何建云,周鑫鈺
(湖南農(nóng)業(yè)大學 植物保護學院, 湖南 長沙410128)
實驗教學作為應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要教學環(huán)節(jié),在提高學生的綜合素質(zhì)和實踐能力方面,具有其他教學環(huán)節(jié)不可替代的作用[1]。尤其在植物保護專業(yè)和動植物檢疫專業(yè)的植物病理學、昆蟲學實驗教學環(huán)節(jié),植物病蟲害的標本建設(shè)極為重要,標本的好壞直接影響著實驗課的教學質(zhì)量,這就對標本建設(shè)提出了新的要求。
植物保護專業(yè)和動植物檢疫專業(yè)的實驗教學中,形態(tài)學教學占有一定比例,如普通植物病理學、農(nóng)業(yè)植物病理學、普通昆蟲學、農(nóng)業(yè)昆蟲學等課程中均有形態(tài)學教學內(nèi)容,課程實驗內(nèi)容涉及到觀察植物病蟲害的實物標本、浸漬標本和組織切片等,具有很強的直觀性和實踐性。通過教師對某一病害或蟲害標本的描述,以及學生對實物標本的觀察,不僅可以驗證課堂上所講的理論知識,增強感性認識,并且能進一步加深理解和記憶。因此,形象、直觀、特征明顯的植物病蟲害標本是實驗教學過程中非常重要的教具,對于提高植物病理學和昆蟲學的實驗教學效果具有不可或缺的作用。
用于實驗教學的植物病蟲害標本必須力求反映植物病害癥狀和害蟲特征的真實性,并具有不受植物生長季節(jié)和區(qū)域限制的特點。而積累齊全的病蟲害標本需要大量的人力、物力和時間,是一項長期而艱巨的工作。近年來,湖南農(nóng)業(yè)大學植物保護學院實驗室在保障教學的前提下,盡可能節(jié)約標本資源,但仍存在一些問題。
近年來,由于校園統(tǒng)一規(guī)劃,校內(nèi)及學校附近的實習基地不斷縮減,而新的教學實習基地距離較遠,一定程度上限制了植物病蟲害標本的補充。目前在校園范圍內(nèi),能補充的大部分是一些常見的普通病蟲害標本,校外采集標本的成本較高,且農(nóng)業(yè)植物病蟲害標本補充困難,需投入大量的人力、物力和時間。隨著招生規(guī)模的不斷擴大,近年來開設(shè)病蟲實驗的班級人數(shù)在不斷地增加,且學生節(jié)約標本資源的意識較弱,導致標本的損耗量增加。
植物病害標本的制作方法可分為瓶裝浸泡標本、蠟葉標本和玻片標本等。瓶裝浸泡標本采用醋酸銅浸泡液來制作標本,可以達到長期保存的目的,其保色原理是銅離子與葉綠素中鎂離子的置換作用。該方法局限在于初期保存綠色效果好,但浸泡液重復(fù)使用,會使銅離子量逐漸減少,長時間保存會使標本原來的色澤發(fā)生改變。蠟葉標本又稱壓制標本,制作方法簡單,但難以較好地保存含水量高的果實和花朵。在溫度和濕度較高的夏季,若標本水分含量高,容易發(fā)酵變色,壓制過程中要勤換紙。如馬鈴薯的莖葉,在壓制的前三天,每隔半天必須換紙一次,以后可2~3 天換一次,至完全干燥為止。玻片標本是用于顯微鏡下觀察的一種標本類型,能形象、直觀地保存病原物的形態(tài)特征,但制作過程非常復(fù)雜,且制作技術(shù)要求較高。
昆蟲標本的制作方法可分為浸泡標本、散裝干制標本和玻片標本等。昆蟲浸泡標本經(jīng)過長期的保存,在顏色和形態(tài)等方面會發(fā)生不同程度的變化,容易褪色、失真。如菜青蟲和甜菜夜蛾等綠色幼蟲經(jīng)過長期浸泡會變成黃色;煙青蟲和棉鈴蟲浸泡后,典型特征容易混淆;卷葉蛾科和麥蛾科等蟲體纖細的幼蟲浸泡標本,容易在觀察過程中被損壞。散裝干制標本的觸角、附肢、鱗片等較易脫落,主要特征的缺失將造成教學效果下降。如蝴蝶和蛾類的干制標本容易脫落觸角,而觸角是蝶和蛾的重要分類特征之一,缺失觸角的標本使學生難以鑒定到科;鞘翅目成蟲干標本的觸角和足容易掉落,而足的跗節(jié)是各科的分類特征之一,學生觀察不到跗節(jié)難以做出準確的判斷。玻片標本只適合個體微小又不易采到的昆蟲,且制作過程復(fù)雜。
目前,植保學院實驗室有專門用于本科教學的植物病害標本室和昆蟲標本室,標本室內(nèi)沒有配置任何的設(shè)備來控制溫濕度,且浸泡標本和干制標本未分開存放。在南方高溫潮濕的氣候條件下,干制標本極易受潮長霉,也容易被蟲蛀而失去使用價值?,F(xiàn)有的干制標本,每隔幾個月就要刷霉烘干并放置樟腦丸防蟲,仍然無法避免長霉和蟲蛀。用于參觀的昆蟲標本館盡管配備了空調(diào)、去濕機和干燥燈來調(diào)節(jié)溫濕度,但由于空間太大,防止標本長霉、蟲蛀的效果也不是很理想。
綜上所述,植物病蟲害標本建設(shè)有待加強和完善。對此,筆者結(jié)合多年的實驗教學經(jīng)驗,提出以下幾點建議。
實驗室的病蟲害標本主要來自于實驗室工作人員學生教學實習的采集制作,很難滿足實驗教學的標本需求。對此首先應(yīng)鼓勵任課教師也參與到實驗室的標本建設(shè)中來,充分利用出差或科研的機會為實驗室增加標本來源。同時應(yīng)進一步加強校內(nèi)實習基地的建設(shè),增加植物病蟲害標本的采集場地。另外根據(jù)課程需要,進行昆蟲室內(nèi)飼養(yǎng),如飼養(yǎng)鱗翅目幼蟲給學生進行內(nèi)部器官的解剖實驗等。教師在上實驗課前,也應(yīng)向?qū)W生強調(diào)實驗室管理制度及公共財物損壞賠償制度,并讓學生了解標本得來不易,杜絕出現(xiàn)學生惡意破壞標本的情況。
植物病害浸泡標本可改用硫酸銅亞硫酸浸泡液,該法保存葉片、葡萄果實等綠色效果最好,如煙草普通花葉病毒病的病葉,在硫酸銅亞硫酸浸泡液中保存,可見感染的葉脈及相鄰葉肉組織色澤變淡,葉肉會出現(xiàn)明顯變薄或厚薄不均的癥狀,呈半透明狀,在標本瓶里可見病葉的大小葉脈十分清晰。昆蟲浸泡標本可將鱗翅目幼蟲先用開水煮,讓蟲體蛋白質(zhì)變性后再浸泡,使蟲體特征易于觀察,且標本不易損壞[2]。病害蠟葉標本可用Cu2+處理液處理后再壓干保存,制作出的標本能夠較好地保存綠色[3]。利用塑料薄膜封存標本法:對于植物病害標本,先制作成蠟葉標本,然后與一張白紙同時放入護卡膜中,用過塑機封塑即可;昆蟲標本主要是針對昆蟲的翅、觸角,小型昆蟲的足和植物被害狀等制作的標本,封塑方法與病害標本相同。還可采用標本盒封存標本法:植物病害的蠟葉標本和昆蟲的干制標本經(jīng)過充分干燥和防蟲處理后,放于脫脂棉上,用標本盒進行封存。昆蟲的盒裝標本還可制作成生活史標本,也就是將同一種昆蟲的不同蟲態(tài)整齊地放置在一個標本盒中,分別寫上標簽再封存。
浸泡標本和干制標本分開存放,浸泡標本室用通風櫥裝置來減輕浸泡液的氣味,干制標本室可利用空調(diào)和去濕機來達到恒溫恒濕的存放條件,或者利用可調(diào)節(jié)溫濕度的標本柜來保存干制標本。通過改善標本保存環(huán)境,盡管增加了設(shè)備投入成本,但可以解決標本長霉、長蟲、變色等問題,達到長期保存標本、節(jié)約采集和制作成本的目的。對于一些來之不易且難以隨時采集的標本,可實現(xiàn)標本的重復(fù)利用。
對于教學實習中學生采集到的病蟲害標本,選擇一些制作規(guī)范的學生作品,建立病害標本和昆蟲標本展示廊,或者放入標本館中進行展示,形成集教學科研、標本展覽、學習觀摩等多功能于一體的多方位病蟲標本實驗室。此外,對于采集困難的農(nóng)業(yè)昆蟲標本或農(nóng)業(yè)植物病害標本建立圖文數(shù)據(jù)庫,利用多媒體的形式提供圖片展示和介紹,加深對病蟲標本的直觀印象,使教學過程更為生動,提高實驗教學效率。
[1]楊 紅,云 霞.高校實驗室在人才培養(yǎng)中的地位與作用[J].實驗室技術(shù)與管理,2011,28(7):288-289.
[2]楊向東,董建臻,李瑞軍,等.昆蟲學實踐教學昆蟲標本建設(shè)探索[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2012,40(22):11535-11536.
[3]陳興全,楊根華,蔡 紅,等.煙草病害標本制作方法研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學學報,2013,28(6):902-904.