火龍果在本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)上的應(yīng)用

張志珂 秦永華 胡桂兵

[摘 要] 將火龍果應(yīng)用于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，發(fā)揮其易繁殖，生長(zhǎng)周期短，采果期長(zhǎng)、果大，種子多，花大等優(yōu)點(diǎn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、掌握研究方法與實(shí)驗(yàn)技術(shù)提供優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)材料。根據(jù)火龍果的特點(diǎn)，并結(jié)合其在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝專業(yè)本科實(shí)驗(yàn)課程中的實(shí)踐及應(yīng)用，旨在促進(jìn)火龍果這一水果與本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的緊密結(jié)合，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 火龍果;實(shí)驗(yàn)材料;本科教學(xué);人才培養(yǎng)

為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和國(guó)家高等教育改革，與此相對(duì)應(yīng)的是對(duì)高校學(xué)生實(shí)際操作能力要求的提高，特別是自然科學(xué)類(lèi)學(xué)科，以園藝專業(yè)為例，專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)除了需掌握理論知識(shí)以外，也需要掌握?qǐng)@藝專業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的宗旨在于希望能培養(yǎng)出與社會(huì)接軌，具有創(chuàng)新思維，能進(jìn)行獨(dú)立研究的大學(xué)生;實(shí)驗(yàn)材料是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵支撐條件，是園藝專業(yè)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本保障，是開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)的基礎(chǔ)條件之一。

園藝專業(yè)的本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括了“熱帶亞熱帶果樹(shù)學(xué)”實(shí)驗(yàn)、“園藝植物生物技術(shù)”實(shí)驗(yàn)，“果品營(yíng)養(yǎng)與保健”實(shí)驗(yàn)，“園藝產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)學(xué)”實(shí)驗(yàn)，“果樹(shù)育種學(xué)”實(shí)驗(yàn)、“園藝植物繁殖學(xué)”實(shí)驗(yàn)、“園藝植物栽培學(xué)”實(shí)驗(yàn)等，不同課程實(shí)驗(yàn)安排時(shí)間各不相同（春秋學(xué)期），找到一種能夠保障不同實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，且能夠在一年四季都能供應(yīng)的材料，幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。但是隨著火龍果的引進(jìn)，經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐，可以解決以上問(wèn)題，為本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行提供了保障，教學(xué)效果明顯。下面僅就火龍果在園藝專業(yè)本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用作詳細(xì)介紹。

一、火龍果及其特點(diǎn)

火龍果，又稱紅龍果、仙蜜果等，仙人掌科（Cactaceae）、量天尺屬（Hylocereus）多年生攀緣性的肉質(zhì)植物，莖深綠色粗壯，三棱狀，每段莖節(jié)凹陷處具小刺。花大型，漿果長(zhǎng)圓形，因其外表肉質(zhì)鱗片似蛟龍外鱗而得名。果實(shí)外形亮麗，口感清甜，營(yíng)養(yǎng)豐富、綠色保健，含有一般植物少有的植物性白蛋白、甜菜素及水溶性膳食纖維等，是我國(guó)近年來(lái)新興的一種保健優(yōu)質(zhì)熱帶水果，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，越來(lái)越受到市場(chǎng)的歡迎[1]?；瘕埞a(chǎn)量特別高，一般栽后12～14個(gè)月開(kāi)始開(kāi)花結(jié)果，每年可開(kāi)花12～15次，4～11月為產(chǎn)果期，謝花后30～40天果實(shí)成熟?；瘕埞姆诸?lèi)還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，一般以果皮果肉的顏色進(jìn)行分類(lèi)，根據(jù)其果皮果肉顏色，主要有紅皮紅肉，紅皮白肉，黃皮白肉，近幾年新選育的有紅皮雙色肉[2]，紅皮粉肉，紅皮紫肉[3]等（圖1）。

二、火龍果應(yīng)用于園藝實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝專業(yè)本科教學(xué)設(shè)置實(shí)驗(yàn)包括有“園藝植物繁殖學(xué)”“果樹(shù)栽培學(xué)”“果品營(yíng)養(yǎng)與保健”“園藝植物育種原理”“園藝植物保護(hù)學(xué)”“園藝植物栽培生理學(xué)”“園藝植物生物技術(shù)”等課程。較多的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，并且在實(shí)驗(yàn)中也可以培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)助精神，有利于以后的工作。

在設(shè)置這些本科實(shí)驗(yàn)中，一般果樹(shù)基本會(huì)受實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)需求的限制，而火龍果以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)可以被廣泛地應(yīng)用于園藝專業(yè)本科教學(xué)實(shí)踐中，可以保障在不同學(xué)期實(shí)驗(yàn)課都有實(shí)驗(yàn)材料可以供應(yīng)，目前已將其應(yīng)用于在“園藝植物育種原理”“園藝植物生物技術(shù)”“園藝植物繁殖學(xué)”和“果品營(yíng)養(yǎng)與保健”等課程實(shí)驗(yàn)課中。

（一）在“園藝植物繁殖學(xué)”上的應(yīng)用

“園藝植物繁殖學(xué)”是一門(mén)傳授園藝植物（包括果樹(shù)、蔬菜和觀賞植物等）繁殖的方法技術(shù)、原理和生產(chǎn)應(yīng)用的課程，是供園藝專業(yè)本科生選修的一門(mén)專業(yè)課。本課程通過(guò)系統(tǒng)講述園藝植物有性繁殖、無(wú)性繁殖的基本理論，介紹微體繁殖、無(wú)病毒繁殖、工廠化育苗和人工種子等新的繁殖方法，并選擇有代表性的果樹(shù)、蔬菜及主要觀賞植物，根據(jù)其繁殖特點(diǎn)進(jìn)行敘述[4]。在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，將“園藝植物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)”作為“園藝植物繁殖學(xué)”的一門(mén)平行課程，設(shè)置16個(gè)學(xué)時(shí)。

在繁殖學(xué)課程中有性繁殖這一方面，原選用番茄為制種材料。番茄也是一種擁有較多種子的園藝作物，但它是一種蔬菜作物，而果樹(shù)上因一般品種選育都是以種少而小為目標(biāo)，要同時(shí)滿足幾百個(gè)學(xué)生的種子材料，需要大量的果實(shí)才能獲得?；瘕埞麑?shí)為橢圓形漿果，內(nèi)有數(shù)千粒至萬(wàn)粒芝麻狀黑色小種子[5]。其果大種子多的特點(diǎn)，在教學(xué)實(shí)踐中是有優(yōu)勢(shì)的。一方面基本上下學(xué)期都可以供應(yīng)新鮮種子，而且只需一個(gè)果就可供應(yīng)一兩個(gè)本科班所需的實(shí)驗(yàn)材料，而且火龍果種子易萌發(fā)成苗（圖2），更符合課程的要求，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既涵蓋蔬菜作物也有果樹(shù)作物。

在無(wú)性繁殖方面，需要學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握嫁接，扦插等基本技術(shù)。以前基本以柑橘為材料給學(xué)生練習(xí)，由于技術(shù)不夠熟練還有柑橘本身的條件限制，成活率往往較低。火龍果繁殖力及環(huán)境適應(yīng)能力都很強(qiáng)，而且其抗性好，火龍果生命力非常旺盛，容易扦插或者嫁接成活。用火龍果枝蔓進(jìn)行扦插，具有成活率高（100%）、生根快（20℃以上，10天開(kāi)始生根），而且嫁接后的愈合快（20℃以上，3天開(kāi)始愈合），更有利于觀察?，F(xiàn)在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)果園種植的火龍果足夠讓學(xué)生進(jìn)行扦插或嫁接練習(xí)。且較高的成活率讓學(xué)生更有成就感，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，而且嫁接的愈合也更好，更有利于觀察（圖3）。對(duì)于以后難以嫁接的果樹(shù)植物，也因有了火龍果“練手”打下了較好的基礎(chǔ)。

（二）在“園藝植物生物技術(shù)”課程上的應(yīng)用

“園藝植物生物技術(shù)”是園藝學(xué)和生物技術(shù)的交叉技術(shù)學(xué)科，是以園藝植物為材料，利用生物技術(shù)，創(chuàng)造或改良種質(zhì)或生產(chǎn)生物制品的一門(mén)技術(shù)[6]。在園藝植物生物技術(shù)中，植物的離體培養(yǎng)是生物技術(shù)最為基礎(chǔ)的技術(shù)，對(duì)于本科生而言，大綱要求其掌握最基本的植物離體培養(yǎng)技術(shù)。

在未引入火龍果之前，由于每個(gè)課題組老師的研究材料都非常寶貴，也非常有限，只能通過(guò)向外面的組培公司買(mǎi)苗供學(xué)生使用，這樣的弊端在于對(duì)買(mǎi)入苗的背景不了解，不知其前期的滅菌工作和培養(yǎng)環(huán)境等?；瘕埞M培苗（圖4）具有繁殖率高，生長(zhǎng)勢(shì)好等優(yōu)點(diǎn)，近幾年，本課題組已建立了不同顏色果肉火龍果的高效快繁體系[7]，完全可以滿足本科生實(shí)驗(yàn)所需。

（三）在“園藝植物育種學(xué)”上的應(yīng)用

園藝植物育種學(xué)是研究選育園藝植物新品種的原理和方法的科學(xué)，根據(jù)人類(lèi)需要利用自然變異以及利用品種間雜交、遠(yuǎn)緣雜交、人工誘變、離體組織培養(yǎng)和DNA分子改造等途徑來(lái)創(chuàng)造新的變異，按照一定的目標(biāo)進(jìn)行選擇，篩選出新品種。園藝專業(yè)本科生在這一門(mén)課程的要求是完成蔬菜和果樹(shù)的品種間雜交或者遠(yuǎn)緣雜交。在沒(méi)有引進(jìn)火龍果之前，果樹(shù)上的雜交實(shí)驗(yàn)用柑橘或龍眼為材料，相對(duì)來(lái)說(shuō)花比較小，進(jìn)行授粉雜交育種比較困難，而且花期也是一定的（4～5月份）。

火龍果的花具有巨大下位子房，花長(zhǎng)達(dá)30厘米，且雄蕊多而細(xì)長(zhǎng)，多達(dá)700～960條（圖5）。這個(gè)特點(diǎn)在園藝植物育種原理實(shí)驗(yàn)課上得到了充分的利用，火龍果的花朵巨大，花器官明顯，非常容易進(jìn)行雜交，另外它一年可以多次開(kāi)花多次結(jié)果的習(xí)性也是開(kāi)展本科課程實(shí)驗(yàn)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，使得課程的設(shè)置不受果樹(shù)的開(kāi)花時(shí)間影響。

（四）在“果品營(yíng)養(yǎng)與保健”上的應(yīng)用

“果品營(yíng)養(yǎng)與保健”課主要是利用果品的營(yíng)養(yǎng)保護(hù)健康的一門(mén)課程，是在果品品質(zhì)學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、醫(yī)學(xué)和藥膳學(xué)常識(shí)基礎(chǔ)上相互形成的綜合類(lèi)課程。本課程主要在于通過(guò)了解不同果品的營(yíng)養(yǎng)成分，進(jìn)而通過(guò)品評(píng)，加工或者營(yíng)養(yǎng)成分分析其對(duì)人體健康的相關(guān)作用。以前，一般是利用枇杷和梨來(lái)進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)，包括燉梨湯，做果醬，但是這兩種果實(shí)都是具有季節(jié)性的，特別是枇杷供應(yīng)期短且價(jià)格較高，因此實(shí)驗(yàn)成本也比較高。

火龍果含大量的營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)，屬于高維生素、低糖類(lèi)、低脂肪的食品。其果肉和果皮富含多酚，是抗氧化劑的良好來(lái)源。據(jù)測(cè)定每100g鮮果含水分82.5～83.0g，脂肪0.21～0.61g，蛋白質(zhì)0.15～0.22g，果糖2.83g，葡萄糖7.83g，纖維素0.7～0.9mg，胡蘿卜素0.005～0.012mg，VB1 0.028～0.43mg，Vc 8.0～9.0mg，含熱量?jī)H為237.13J。還含有豐富的微量元素，每100g果中含鈣6.3～8.8mg，磷20.2～26.1mg，鐵0.55～0.65mg（羅小艷等，2007）。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)火龍果所含色素同為甜菜苷類(lèi)色素，而花色昔具有抗氧化、降血脂抗腫瘤等作用[8]。近幾年引進(jìn)了火龍果以后，可以利用火龍果做菜，包括用火龍果花炒肉片，用火龍果汁混到面里做火龍果包子饅頭，鮮榨火龍果汁，做火龍果果醬，等等（圖6）。

本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題等方面有著其他教學(xué)手段不可替代的作用，是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的橋梁;對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有特殊作用，是提升高校人才培養(yǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)是應(yīng)用型本科教學(xué)環(huán)節(jié)中十分重要的組成部分，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神，有其不可替代的關(guān)鍵作用。對(duì)于自然科學(xué)類(lèi)特別是園藝類(lèi)專業(yè)，本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)的材料尤為重要，在目前設(shè)置的多項(xiàng)課程中火龍果起了很好的作用，但其優(yōu)點(diǎn)并沒(méi)有完全得以利用，筆者認(rèn)為除了上述課程外，其實(shí)在園藝專業(yè)的其他實(shí)驗(yàn)設(shè)置中也是非常適宜的，比如果樹(shù)栽培學(xué)，栽培生理等課程，火龍果以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，相信在以后的園藝專業(yè)本科實(shí)驗(yàn)課程中將扮演越來(lái)越重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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