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动物学研究方向范文1
【关键词】动物学教学 研究性学习 创新能力 实践能力
【基金项目】全国教育科学;“十五”规划重点课题(DFB030284),广西教育科学“十五”规划课题(2004C30),新世纪广西高等学校教育教学改革工程“十一五”第一批立项项目(2009B012)
【中图分类号】G648 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)06-0029-02
动物学是高等师范院校生物学专业的一门重要专业基础课。研究性学习作为一种新型的学习方式,是我国教育界现在极力倡导的。根据这种新的教学理念和以实验为根基的动物学的学科特点,表明了进行动物实验有利于培养学生的创新思维和实践能力。因此,在动物学教学中实施研究性学习成为必然。
1.研究性学习
1.1 研究性学习的定义
研究性学习指的是在教师的指导下,学生从一定的情境出发,以研究的方式来学习新知识,并相应地使研究意识、能力和精神得到提高[1]。研究性学习通常从自然、社会和生活中选择和确定专题,以问题为主线,通过发现问题、分析问题和解决问题的过程来探究专题,培养学生的创新精神和实践能力,使学生学会学习,促进学生的全面发展。
1.2研究性学习的特点
与传统的学科本位的学习方式相比,研究性学习是一种以探究为本位的学习活动,它尊重每一个学生的现实生活,着眼于培养具有完整人格、善于实践、自主学习、勇于创造的适应新型学习社会的人[2]。综合来看,其特点可以归纳为实践性、自主性、交互性、过程性、开放性[3]。在研究性学习中,学生参与的过程就是一个实践的过程,整个学习过程都由学生自主决定,教师只起指导作用。在开放的过程中,学生主要进行知识的探究,其不再被动地接受教师传授的知识,而是在教师的指导下自主地发现问题、分析问题,通过问题的解决探求出结论。
2.在动物学教学中实施研究性学习
2.1整合内容,专题教学
根据动物学教学大纲的要求对教学内容进行有机的编排和整合,然后以专题的形式进行教学。教学内容主要整合为各种不同研究方向的精华内容,这些内容囊括了动物学的爬行类、昆虫类、灵长类、鸟类等领域。一门课程,如果自始至终都由同一位教师完成,即使教师的授课内容很精彩,学生的兴趣也会下降、注意力也不容易集中。根据动物学教研室教师的研究方向,我们安排了多位教师进行动物学教学工作,教师针对自己的研究特长进行教学,以专题形式进行,一位教师一个专题,这样有利于学生领略不同名师的风采和研究领域,同时有助于学生选择自己感兴趣的方向进行研究学习。
2.2媒体多样,激趣诱学
运用讲授、设问、课堂讨论、基本技能演习等传统的教学方法讲述的内容主要包括动物学各分类的基础知识、实验和野外实习的基本技能,教师对这些基本内容进行讲述时,学生主要以倾听和训练为主。为了最大程度地激发学生的兴趣和让学生更好地掌握动物学的课程内容,教师在教学过程中辅以挂图、标本、幻灯、投影、录像、生物绘图等形象、活泼的手段。这多种多样的教学媒体主要来自教师们长期积累的资料和研究成果,具有一定的代表性,生动形象。如教师在教学过程中播放了与专题相关的一系列视频,通过这些形象生动的教学手段,学生的学习热情和创新思维被激发,有助于加深学生对教学内容的了解,为学生进行更深一步的探讨奠定了基础。
2.3改革考核,增强效果
2.3.1评价方式多样,全面检查效果
为了充分调动师生教与学的积极性,同时也为了全面客观地对学生的学习成绩和能力进行评定,我们采取了多样化、全过程的综合评价的考核方式,考核包括平时成绩和课程论文两大块。平时成绩包括出勤考核、课堂提问讨论、实验操作和实验报告。课程论文则由学生以小组形式完成,学生根据自身的实际情况,在学习过程中选择自己感兴趣的专题自愿组成小组,利用课余时间查找资料、确定课题、设计实验、进行实验完成小论文。课程论文的成绩以完成论文的质量为参考进行评定。这种集平时成绩和课程论文为一体的多样化、全过程的综合评价的考核方式全面检查了学生的学习效果,在一定程度上提高了学生的积极性和创造性,有助于学生研究性学习的进行。
2.3.2开放实验教室,培养创新能力
动物学研究方向范文2
关键词:人类性学;动物学;学科交叉
当前科学研究中不同学科的交叉已逐渐成为科学技术发展的一个重要趋势,并可能带来科学发展的新突破。学科交叉不仅推动了新兴学科的产生,而且也是获得原创性科学成果的重要途径。动物学(Zoology)是一门古老而又内容十分广博的基础学科。它研究动物的形态结构、分类、生命活动与环境的关系及发生发展的规律。人类性学(Human Sexology)是跨学科的,蕴含了自然学科、社会学科以及人类科学几个学科的范畴,是以性生物学、性医学、性心理学和性社会学学科为四大支柱所构建起来的一个复杂的、全面的和综合的体系。虽然现在对人类性学是否是一个真正的学科仍有争议,但这并不妨碍本文探讨动物学与人类性学的交叉。人类性学作为华中师范大学动物学硕士点的一个研究方向,与动物学学科在知识和内容上有很强的交叉渗透。
一、与动物生理学(Animal Physiology)的交叉渗透
人类性学与动物生理学的联系非常紧密。人类生殖系统功能,性器官系统与性反应都建立在动物生理学基础之上。从20世纪初直到20世纪80年代,黑西菲尔德(Hirschfeld)、弗洛伊德(Freud)及其追随者、霭理士(Ellis)、桑格(Sanger)、金西(Kinsey)、莱赫(Reich)以及马斯特斯和约翰逊(Masters & Johnson)等一大批学者,在倾向于“性”的自然学科属性的基础上,陆续繁荣了一个“性科学时代”。其中,巅峰之作的马斯特斯和约翰逊的人类性反应研究在人类生理学基础上于实验室里完成。同时,人类性学与神经生物学也有很深的渊源,现代性学发轫于19世纪末,1886年奥地利精神病医生、司法精神病鉴定专家克拉夫特·埃宾出版了《性病态》一书,标志着现代性学的奠基。同时,现在的人类性反应研究也借助了神经生物学的研究方法。(陶林等,2010)用先进的脑电ERP(Event Related Potential)代替了主观自述报告,为阐明性冲动的激活机制提供神经心理学依据。(朱洵等,2010)通过功能核磁共振成像(PET)的方法,得出了人类的群落结合方式不是典型的对偶结合的结论。作为与动物生理学相关的学科,内分泌学也推动了人类性学的发展。控制的神经——内分泌系统、性成熟,性周期等激素调节方面是人类性学的性医学领域的研究热点。
二、与发育生物学(Developmental Biology)的交叉渗透
人的生殖是人类发育的起始和目的之一。发育生物学主要研究生物个体发育中生命过程发展的机制。人类性学内容中的受孕、妊娠、分娩包含在发育生物学中。(李文京等,2010)综述的《性早熟发病相关因素的机制研究》归纳了性早熟遗传机制受Kisspeptin基因、LH受体、ER(雌激素受体)等调控。同时,发育生物学中的性腺分化和性别决定内容,将对于研究人类性别问题以及同性恋、易等都可能提供很好的参考。
三、与动物生态学(animal ecology)的交叉渗透
人类社会是一个多元的社会,社会文化环境对人类的性有很大的影响。动物也是一样,受到环境的影响很大,当然动物主要是受到生态环境的影响。性生态学对于人类性学的学习研究以及解释人类性现象有很大借鉴作用。常常在大学校园里听到有人议论理工科学校的男女生比例,谈到理工科学校的女生有多幸福,有多少人追。人类的这点把戏在动物中早就有了。当然,费舍尔性比理论(Fisher’s Sex Ratio Theory)的出现并非用于解释人类恋爱的,它主要是用来解释雌雄两性对后代的投入的。但是,我们确实可以从很多动物生态学的理论机制中看到人类社会行为的影子。再比如,动物的性选择和人类的择偶问题的关联。1871年,达尔文在《人类的由来及性选择》一书中首先提出了性选择理论用来解释雄性优势和受精优势的进化、遗传和延续,同时也解释了第二性征的进化。虽然之后的研究表明,人类择偶受到文化、社会、心理、经济政治的影响很多,但在人类的择偶中我们依旧可以看到动物性选择中的交换机制、求偶夸耀等现象。动物的性选择,为人类择偶提供了一个新的研究视角。
四、与动物形态学(Animal Morphology)的交叉渗透
动物形态学是研究动物内外结构以及他们在个体发育和系统发育过程中的变化规律的科学。人类性学与动物形态学关系密切,研究动物器官构造以及其相互关系的解剖学是了解人类生殖系统结构的基础。同时,通过比较解剖学,可以比较动物与人类生殖器官系统的异同,从进化的角度认识人类的进化。
五、建议
学科交叉确实是一种历史现象,并非一蹴而就,值得深入探讨。笔者就学者的发展、科研角度以及外部支持等问题对学科交叉提出一些建议。
1.培养学者的跨学科背景,在学习与研究中放宽视野
在科学研究中,往往是那些复合型人才或者勤于不断扩大自身的知识领域的研究者,最有希望取得重大的研究成果和突破性进展。这就要求我们在学习研究的过程中,不仅要努力学习钻研本专业,成为“自己领域的专家”,更要抱着一颗不断求知的心,努力涉及邻近的领域,成为一名复合型交叉人才。同时,应该不断完善自己,多阅读相关领域的书籍、参加相关领域学术会议和讲座,最好是能组成一个相关多学科的学习小组,让不同背景和专业的研究生能进行讨论交流,碰撞出学科交叉的火花。
2.开展跨学科研究,推动学科交叉发展
学科交叉不仅推动了新兴学科的产生,而且也是获得原创性科学成果的重要途径。当今科学技术发展的一个重要趋向就是不同学科之间的交叉、融合、渗透和协调发展,这是科学技术发展的必然趋势。研究生在研究中,应该就同一问题进行多角度、多学科的分析归纳总结,在研究选题时,同样的不应该局限在本专业领域中,应该善于交叉学习,交流意见。
3.高校重视学科交叉研究,推动复合型人才培养
通过组织跨学科研究来推进不同学科的交叉、融合与渗透,使得学科根据自身的发展规律和社会需求不断产生新的生长点。因此,从管理者的层面来看,关键是为跨学科的交叉研究提供工作平台,为推动学科交叉创造良好的环境和机制。现代化的教育要把培养复合型人才放在重要位置上,要设法营造有利于复合型人才成长的环境。
参考文献:
[1]朱大保,孙悦.生命科学中的学科交叉研究[J].中国科学基金,1997.
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[4]彭晓辉.性科学概论[M].科学出版社,2002.
动物学研究方向范文3
n. balakrishnan
methods and applications of statistics in the atmospheric and earth sciences
2012,384p
hardcover
isbn9780470684443
n. balakrishnan著
地球和大气科学中,简明而全面的统计学方法对于收集和理解数据是十分重要的。本书由100多位地球和大气科学领域顶尖的从业人员和研究人员提供素材,全面揭示了当前的地质、农业、动物和地球科学领域的数据收本文由收集整理集和分析方法。同时,本书还论述了与调查方法相关的技术和计算机统计方法,包括一些新兴的研究方向,如:地区天气的非线性预测、工程地质调查和水污染评价。
动物学研究方向范文4
关键词:《普通生物学》;生物技术;教学改革;案例教学法
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)28-0166-02
一、概论
《普通生物学》是一门理论性非常强的基础学科,其涵盖了动物学和植物学等相关学科的内容,其本质是让学生了解和认识到动植物的形态结构、生活环境、生理特征以及其多样性等,为学生对以后《普通生物学》相关的专业课程的研究打下牢固和全面的基础。《普通生物学》的涉猎范围广,使得其教学内容没有针对性,教学老师在安排教学内容的时候会对重难点的内容设定有所顾虑,同时,课程中对于生物结构和功能方面的描述非常抽象,需要运用大量的主观思维参与其中,而一百个读者心中有一百个哈姆雷特,即使同样的教学内容通过不同学生的理解和想象,可能会产生不同的教学结果。针对此难题,本文探究了案例教学法在《普通生物学》教学中的应用,希望通过此方法能够让《普通生物学》的教学内容更加具体客观和有章可循。
二、在《普通生物学》的教学中使用案例教学法的必然趋势
1.教学内容与实际应用可以更紧密的联系。《普通生物学》包含了非常多的内容,其中有细胞生化遗传学、动物学、植物学、生物资源学以及细胞生物学等各种类型的生态学。《普通生物学》的教学内容涵盖了基础理论和生物学现象与本质。这些跟实际的应用,在教学中没有太大的关联。一些学生会问他们学这门课程的目的是什么,为了很好地回答学生的问题,教师应该通过一些实际的案例来向学生展示学习《普通生物学》课程的重要性。
2.教学内容可以紧密联系学术动态。在《普通生物学》中,很容易发现里面的很大一部分教学内容都是上个世纪60年代产生的,例如生物学的基本原理以及生命的本质内容等。而在人们进入21世纪之后,各个行业都有着快速的发展,《普通生物学》教材中的内容已经跟不上时代的步伐。新的生物学教材中涵盖了新的观点、方法、理论以及现象和本质,这些内容都应该通过现代的动态实际案例来具体表现和说明,让学生能够通过案例来非常快地了解生物学相关的各个领域的学术动态,以此宽泛学生的知识面。
3.教学内容可以紧密联系生物技术专业。《普通生物学》把生物的进化当作主线,贯穿到生物的内容中来介绍生物的生命活动和基本结构,以此让学生更加清楚地认识到生物界的发展规律和形态;让学生懂得生物科学对于人类的生存和发展所起到的核心作用;让学生在学习的过程中,能够潜移默化地培养出辩证和发展的思想;让他们能够在以后遇到问题的时候有独立思考和解决的能力;同时也培养了他们的创新能力。生命科学的各个专业的内容都是《普通生物学》课程所研究的对象,所以《普通生物学》课程应该结合各个专业的培养目标和方向来进行教学。《普通生物学》涵盖了非常宽泛的教学内容,其必须同生物技术专业实践紧密联系起来。而生物技术专业的相关内容必须通过案例教学方法才能得以完美地展现,所以案例教学法在《普通生物学》的教学中得到应用是大势所趋。
三、案例教学法在《普通生物学》教学中的应用
在《普通生物学》中应用案例教学法一般是把实践和理论相互结合,根据生物技术专业的特点来组织案例,以此更详细地展示出《普通生物学》的应用和研究动态等。实例可以使用探究式和启发式的教学模式,通过网络和信息技术来激励学生独立自主地进行学习,让他们在学习的过程中发现生物学的理论知识的实际使用意义,以此培养出他们的学习兴趣和自主学习的能力。
《普通生物学》的教学内容涵盖了很多学科的内容,这就使得很多的案例可以在《普通生物学》中得以运用,例如蝴蝶效应、铁皮石斛种植资源与组织培养技术、嗜虫线虫的培养与害虫的防治、茶叶中活性成分的提取、重金属污染与防治以及湘江的治理工程以及纳米材料与《普通生物学》等。以下对铁皮石斛种植资源与组织培养技术、嗜虫线虫的培养与害虫的防治以及茶叶中活性成分的提取等案例进行具体分析。
在铁皮石斛种植资源与组织培养技术的案例教学中,可以详细地介绍铁皮石斛分类上的地位、铁皮石斛的种质资源调查、铁皮石斛的主要功效、铁皮石斛的组织培养措施以及铁皮石斛的组培养产商与市场发展动态等理论知识。后组织和安排学生通过各种渠道收集各种铁皮石斛的实物或者图片,比如江西铜皮石斛、海南石斛、广西石斛、云南鼓槌石斛以及邵阳~山石斛等,把这些各种各样的植物资源拿到一起对比和分析,让学生通过实物或者图片的展示来了解这些物质资源的不同特性,以此让学生在看得见、摸得着的实物面前产生浓厚的探究兴趣,从而提高教学效率。
在嗜虫线虫的培养与害虫的防治的案例教学中,应该先介绍嗜虫线虫的培养基、培养条件优化、纯化与保存以及嗜虫线虫在灭杀害虫上的应用办法等理论知识。后在安排实践的过程中,可以先把学生带到学校的实验室中,通过展示和分析嗜虫线虫的外形特点、培养和保存方式以及其生活环境等内容,让学生了解到嗜虫线虫可以结合动物学中的相关知识进行分析,因为蜜蜂在饲养过程中的害虫是巢虫,所以在动物学中对于巢虫和线虫有更多详细的解释和展现。这个案例的教学内容让学生可以把动物学中的线虫和昆虫的分类联系起来,分析其在人们的生产生活和生B环境的保护中起到的重要作用,以此宽泛了学生的知识面,联系实际的联想让他们更加深刻地理解了教学内容。
在案例茶叶中活性成分的提取的教学中,可以先介绍茶叶中含有熊果酸、齐敦果酸以及茶多酚等活性物质,后详细分析这些活性物质在人们生活中的巨大作用,比如熊果酸对抗菌、抗癌、抗炎、降温和降低血清转氨酶等方面有非常显著的效果,而茶多酚可以帮助人们有效地清除有害自由基,防止脂质过氧化,可以增强人体内代谢酶的活性,帮助解毒和分解致癌物等;在具体的活性成分提取的实践环节中,教师应该引导学生对实验进行总体设计,并详细介绍实验仪器和设备的正确使用方法和注意事项等。后在做完实验以后,总结部分可以介绍一下活性物质的生产现状和相关企业的研究动态等,以此让学生对此领域有一个系统的了解。通过对于茶叶中的活性成分的讲解和介绍,结合其活性成分的作用进行实验,通过实验结果来验证其理论知识,后结合实际情况来介绍这些活性成分的应用现状,环环相扣、紧密联系的案例教学内容,在加深学生对于茶叶中活性成分的认识和理解的基础上,也宽泛了他们对于此相关行业的认知范畴。在《普通生物学》的生物大分子的篇章中,主要讲述了生物大分子的结构和活性作用,所以对于茶叶中活性成分的提取的教学案例可以安排在生物大分子的章节中进行讲解和实验。
文中只列e了三个案例来进行分析,在实际的教学中,教师可以结合其他与《普通生物学》相关学科的具体案例对学生进行细致地分析,让学生在学习到《普通生物学》的生物本质的理论知识的同时,也能学习到如何把《普通生物学》的理论知识应用在生物技术工程的实践中,以此发现和解决更多的生物学相关的问题。把案例教学法运用在《普通生物学》中,可以把《普通生物学》的生物技术、理论知识以及教学研究方向等内容进行有效地整合。
四、小结
把案例教学法运用到《普通生物学》的教学过程中,教师可以按照课程的讲解内容来具体地引入合适的案例,在引入案例之前应该详细具体地把研究对象相关的理论知识灌输给学生,后在实践的过程中反复强调之前讲过的理论知识,以此证明实践可以有效地检验和证实理论知识,同时让学生通过对案例的解读和分析来掌握案例相关的教学内容。大量的学校通过教学实践证明,把案例教学法运用到《普通生物学》中可以有效刺激学生的探索欲和求知欲,激励他们独立自主地对所学知识进行研究和学习,从根本上提高《普通生物学》的教学效率。
参考文献
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[3]李延兰,李小英,高启禹,等.生物技术专业《普通生物学》课程教学改革与实践[J].新乡医学院学报,2009,(01).
动物学研究方向范文5
关键词:美洲斑潜蝇;防治方法;无公害
基金资助:吉林省教育厅“十二五”科学技术研究,吉教科合字〔2012〕第318号
中图分类号: S433 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2014.23.0017
美洲斑潜蝇是一种重要的国际性检疫害虫,在1995年被定为中华人民共和国新增加的进口植物检疫对象。吉林市及郊区初步统计在蔬菜、花卉等经济类产业中,因美洲斑潜蝇危害造成直接经济损失可以达到每年2亿元以上,吉林地区重视美洲斑潜蝇无化害的防治问题,曾多次组织专家进行无公害蔬菜生产研究,现将两种无公害防治美洲斑潜蝇方法研究试验,报告如下。
1 材料与方法
供试材料1:番茄(品种为法国粉玫瑰),小叶苘蒿。
试验地点:吉林农业科技学院大学生创业园区试验地。试验设置为小叶苘蒿与法国粉玫瑰间作对比法。在大学生创业园区试验地种植法国粉玫瑰地共200垄(0.6×15米)为试验区。2014 年4 月25 日,在大学生创业园区试验地,每5垄作为一个处理小区,每隔4垄播种1垄小叶苘蒿,人工条播,总计15个小区。先起垄,于2014年5月12日,在市场上购买番茄小苗,人工定植在空垄上,株距50厘米, 小叶苘蒿与法国粉玫瑰间作共计75 垄,其他25 垄连续定植法国粉玫瑰,以距小叶苘蒿50 垄外地区,设5垄为一对照小区人工条播小叶苘蒿,重复3次。在小叶苘蒿与法国粉玫瑰间作区与小叶苘蒿对照区,采用五点式取样法,每点连续摘取25片叶,各处理每次随机调查3个小区,5天/次,调查百叶总计出现害虫数量,记载从2014年5月20 日~2014年6 月15 日间危害情况。当小叶苘蒿被危害株率达90%以上时,人工摘除被害虫危害的叶片,集中销毁。
供试材料2:黄瓜――津优35号。
试验地点:吉林农业科技学院大学生创业园区试验地。实施方法:2014 年 5 月 21 日到 6 月 26 日,在创业园区的北京温室大棚以津优35号为试验材料,进行黄板诱杀试验,试验前5月19日调查黄瓜叶片平均为7.5 片/株,大棚为“北京温室”,双侧为二层门,中间设置缓冲间。将“北京温室”中间用200目的防虫网隔开,处理区与对照区各半。处理区内有津优35号18 架,对照区内有津优35号15 架,每3 架/区,进行试验。五点式取样法,每点随机摘取30片叶,调查叶片中害虫数量。田间处理区设置“天津光宁黄板”(天津光宁科技有限公司生产),悬挂在架条上高出架条40厘米,每处理区挂4 块,总数量为24块,对照区不加黄板,其他田间管理相同。每调查一次换一次“天津光宁黄板”,并记录诱集的成虫害虫数量,同时调查叶片中幼虫的数量,调查方法同前。
2 结果与分析
表 1 不同时间各处理美洲斑潜蝇危害调查(单位:头/百叶)
将表1中数据进行t 测验,t=4.5080大于 t0.05=3.581, 小叶苘蒿与法国粉玫瑰间作处理区与小叶苘蒿对照区差异显著。说明合理种植喜嗜植物与非喜嗜植物,用农业方法可以有效地控制害虫的发生。
将表2中数据进行t 测验,t=0.4803小于t0.05=2.145, 黄板处理区与空白对照区差异不显著。说明从挂黄板诱杀成虫对叶片中的幼虫的影响不大,可能为黄板诱杀数量仅为发生量的一部分。
表 2 不同处理区黄瓜叶片中幼虫量分析表(计量单位:头/百叶)
图1不同时间天津光宁黄板诱杀成虫情况
单位:时间(月/日)――(数量:头) 由图1可见天津光宁黄板可以有效地诱杀成虫。
3小结与讨论
试验结果表明,合理种植喜嗜植物与非喜嗜植物,用农业方法可以有效地控制害虫的发生。利用黄板诱杀美洲斑潜蝇成虫,是十分效的方法,对生产具有指导意义。在无公害生产中,利用黄板诱杀美洲斑潜蝇成虫,并合理种植喜嗜植物与非喜嗜植物,用农业方法可以有效地控制害虫的发生。
参考文献
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动物学研究方向范文6
关键词:SCAR标记;水产动物;应用
中图分类号:S917 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2013)-04-0251-1
特异性片段扩增区域(Sequence Characterized Amplified Region,SCAR)是由PARAN I和MICHELMORE RW在1993年首次提出的。该分子标记建立在RAPD-PCR分子标记基础之上的一种新型有效的分子标记技术[1],主要是基于特异的RAPD片段序列,以两端序列设计1对引物(含18-24个碱基),并且在较高的退火温度下进行的特异性序列扩增,从而实现由RAPD标记到SCAR标记的转化。SCAR标记直接采用专一性特异引物进行PCR扩增,避免了引物筛选、估算相似性等复杂的过程,且排除了随机引物结合位点之间的竞争,使稳定性和重复性显著提高。目前,SCAR分子标记技术已被广泛的应用于基因定位、辅助育种、种质鉴定和遗传连锁图谱构建等方面研究。[2-5]
1 SCAR标记的原理
SCAR标记主要是在序列未知的DNA标记(RAPD,AFLP等)基础上,对其特异PCR扩增产物进行回收,克隆和测序,根据扩增产物的两端序列设计特异性引物(一般比RAPD引物长,通常18-24个碱基),对DN段再进行PCR特异性扩增,把与DN段相对应的单一位点鉴别出来。由于SCAR标记扩增位点单一,退火温度较高,对反应条件不敏感,一般表现为长度的多态性,为共显性标记,有时也表现为扩增片段的有无,为显性标记。[6]
2 SACR标记的特点
SCAR分子标记技术是基于RAPD技术建立起来的,由于SCAR分子标记技退火温度较高,对反应条件不敏感,所以该方法与一般常规的分子标记方法相比,具有方便快捷、重复性好、可靠性高、对DNA质量要求低等优点[7],不需要经过酶切、连接、电泳、银染等过程,只需简单的PCR和琼脂糖凝胶电泳就能进行大规模的快速检测大量个体,且结果稳定。[1]SCAR分子标记类似于STS,揭示的信息量大,可作为物理图谱和遗传图谱之间的锚定位点,有利于构建高密度的遗传图谱,并能进行种间图谱研究或比较同源性研究。[8]
3 SACR标记在水产动物研究中的应用
3.1 逆选育与遗传性状保存
利用SCAR分子标记技术进行辅助育种,能够克服表现型鉴定和性状基因的困难,提高回交育种效率。中国水产研究者已成功地将其应用于重要经济型养殖鱼类良种选育与保存之中。例如,孙效文等[9]以荷包红鲤抗寒品系、黑龙江鲤、荷包红鲤以及荷包红鲤抗寒品系(父本)与柏氏鲤(母本)杂交F2的DNA样品为材料,获得2个与鲤抗寒性状相关的SCAR标记,成功的反映了两个群体在抗寒能力上的差异。高风英等[10]应用SCAR技术,对奥利亚罗非鱼(Oreochromisco aureus)群体进行分析,以2个SCAR标记,区分3个不同的奥利亚罗非鱼群体,并将为后期的选择育种提供分子依据。佟雪红等[11]利用RAPD和SCAR复合分子标记技术对建鲤、黄河鲤及其正反杂交子代4个群体进行RAPD-SCAR扩增图谱的比较,寻找两亲本的特征标记,探讨子代优势产生的分子机理,为下阶段良种培育提供重要的遗传学依据。
3.2 优良种质分子鉴定和遗传图谱构建
SCAR用于优良种质分子鉴定,克服了RAPD、AFLP等分子标记的不足,使种质鉴定更为快速准确。杨弘等[12]利用RAPD-SCAR复合分子标记技术对日本鳗(Anguilla japonica)、欧洲鳗 (Anguilla anguilla)和美洲鳗(Anguilla rostrata)的DNA进行SCAR扩增,得到37个特异性标记,可用来区分这3种鳗鱼。童芳芳等[13]成功的将RAPD-SCAR复合分子标记技术应用于三种黄颡鱼(普通黄颡鱼、光泽黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼),进行SCAR扩增,并获得特异标志性SCAR标记条带,实现准确有效地鉴别了三种黄颡鱼。郑伟等[14]利用SCAR复合分子标记技术,测定了所检的48尾鱼黄颡鱼,分属于普通黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)和光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)。司伟等[15]运用RAPD-SCAR复合分子标记技术对建鲤雌核发育的F1代进行分析,有效地区分杂交鱼与雌核发育鱼,建立了雌核发育的分子鉴别技术。此方法不仅提高了育种速度,而且缩短了育种周期,为相关的研究工作提供分子遗传学依据。
3.3 种质资源的保护和品种纯度的检测
通过SCAR分子标记技术检测水产动物良种的真伪和纯度,弥补了表型检测技术和同工酶检测技术的不足,为审定新品种、保护优质种质等方面提供了新的技术鉴定方法,可以在水产动物幼苗状态完成,而且准确性高,检测时间短。在水产动物研究中,董志国等[16]通过检测是否有该品种特有的SCAR特异性片段,对杂交种F1代的纯度进行鉴定,用以质量监测。栾会妮等[17]将SSR标记和SCAR标记结合,对3种鲤鱼品种内及品种间的遗传差异进行研究,检测其纯度,可明显提高筛选的准确性。
3.4 其他
SCAR还在基因克隆、基因定位等方面表现出它的优越性。朱慧兰[18]利用SCAR标记,成功的克隆了小麦SSH文库中IN-61-2全长cDNA,在缺铁或赤霉菌侵染时均能诱导其表达。张海英等[19]用AFLP-SCAR复合标记克隆出2条与黄瓜花叶病(WMV)抗、感基因相关的特异性条带,提高抗性育种效率。此外,王晓维等[20]还将小麦的AFLP标记转化为SCAR标记,从中选择多位点和较高多态性的引物,能够区分品种种子的纯度。但在水产动物中研究较少。
4 问题与展望
自从上世纪90年代以来,分子标记技术一直广泛的应用于水产动物优良种质的鉴定和优良性状基因的挖掘。鉴于SCAR标记技术的操作快捷方便、成本低等多种优点,受到了科研工作者的广泛重视。目前,SCAR和SCAR复合分子标记技术主要应用于水产动物种质资源鉴定,在其他方面的应用相对较少,相信随着分子生物学技术的不断进步,SCAR标记技术方法水产动物种质资源鉴定、优质相关经济性状的挖掘等方面的研究将更加深入,并有着广泛的应用前景。
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