(shí)間的延長(zhǎng)，氣孔關(guān)閉率和氣孔關(guān)閉指數(shù)有顯著的增加，開(kāi)瓶煉苗0～3 d增加顯著，開(kāi)瓶煉苗3 d后不再有明顯的變化。氣孔開(kāi)張度則隨開(kāi)瓶煉苗時(shí)間的增加而減小，開(kāi)瓶煉苗0～3 d減小程度明顯，開(kāi)瓶煉苗3～6 d則無(wú)明顯差異。以上結(jié)果表明，開(kāi)瓶煉苗可以促進(jìn)無(wú)花果試管苗氣孔關(guān)閉能力的恢復(fù)，且在開(kāi)瓶3 d后氣孔關(guān)閉能力基本上得到完全恢復(fù)。由于氣孔關(guān)閉功能的恢復(fù)利于試管苗地上部保水能力的增強(qiáng)，因此試管苗移栽前進(jìn)行開(kāi)瓶煉苗是非常必要的。

無(wú)花果試管苗開(kāi)瓶煉苗3 d后氣孔關(guān)閉狀況見(jiàn)圖2。

圖2 無(wú)花果試管苗開(kāi)瓶煉苗3 d后氣孔在黑暗中的關(guān)閉狀況

2.3 開(kāi)瓶煉苗后無(wú)花果試管苗的萎蔫狀況調(diào)查

對(duì)不同溫室培養(yǎng)條件下生根的無(wú)花果試管苗開(kāi)瓶煉苗后的葉片萎蔫狀況調(diào)查如表4所示。由表4可知，開(kāi)瓶1 d后，恒溫室內(nèi)培養(yǎng)的植株萎蔫率達(dá)到100%，這是因?yàn)樯囵B(yǎng)所用的培養(yǎng)瓶為方形的大口瓶，且瓶身較低，開(kāi)瓶后試管苗完全暴露于空氣中，失水加劇，因而萎蔫率高。但在相同條件下，日光溫室中培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗，植株萎蔫率僅在6%～10%左右。這一結(jié)果進(jìn)一步表明，日光溫室對(duì)無(wú)花果試管苗起到了一定的馴化作用，使試管苗的保水能力增強(qiáng)，故降低了試管苗的萎蔫率。

表4 不同溫室條件下培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗開(kāi)瓶煉苗后的葉片萎蔫狀況

2.4 溫室中生根培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗的移栽效果

對(duì)2種溫室條件下培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗移栽后的成活率調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，溫室中生根培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗在經(jīng)過(guò)開(kāi)瓶煉苗6 d后帶坨移栽，移栽后不采取覆膜、噴霧等保濕措施，空氣相對(duì)濕度低至60%左右的條件下，單層網(wǎng)遮陰條件下培養(yǎng)的試管苗移栽成活率達(dá)到91.2%，而雙層網(wǎng)遮陰條件下培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗移栽的成活率僅為54.8%。導(dǎo)致上述結(jié)果的原因，可能是單層網(wǎng)遮陰下培育的無(wú)花果試管苗接受的光照較強(qiáng)，據(jù)測(cè)定，單層網(wǎng)遮陰下的光照強(qiáng)度為2 500～8 000 lx，雙層網(wǎng)下的光照強(qiáng)度則為1 500～5 000 lx，兩者相差近1倍。因此，雖然2個(gè)處理下試管苗生根率、根長(zhǎng)、根數(shù)、莖長(zhǎng)、葉數(shù)及氣孔關(guān)閉指數(shù)無(wú)顯著差異，但由于單層遮陰下光照較強(qiáng)，試管苗光合作用強(qiáng)，有機(jī)物積累較雙層遮陽(yáng)網(wǎng)下的無(wú)花果試管苗多，因而試管苗生長(zhǎng)可能更為充實(shí)、健壯，具有更好的生長(zhǎng)潛力，因此移栽后能獲得較高的成活率。

表5 日光溫室中試管內(nèi)生根的無(wú)花果試管苗的移栽成活率

2.5 培養(yǎng)期間溫室中培養(yǎng)環(huán)境的溫度狀況

溫室不同遮陰處理下培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的最高溫度和最低溫度變化趨勢(shì)見(jiàn)圖3。由圖3看出，溫室中不同遮陰處理下無(wú)花果試管苗生長(zhǎng)壞境的溫度處于晝高夜低的節(jié)律變化狀態(tài)中，最高溫度與最低溫度變化總體上呈逐漸上升的趨勢(shì)。2個(gè)遮陰處理的培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的最高溫度都比無(wú)覆蓋的低，而最低溫度則明顯高于無(wú)覆蓋，其原因可能是由于遮陰處理使培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)太陽(yáng)輻射光減少，致使溫度降低，與此同時(shí)，由于遮陽(yáng)網(wǎng)對(duì)培養(yǎng)瓶的覆蓋又起到了保溫的效果，減少了夜間培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)熱量的散失，從而使最低溫度升高。由此可見(jiàn)，遮陰覆蓋對(duì)穩(wěn)定培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的溫度起到了一定作用。

圖3 溫室中不同遮陰處理下培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的最高溫度與最低溫度變化趨勢(shì)

圖3表明，5月上旬后，單層網(wǎng)遮陰的瓶?jī)?nèi)最高溫度在40 ℃左右徘徊，雙層網(wǎng)遮陰的最高溫度也在35 ℃左右徘徊，最低溫度則主要在10～15 ℃之間，在這樣的溫度條件下，無(wú)花果試管苗生長(zhǎng)正常，而且能夠達(dá)到100%的生根率，表明無(wú)花果試管苗具有較強(qiáng)的耐高溫能力。

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，4月中旬—7月上旬，在塑料大棚日光溫室中進(jìn)行試管內(nèi)生根培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗的生根率可達(dá)到100%，試管苗生長(zhǎng)質(zhì)量?jī)?yōu)于恒溫室培養(yǎng)的試管苗；溫室中培養(yǎng)的無(wú)花果試管苗也得到了一定的馴化，莖葉保水能力明顯強(qiáng)于恒溫室中培養(yǎng)的試管苗，因此試管苗移栽成活比較容易，將其開(kāi)瓶煉苗6 d后進(jìn)行帯坨移栽，在移栽后不覆膜、不噴霧，空氣相對(duì)濕度低至60%左右的條件下，試管苗成活率可達(dá)91.2%。柴慈江等研究表明，4月上旬—5月中旬和9月中旬—10月下旬2個(gè)時(shí)期在溫室中進(jìn)行栒子微枝的試管內(nèi)生根培養(yǎng)，可以獲得87.5%～98.1%的生根率，試管苗的移栽成活率也得到明顯提高[8]，這與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

溫室培養(yǎng)條件促進(jìn)無(wú)花果試管苗生根的原因可能與其光照和溫度有關(guān)。對(duì)蘋(píng)果根系的研究表明，凡是影響葉片光合生產(chǎn)和同化物向根系輸送分配的因素，都會(huì)影響根系的生長(zhǎng)發(fā)育[11]。在溫室中單層遮陽(yáng)網(wǎng)遮陰的條件下，培養(yǎng)期間的光照強(qiáng)度可以達(dá)到8 000 lx，明顯強(qiáng)于恒溫室光照，光照強(qiáng)度的增加可能促進(jìn)了無(wú)花果試管苗的光合作用，增加了光合產(chǎn)物的生成；同時(shí)，溫室中培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的溫度處于晝高夜低的節(jié)律變溫狀態(tài)，夜間的較低溫度可以減少呼吸消耗，因此，溫室環(huán)境條件更加有利于光合產(chǎn)物的積累，從而促進(jìn)試管苗根系的生長(zhǎng)。對(duì)此有待于做進(jìn)一步的深入研究。

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通信作者：柴慈江（1960-），男，天津市人，教授，碩士，主要從事園藝植物組織培養(yǎng)方面的研究。E-mail: cijiang666@163.com。

作者簡(jiǎn)介：韓會(huì)會(huì)（1991-），女，河北石家莊人，本科在讀，主修園藝專業(yè)。E-mail: huihuihan24@163.com。

基金項(xiàng)目：國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目“優(yōu)新木本觀賞植物組織培養(yǎng)育苗規(guī)?；痉丁保?008GA610015）；天津市星火計(jì)劃項(xiàng)目“優(yōu)新木本觀賞植物組織培養(yǎng)育苗規(guī)模化示范”（08ZHXHNC07000）

收稿日期：2015-10-19

文章編號(hào)：1008-5394（2016）01-0023-05

中圖分類號(hào)：S604.3；S723.123.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A