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序論:在您撰寫分子遺傳學綜述時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
【關鍵詞】分子遺傳學;教學;方法
分子遺傳學是在分子水平研究生命現象的學科,已經成為21世紀生命科學前沿學科,它的基礎理論已經滲透到生命科學幾乎所有的領域,是涵蓋面非常廣的一門學科,同時也是現代生物科學發展最快的學科之一。從分子遺傳學發展以來逐漸從重視形態、代謝功能方面的演變延伸到研究基因和基因的結構和功能等的演變。
分子遺傳學目前已成為綜合性大學、理工科大學、農林院校等生命科學類各專業研究生的專業學位課,是繼本科階段課程如生物化學、分子生物學、遺傳學等課程后的進一步學習,對提高研究生的基本科學素質、提升專業素養和增強科研創新等有著十分密切的聯系和重要的影響。以分子遺傳學為基礎的遺傳工程則正在發展成為一個新興的工業生產領域,許多國家已經把分子遺傳學及技術列為優先發展的高科技項目。在這樣的發展潮流中,如何使學生能夠及時了解快速發展的分子遺傳學理論和技術的相關知識,為我國生命科學培養富有開拓精神、創新精神,具有國際競爭力的高層次、高質量的人才,研究生分子遺傳學課程的改革必將成為我們探索的一個重要課題。
一、學院特色
生物化學與分子生物學學科是生命科學領域發展最為迅速的前沿學科之一,也是中國計量學院近年來重點建設的學科,2004年入選浙江省重點扶植學科,2005年獲碩士學位點授予權。該學科的主要特色包括分子檢測和檢驗技術、重大生物安全和生物入侵問題、植物天然活性產物的提取與利用、環境分子生物學與農產品安全等方面的研究,均從基因或蛋白質等方面來闡明具體的機理,這與分子遺傳學存在著密切聯系。隨著分子遺傳學概念的深入人心,為了適應培養基礎厚、知識寬、素質高、能力強、面向21世紀開拓創新的生命科學優秀基礎性人才的需要,結合我院專業特色和人才培養計劃,2011年新增《分子遺傳學》課程為本學院生物化學與分子生物學碩士研究生的專業學位課,并于2011-2012年第二學期正式實施教學工作。
二、教材的選擇和教學內容的整合優化
本課程選用了以高等教育出版社出版的由路鐵剛、丁毅主編的《分子遺傳學》為教材。以南京大學出版社出版的由孫乃恩,孫東旭,煦編著的《分子遺傳學》和高等教育出版社出版的由朱玉賢等編著的《現代分子生物學》等為參考教材,同時也選擇了一些相關的動畫網絡電子教材。在教材上突出基礎性、綜合性、前沿性、時代性、創新性和引導性,并且符合相應的課時數,同時避免與其它課程的重復,能夠適合應用型人才的教材。
同時,從分子遺傳學的特色出發,優化教學內容,注重知識的橫向和縱向銜接,刪改與生物化學、分子生物學等相關課程間重復交叉內容,同時補充本教材內容的不足,使教學內容體現課程的特色性。課堂教學主要是講授基因組學與后基因組學、基因組結構與功能、基因表達調控、基因突變與DNA損傷修復、遺傳重組與轉座、雜交育種與誘變育種、突變體的創制與應用、分子遺傳學研究的常用技術介紹等。同時在講授基礎知識的同時也結合相關前沿熱點領域的知識和進展,如適當引入學科前沿內容以激發學生的學生興趣,并將最新的知識理論和科學熱點通過文獻介紹給學生。不僅達到授課內容國際化、教學理念前瞻化,而且可以培養研究生學習外文文獻的能力和思考科學問題的方法和習慣。教學過程全部采用多媒體與動畫網絡資源的教學方法相結合。在講授部分內容時,注重啟發研究生尋找自己相關課題進一步研究的新切入點,引導其通過科研和實驗過程去解決問題。實現在有限的課時中講授分子遺傳學的新發展、新觀念,為學生的思維打開一扇通向未來之門。
三、采用啟發式、引導式、討論式的教學方法
研究生教育是我國教育結構中最高層次的教育,培養的研究生不僅要有堅實的理論基礎,還要有鮮明的創新性,所以對于這種層次的教學,需要采用多種教學方式如啟發式、引導式、討論式。首先,在授課中進行啟發式教學,引導學生積極思考,按照提出問題、分析問題、解決問題的思路進行講解,而不是簡單的背記已有的結論,并在教學過程中增加專業英語詞匯,通過課堂上的反復講授,既能增加學生的專業英語詞匯量,幫助學生更好地理解教材內容,又提高了閱讀外文文獻的能力,為將來的專業及科研工作打下良好的基礎。其次,為了進一步鞏固理論課堂所學知識,并將理論與將來的研究課題聯系起來,設立相關的討論課,每個學生以分子遺傳學技術結合自己的研究方向,寫出課題設計思路,可以是目前正在研究的課題,也可以是假想的課題。讓學生在課余時間通過文獻查找和整理,準備討論提綱,并分組討論。鼓勵學生積極發言,闡明自己的科研思路,同時教師通過積極正確的引導,使課題設計更加合理,并賦予創新性。最后,進行課堂學術報告競賽活動,通過設計一些學科發展前沿與動態相關的討論議題,如突變體創制的應用前景、轉基因作物的安全性等。
四、采用綜合測評的方式評定成績
本課程成績的評定采用綜合測評的方式,進行基礎理論閉卷考試、綜述撰寫和課堂討論表現相結合的方法,讓研究生通過查閱文獻,撰寫綜述,課堂討論等,鍛煉研究生的歸納總結,推陳出新,開拓創新的綜合能力。也有利于提高研究生的學習熱情,并充分調動研究生主動探究的積極性和主動性。這種考試方法的建立,也增加了對學生的學習情況評價的客觀性,對創新能力培養和教學評價方式作有益的探索。
綜上所述,本次教學改革將全面推進研究生的教學工作,并且使教學內容體現基礎性、綜合性、前沿性、時代性、創新性和引導性。不僅可以有效地提高分子遺傳學的教學效果和處理與其它相關課程的銜接問題,而且還可以增強研究生的自主學習、科研創新等能力,讓他們實現科學知識向技術的轉化,為研究生獨立開展項目研究和申報課題奠定基礎,最終產出一定的科研成果,甚至實際的生產力。
參考文獻
[1]屈艾,朱必才,潘沈元,李宗蕓,高煥,汪承潤,王秀琴.提高遺傳學課程教學質量有效途徑的探討及體會[J].生物學通報,2002,37(11):44-45.
[2]余誕年.遺傳學的發展與遺傳學教學改革諂議[J].遺傳,2000,22(6):413-415.
[3]林海萍,張立欽,張昕,胡加付.幾種討論式方式在微生物學教學中的應用[J].微生物學通報,2010,37(7):1054-1057.
[4]趙新民,夏莉,徐玲,彭曉赟,劉石泉.分子生物學教學動畫網絡資源的利用[J].廣東化工,2011,7(38):196-198.
[5]王曉霞,劉志榮,解軍,程牛亮.如何在分子生物學教學中培養研究生的科研創新能力[J].西北醫學教育,2011,19(1):78-80.
[6]賀根和,葉九根,郭小華,段世華,朱立成.分子生物學雙語教學中“雙主體互動”教學模式構建策略初探[J].河北農業科學,2011,15(3):148-149,161.
關鍵詞:動物遺傳學 動物科學 遺傳檢測 細胞遺傳學 分子遺傳學
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.150
動物遺傳學是動物科學專業的重要專業基礎課程。遺傳學具有基礎理論抽象、邏輯思維強、知識面涵蓋廣等特點,是動物育種的理論基礎。遺傳學的基本概念和原理來自于生產、生活和科學研究的實踐,遺傳學實驗是遺傳學教學中重要的環節,是理論教學的深化和補充。近些年,隨著遺傳學的不斷發展,取得了很多的進展,特別是隨著分子生物學的發展,遺傳學進入了全新的分子遺傳學時代,較之之前的形態遺傳學、細胞遺傳學而言,分子遺傳學更為抽象,因此,長期沿用下來的經典遺傳學實驗顯然已經不能滿足遺傳學快速發展的需求,從而對遺傳學相關實驗課提出了更高的要求。
針對以上情況,結合我校動物科學專業設置的實際情況,經過長期的摸索和創新,我校動物科學學院近年來開始開設了實用遺傳檢測技術課程,學時120學時。主要通過實驗制備和觀察,使學生從細胞、分子及群體水平上掌握遺傳學的實驗操作方法;學會基本儀器設備的使用技巧;了解遺傳學研究方法和手段,進一步加強學生獨立分析問題和解決問題的能力,獨立操作和創新能力及培養學生的動手能力。同時注意培養學生實事求是,嚴肅認真的科學操作和良好的實驗習慣,為今后的工作和研究打下良好基礎。本文將就本課程的設置進行綜述,旨在為相關學科今后在遺傳學相關實驗課程的開設方面提供借鑒。
1 細胞遺傳學篇
細胞遺傳學是研究細胞中染色體遺傳規律的學科。 同時也是在細胞層次上進行遺傳學研究的遺傳學分支學科。著重研究細胞中染色體的起源、組成、變化、行為和傳遞等機制及其生物學效應。
圍繞細胞遺傳學,設立了如下實驗項目:①細胞培養。主要講解細胞的體外培養原理、條件、技巧和注意事項。主要通過采集動物外周血培養2個周期,用以觀察培養細胞在體外分裂情況;②培養細胞的同步化處理。主要講解在體外培養條件下同步化處理的原理、條件、技巧和注意事項。處理培養細胞分裂中期同步化;③外周血淋巴細胞染色體標本制作。主要包括以下過程:收集細胞低滲處理固定涂片染色觀察;④骨髓細胞染色體標本的制備。主要包括以下過程:秋水仙素處理取管狀骨沖取骨髓細胞低滲處理固定涂片染色觀察;⑤果蠅唾液腺染色體標本的制備。主要包括以下過程:培養果蠅三齡幼蟲解剖分離唾液腺水解處理染色壓片觀察;⑥染色體顯G帶。主要包括以下過程:制備染色體標本片胰蛋白酶處理染色觀察;⑦各種顯微鏡的調試實用實踐。主要包括熟悉普通研究顯微鏡,相差顯微鏡,暗場顯微鏡,熒光顯微鏡的光路合軸、聚光器調焦、濾鏡選用等操作;⑧染色體標本的觀察照相。主要包括以下過程:顯微鏡下觀察制備好的染色體標本片統計分裂相的比例數細胞染色體數選形態良好數目占眾數的分裂相拍照;⑨染色體核型分析。主要包括以下過程:染色體照片photoshop軟件裁剪整理同源染色體配對排序測染色體臂長計算相對長度和臂比。
2 分子遺傳學篇
隨著遺傳學的迅猛發展,分子遺傳學已經滲透到了遺傳學的各個角度,分子遺傳學也因此在教學中已經占有了相當大的比重。分子遺傳學實驗技術也成為研究者使用得最多的分析手段,這就進一步要求我們的實驗教學也要適應遺傳學的發展。
圍繞分子遺傳學,設立了如下實驗項目:①動物組織(肌肉)中DNA的提取。主要包括以下過程:采集動物組織材料破壞細胞膜和核膜白和DNA分離抽提純化DNA乙醇沉淀DNA檢測DNA純度和量;②動物性別鑒定。主要包括以下過程:提取動物組織DNAsry特異引物PCR擴增電泳判斷;③DNA酶切電泳。主要包括以下過程:λDNA限制性內切酶酶切瓊脂糖凝膠電泳檢測;④動物來源物種鑒定。主要包括以下過程:樣品采集基因組DNA提取PCR-RFLP瓊脂糖凝膠電泳檢測判斷;⑤動物組織總RNA的提取。主要包括以下過程:樣品采集RNA提取瓊脂糖凝膠電泳檢測;⑥Total RNA質量的檢測及cDNA的制備。主要包括以下過程:紫外分光光度計檢測Total RNA質量反轉錄cDNA檢測;⑦microRNA指紋圖譜技術(MTFP)在肉品質檢測中的應用。主要包括以下過程:樣品采集總RNA提取及檢測cDNA的制備及檢測PCR反應及檢測PAGE電泳檢測和分析;⑧PCR-RFLP鑒定ABO基因型。主要包括以下過程:毛囊(毛發)中總DNA的提取及電泳檢測糖基轉移酶基因片段擴增及電泳檢測擴增片段限制性酶切及電泳檢測。
遺傳學是研究生物遺傳和變異的科學。隨著現代生物科學技術的發展,遺傳學已成為生命科學領域中發展最為迅速的基礎學科之一,而實驗實踐教學環節為培養學生的科學思維、探索思維和實踐創新能力提供重要途徑,并且可以提高學生的實際動手能力和分析問題、解決問題的能力。遺傳學實驗技術和方法是遺傳學建立和發展的基礎,如今現代的遺傳學實驗技術已廣泛滲透到生命科學的各個分支領域,并正在發揮其獨特的作用。本文通過數名長期工作在遺傳學本科教學一線的教師多年的教學實踐經驗,結合動物科學專業設置的特色,摸索了一套適合動物科學專業本科生實際的實驗課教學體系,旨在為培養理論與實踐兼備的高素質動物科學方向的本科生做出一定的貢獻,也期望為國內同行遺傳學教學相關實驗課的開設提供一定的借鑒作用。
參考文獻:
[1]郭玉華,曹敏建,曹秀云等.農業高校遺傳課印證實踐教學的新探索[J].高等農業教育,2003,(6):73-75.
[2]李婉濤,王文靜.遺傳學教學中學生創新能力的培養[J].高等農業教育,2003,(6):61-62.
[3]易樂飛,王萍,程漢良等.遺傳學實驗教學改革與創新型人才培養[J].中國現代教育裝備,2011,(3):93-94.
[4]閆紹鵬,王秋玉,王晶英.遺傳學實驗教學改革的思考與實踐[J].實驗室研究與探索,2010,29(7):275-277.
[5]楊友才,劉目前,王水蓮.加強實踐教學,提高人才培養質量[J].高等農業教育,2003,(4):81-83.
[6]任大明,呂淑霞,張立軍等.改革生物技術專業實驗課教學模式的探索與實踐[J].高等農業教育,2003,(5):60-61.
作者簡介:蘇蕊,內蒙古農業大學動科院,內蒙古呼和浩特 010018
張燕軍,內蒙古農業大學動科院,內蒙古呼和浩特 010018
[關鍵詞]林麝;分子遺傳學;分子標記;人工繁育;泌香
林麝Moschusberezovskii又名麝鹿、香獐,屬偶蹄目Artiodactyla、麝科Moschidae、麝屬Moschus,是目前養殖規模較大、數量最多的麝科動物之一。雄麝香腺分泌的外激素――麝香在傳統中藥領域發揮著重要的作用[1-2]。由于國際香料市場和醫療行業對麝香需求量的大增,人類“殺麝取香”和對其棲息地的嚴重破壞,已使該物種野生種群數量急劇減少,現存麝類已面臨瀕危。目前,林麝已被列人CITES附錄Ⅰ中,《中國瀕危動物紅皮書》將麝列為瀕?;蛞孜游颷3]。我國1988年頒布的野生動物保護法將林麝列為國家二級保護動物,2002年又將其提升為一級保護動物。麝的珍貴引起了許多生物學工作者的濃厚興趣,在林麝的生態學[4]、行為學[5]、分類學[6]、生理學[7]以及麝香的藥理學與臨床應用[8]等方面開展了積極的探索。
近年來,隨著現代生物技術的不斷發展,細胞生物學、分子生物學等新興生物技術開始被不斷地運用到林麝遺傳育種工作中,為林麝的育種保護工作注入新的活力。其中,以新興發展起來的分子遺傳標記技術最引人注目,分子遺傳標記的出現使基于此類標記的選擇育種技術有了實現的可行性,顯現出了巨大的應用潛力。當前,分子遺傳標記在林麝遺傳育種中的應用主要體現在遺傳分類、人工繁育、泌香、疾病等方面。本文就分子遺傳學在林麝研究中的應用現狀做一綜述,并對后期研究進行了展望,以期為提高林麝的生產性能提供參考。
1林麝分子遺傳標記
分子遺傳標記是基于DNA差異進行個體或群體遺傳多樣性分析的有力工具。常用于林麝遺傳多樣性分析的分子標記方法有AFLP,mtDNA,微衛星DNA等。
AFLP技術在種群結構和差異的調查中起著非常重要作用[9]。陳軒[10]根據AFLP分子標記的特點,以四川養麝研究所白沙養麝場21只林麝樣品和金鳳山養麝場14只林麝樣品為材料,對2個種群的遺傳多樣性進行了比較分析,結果發現四川養麝研究所白沙養麝場圈養的2個林麝種群均具有較高水平的遺傳多樣性,但金鳳山種群具有相對較高的遺傳多樣性。趙莎莎[11]利用相同的原材料進一步檢測了22對選擇性引物組合,共獲得了908個AFLP多態片段,結果證明了麝香高產組在多態位點比率(PPL)上極顯著高于參照組和低產組,在遺傳多樣性水平上也有更高的整體競爭優勢。
mtDNA是核外遺傳物質,由于mtDNA的控制區富含A,T堿基,屬于遺傳高變區,進化速度比其他區域快,多態性豐富,常被應用到野生動物群體遺傳多樣性檢測中。彭紅元等[12]通過分析四川省3個本地種群中林麝mtDNA控制區域582bp片段,發現94個變異位點,在109個個體中檢測出27個單倍型,表明3個群體間很少進行遺傳交流,建議建立系譜以增加群體間基因的交流。2014年,馮慧等[13]調查了陜西省林麝1個圈養種群3個野生種群mtDNAD-Loop632bp片段的遺傳多樣性和種群結構,結果表明,陜西省林麝群體mtDNAD-loop區序列存在著較豐富的變異和遺傳多樣性,鳳縣野生群體和鳳縣養殖場群體的核苷酸多樣性和單倍型多樣較高,養殖場種群沒有出現近親繁殖及遺傳多樣性下降的情況。鳳縣野生群體和鳳縣養殖場群體兩者遺傳分化較小,存在著較高的基因流水平。
微衛星DNA廣泛分布與真核生物基因組中,具有多態性高、共顯性遺傳、選擇中性、易于操作等特點,是一種極具應用價值的分子遺傳標記,由于微衛星重復序列在群體間和不同的個體間通常表現出很高的序列變異性,并且這種變異呈共顯遺傳,因而在微衛星重復序列廣泛應用于物種遺傳多樣分析。2004年,鄒方東[14]運用微衛星標記法構建了3個林麝基因組微衛星富集文庫,每個文庫含有上萬個轉化子。2005年,Zou等[15]又運用了改進的富集文庫方式來分離微衛星位點,獲得了野生林麝的多態位點,結果發現70%的基因組文庫為(AC)_n文庫,8個微衛星位點呈現高度多態性,可作為研究林麝的分子遺傳標記。2006年,夏珊[16]對構建林麝的微衛星文庫篩選了6個多態性好的座位,并對林麝的遺傳多樣性進行初步的分析,6個微衛星座位的多態信息含量(PIC)最低為0.6214,最高為0.7984,說明這6個林麝微衛星座位具有高度多態性,進一步證明了微衛星DNA是很好的分子遺傳標記。
2林麝遺傳分類研究
目前,對林麝的遺傳分類有3種研究手段,分別為形態解剖學、細胞遺傳學和分子生物學。一種是根據外形、頭骨和距骨的形態特點以及生態習性、分布等認為麝確是一個獨立物種[17]。陳服官等[18]根據林麝生物標本,再一次肯定了這種分類方法。林麝作為麝科動物一個亞種除了在形態解剖學上得到了明確的肯定外,從細胞遺傳學特征來看,也得到了有力的支持。細胞的染色體組型和染色體帶型都代表著種的特性,它為不同物種在分類研究和確定其在進化過程中的位置提供了一個重要的依據。2004年,鄒方東等[19]以林麝外周血淋巴細胞為實驗材料,首先建立了適合林麝淋巴細胞增殖的培養體系,并用培養出的細胞制備染色體,確定林麝核型是2N=58,且全都是端著絲粒染色體,還首次應用染色體G-帶技術,對林麝染色體的G-帶帶型進行了研究,確定了林麝染色體是2N=58,且全都是端著絲粒染色體,這與其他鹿科動物存在較大差異。結果表明,從細胞遺傳學角度將麝分為單獨一科也是比較合理的。
隨著分子生物學的發展,麝作為獨立的科在分子水平上相繼得到了印證。Kuznetsova等[20]對鹿科家族成員和其他偶蹄動物的線粒體基因12S和16SrRNA(2445bp)的序列和核β-spectrin基因(828bp)的區域進行分析,發現鹿科和麝存在幾個分子共源性特征。劉學東等[21]則利用測得梅花鹿、坡鹿、原麝和林麝的線粒體12SrRNA基因全序列,與GenBank中檢索到的鼷鹿、長頸鹿和牛12SrRNA基因全序列進行對比,分別應用ME,ML,MP方法重建系統樹,發現3種樹拓撲結構一致,結果顯示麝、鹿、牛、長頸鹿均各自為單系群,且麝作為一個單系進化。此外,采用PCR技術和序列測定方法從線粒體DNA上得到367bp的細胞色素b基因片段序列,分析其序列可得出在麝、獐、麂和鹿的系統進化中,麝約在600萬年前與鹿科分歧,而鹿科的3個亞科是在350~500萬年前開始分歧,表明麝可單獨作為麝科[22]。張亮則采用克隆SRY基因的CDS區的方法,得到林麝和馬麝的SRY基因,對其進行分析顯示,支持麝作為獨立一科的觀點[23]。2009年,彭紅元等[12]測定了林麝全線粒體序列,分別運用MP,Baryes方法與其他22種反芻亞目的動物相關基因序列進行系統進化分析,表明林麝與鹿科動物的親緣關系最為接近,并單獨形成一支,在牛科和鹿科之前分化出來,為鹿科、??苹榻忝萌?。2012年,馮慧等[13]從秦嶺林麝的毛發樣品中提取得到線粒體DNACytb基因的部分序列,并對其進行序列分析,發現林麝、原麝、馬麝、喜馬拉雅麝、黑麝是5種獨立的種,林麝與原麝的親緣關系最近,進一步彌補了現有形態分類研究的不足,得到更有說服力的分析結果。截至目前,運用各種克隆方法得到的林麝DNA序列,對其分析后發現其遺傳學分類與形態解剖學、細胞遺傳學得到的結果是相同,對麝作為單獨一個物種的結果進行了充分的肯定。
3林麝分子遺傳學在人工繁育上的應用
經過50多年的發展,我國在林麝的人工繁育方面取得了不少優秀成果。但是,由于基礎研究及資金等方面的問題,我國的圈養林麝規模一直徘徊在6000只左右[24],并且在林麝養殖過程中出現的種群退化、后代抗病力下降等問題也不斷凸顯,因此,加大對林麝的人工繁育研究,特別是基礎研究工作力度顯得尤為重要。2004年,鄒方東等[25]首次成功克隆了與林麝生殖相關的核β-A亞基成熟肽序列,為林麝的人工繁育和麝資源的保護利用提供了相關基礎資料。也有人對俄羅斯西伯利亞地區、遠東地區和薩哈林島的麝進行遺傳多樣性分析,發現隨著棲息地的分裂,麝的近親繁殖遺傳多樣性在不斷上升,進而出現種群隔離現象[26]。此外,岳碧松研究團隊對四川省米亞羅、金鳳、馬爾康3個養殖場的林麝進行微衛星分析,表明都是有效的群體規模,其遺傳結構具有重要的保護意義,并建議在林麝人工育種時應當充分考慮這種遺傳結構[27],這為林麝的選育工作提供了新的認識。2013年,岳碧松研究團隊再次對四川米亞羅地區人工繁育林麝的多態性進行微衛星分析,發現由于引入新的血緣,林麝的雜合程度和遺傳多樣性在不斷增加[28],為林麝的人工繁殖管理提供了一種新的方法。
4分子遺傳學與林麝泌香的關系
獲取麝香是保護林麝遺傳資源的本質因素,提高麝香的產量,對林麝泌香相關的研究已經從組織解剖水平深入到泌香分子機制的研究。陳軒[10]分析了林麝AFLP的多態性與產香量的關系,篩選出34個在高產組和低產組間等位基因頻率分布有顯著(P參照組>低產組(P
白康[29]采用PCR-SSCP、測序分析等生物技術手段對雄性激素受體(AR)基因外顯子1,4,8進行研究,結果顯示,AR基因外顯子1,4,8在所做樣本中不存在多態性,說明雄性林麝AR基因外顯子(1,4,8)在林麝中具有高度保守性。王勤等[30]克隆了調控林麝的繁殖和泌香的重要垂體激素FSH-β和LH-β基因,這為開展林麝泌香過程中基因表達的關聯分析提供了一定的理論依據。
5分子遺傳學與林麝疾病相關分析
麝類疾病是長期阻礙林麝人工養殖發展的關鍵因素。隨著分子生物學的發展,分子遺傳標記技術已經運用到林麝的疾病診治過程中,這為尋找麝類疾病起因,制定相應抗體提供了一種新的借鑒方法。羅燕等[31]對林麝肺源致病性Escherichiacoli毒力基因進行了檢測及鑒定,為進一步研究林麝肺源致病性E.coli的致病機制奠定了基礎,同時為防治林麝E.coli性肺炎提供了依據。2013年,鄒丹丹等[32]克隆和表達了林麝IL-1β基因,為其用于林麝疾病的防治奠定基礎。李靈等[33]以四川養麝研究所的115只林麝個體為對象,通過對MHCⅡ類經典的DR和DQ座位的分離、遺傳變異分析和化膿性疾病相關性的分析,揭示了林麝MHCⅡ基因多態性的維持機制及其與化膿性疾病的密切關系。周鑫等[34]為調查林麝肺源致病性大腸桿菌O因子血清型以及相關耐藥基因的流行狀況,采用玻板凝集反應法進行O因子血清型鑒定,同時用PCR方法檢測耐藥基因,發現29株菌皆攜帶多種耐藥基因,這對林麝臨床科學合理用藥有重要指導意義。
6問題及展望
6.1存在的問題
6.1.1林麝馴化程度低,對分子遺傳工作的開展帶來極大不便從1958年以來,全國陸陸續續開展了林麝的馴化研究,并取得了一定的成果,其中包括陜西鎮坪、四川馬爾康、重慶南川等養殖基地[35-37]。但由于科研經費有限及林麝養殖效益等問題,馴化研究并沒有持續,這造成了林麝的馴化程度很低。這給林麝分子遺傳研究過程中的樣品采集、生產性能測定等工作帶來極大不便,也給林麝帶來強烈的應激反應。強烈的應激反應不僅給實驗數據的可靠性與穩定性造成一定程度的影響,還對林麝自身的健康造成不利影響。
6.1.2林麝為一級保護動物且價格昂貴,限制了某些分子遺傳相關工作的開展林麝為國家一級珍稀瀕危藥用動物,不允許因為科學研究而對林麝有任何傷害,因此無法及時地采集林麝內臟進行深入的分子生物學相關研究,只能采集林麝毛發、血液或因疾病死亡林麝的內臟,這給林麝分子遺傳學相關研究帶來了不便。同時,由于林麝資源量有限,存在非常嚴重的炒種情況,目前每對林麝的價格被炒到7萬元,昂貴的種源成本大大降低了林麝產香的盈利能力,也大大提高了林麝研究的成本,這種現象不僅嚴重阻礙了林麝分子遺傳相關研究,而且不利于整個林麝養殖產業的健康發展。
6.1.3相關科研人員稀缺,發展緩慢目前,相對與其他常見動物,從事林麝相關工作的人員極少,主要分布在四川養麝研究所、重慶市藥物種植研究所、四川大學、華東師范大學、浙江大學、陜西動物研究所等科研院所,幾乎沒有進行過林麝養殖行業的專題研討及技術交流會。因此先進的分子生物學技術在林麝上應用的時間相對靠后,這也大大地降低了林麝遺傳學相關研究的進展。
6.2展望
6.2.1麝香資源奇缺是林麝分子遺傳學研究開展的內在動力麝香具有極高的藥用價值,但由于麝香的產量極低,遠遠不能滿足市場需求,這使得麝香的價格長期維持在黃金的3倍左右,因此,提高麝香產量就成為了林麝養殖行業的最重要目標。但由于林麝資源量極少且馴化程度低,傳統遺傳育種方法很難在林麝上得到順利開展,因此通過分子遺傳學方法篩選麝香高產分子標記越來越成為關注的焦點。
6.2.2新技術新方法的應用將大大加快林麝分子遺傳學研究進展林麝分子遺傳學研究隨著分子生物技術的不斷進步已經取得了長足發展,DNA條形碼鑒定物種技術[38]、DNA分子性別鑒定技術[39]已成功運用在林麝遺傳資源保護與與繁育工作中。然而,相對于林麝如此豐富的遺傳背景,僅靠分子生物學技術遠遠不夠,而且相關的研究成果得不到充分應用,因此有必要進一步了解林麝的遺傳結構,將傳統研究方法和分子生物技術相結合,了解其遺傳結構差異和特征,進行針對性保護和利用。另外,為了促進人工養麝事業的發展,提高林麝種群增長率和麝香產量,須繼續加強對林麝的泌香性狀、疾病抗性等表型的標記研究,為實現標記輔助選擇(MAS),加速良種培育打下基礎。
[參考文獻]
[1]中國藥典.一部[S].2010:361.
[2]安談紅.麝香藥用價值研究[J].吉林農業,2010(8):211.
[3]李天培.古老珍貴的物種――麝[J].中學生物學,2004(3):9.
[4]姜海瑞,薛文杰,徐宏發.林麝的生物學特性、資源現狀及保護對策[J].生物學教學,2012(5):7.
[5]衛寧.圈養雄性林麝期與非期主要行為的研究[D].北京:北京林業大學,2014.
[6]GrovesPC,馮祚建.安徽省麝的分類地位[J].獸類學報,1986,6(2):105.
[7]韓增勝,楊長鎖,李青旺,等.林麝生殖生理和繁殖性能觀察研究[J].西北農林科技大學學報:自然科學版,2003,31(6):103.
[8]陳怡君,鐘玉緒,董武,等.麝香酮對斑馬魚胚胎的發育毒性[J].中國藥理學與毒理學雜志,2014,28(2):267.
[9]朱偉銓,王義權.AFLP分子標記技術及其在動物學研究中的應用[J].動物學雜志,2003,38(2):101.
[10]陳軒.林麝AFLP的多態性研究及產麝性能的標記分析[D].杭州:浙江大學,2007.
[11]趙莎莎.圈養林麝遺傳多樣性及泌香性能關聯標記的分析研究[D].杭州:浙江大學,2009.
[12]彭紅元,張修月,岳碧松.林麝線粒體基因組擴增及其序列結構的初步分析[J].玉林師范學院學報,2011,32(2):63.
[13]馮慧,馮成利,劉曉農,等.林麝毛發DNA的提取及系統發育分析[J].西北農業學報,2012,23(8):14.
[14]鄒方東,岳碧松,張義正.林麝(Moschusberezovskii)微衛星的分離與多態性研究[C].南充:四川動物學會第八次會員暨第九次學術年會,2004.
[15]ZouFD,YueBS,XuL,etal.Isolationandcharacterizationofmicrosatellitelocifromforestmuskdeer(Moschusberezovskii)[J].ZoolSci,2005,22(5):593.
[16]夏珊.林麝(Moschusberezovskii)微衛星分子標記篩選及其應用研究[D].成都:四川大學,2006.
[17]高耀亭.中國麝的分類[J].動物學報,1963(3):479.
[18]陳服官,閔芝蘭,黃洪富,等.陜西省秦嶺大巴山地區獸類分類和區系研究[J].西北大學學報,1980(1):137.
[19]鄒方東,岳碧松,張義正,等.林麝染色體制備方法及核型與G-帶帶型研究[J].獸類學報,2004,24(2):115.
[20]KuznetsovaMV,KholodovaMV,DanilkinAA.Molecularphylogenyofdeer(Cervidae:Artiodactyla)[J].Genetika,2005,41(7):910.
[21]劉學東,鄭冬,馬建章.從12SrRNA基因序列探討麝類動物(Moschus)在新反芻下目中的系統學地位[J].東北林業大學學報,2005(3):59.
[22]李明,盛和林,玉手英利,等.麝、獐、麂和鹿間線粒體DNA的差異及其系統進化研究[J].獸類學報,1998,18(3):184.
[23]張亮,鄒方東,陳三,等.林麝及馬麝SRY基因片段克隆及其在系統進化分析中的應用[J].動物學研究,2004,25(4):334.
[24]李林海,黃祥云,劉剛,等.我國麝養殖種群現狀及養殖業發展的分析[J].四川動物,2012,31(3):492.
[25]鄒方東,張義正,楊楠,等.林麝、馬麝及梅花鹿活化素基因β_A亞基成熟肽序列的克隆和分析[J].動物學雜志,2004,25(3):22.
[26]KholodovaMV,Prikhod′koVI.MoleculargeneticdiversityofmuskdeerMoschusmoschiferusL.,1758(Ruminantia,Artiodactyla)fromthenorthernsubspeciesgroup[J].Genetika,2006,42(7):955.
[27]GuanTL,ZengB,PengQK,etal.Microsatelliteanalysisofthegeneticstructureofcaptiveforestmuskdeerpopulationsanditsimplicationforconservation[J].BiochemSystEcol,2009,37(3):166.
[28]HuangJ,LiYZ,LiP,etal.GeneticqualityoftheMiyaluocaptiveforestmuskdeer(Moschusberezovskii)populationasassessedbymicrosatelliteloci[J].BiochemSystEcol,2013,47:25.
[29]白康.林麝雄激素受體多態性和性激素水平與其泌香量關系的研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2012.
[30]王勤,張修月,王中凱,等.林麝促卵泡激素和促黃體激素基因的克隆及其序列分析[J].四川動物,2012,31(1):77.
[31]羅燕,王朋,趙洪明,等.林麝肺源致病性大腸桿菌分離鑒定及毒力基因PCR檢測[J].中國預防獸醫學報,2012(8):615.
[32]鄒丹丹,楊東,姜立春,等.林麝IL-1β基因的克隆、表達及生物學活性檢測[J].畜牧獸醫學報,2013,44(11):1734.
[33]李靈.林麝Ⅱ類MHC基因分離與化膿性疾病的相關性研究[D].杭州:浙江大學,2013.
[34]周鑫,羅燕,程建國,等.林麝肺源致病性大腸桿菌O因子血清型鑒定及部分耐藥基因的PCR檢測[J].四川動物,2014(5):715.
[35]張義正,鄧正已,李正昌.林麝的馴化及異地移養[J].中藥材,1985(2):14.
[36]鄧鳳鳴.林麝的馴化與控制放牧[J].野生動物,1986(4):35.
[37]胡,封孝蘭.林麝幼仔集群習性培育試驗初報[J].特產研究,2009(3):5.
關鍵詞:彌漫性大B細胞淋巴瘤;形態學;分子遺傳學;免疫表型;預后
彌漫性大B細胞淋巴瘤(diffuse largeB-cell lymphoma,DLBCL)占非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin's lympho-mas,NHL)的31%~34%,在亞洲國家一般大于40%,是NHL中最常見的一個亞型。2008年WHO將DLBCL定義為一類彌漫生長的B細胞性淋巴瘤,瘤細胞核大于或等于正常吞噬細胞核,或大于正常淋巴細胞的2倍[1]。DLBCL在臨床特征、侵襲部位、組織形態學、分子遺傳學、免疫表型等方面,均表現出明顯的異質性。本研究著重從臨床、免疫、分子遺傳學等方面,對近年來的國內外研究工作及進展進行綜述。
1病因學
DLBCL的病因尚不清楚,大多數為原發,也可從慢性B淋巴細胞白血病/小淋巴細胞淋巴瘤、濾泡淋巴瘤、淋巴漿細胞性淋巴瘤、某些霍奇金淋巴瘤等發展和轉化而來,這種轉化可能與一些染色體結構改變有關。
DLBCL的發生可能與病毒感染、免疫缺陷以及自身免疫有關。EB病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)、人類皰疹病毒8型(HHV-8)等感染與DLBCL的發生有著較為密切的關系。2011年5月第十二屆全國淋巴瘤學術大會肯定了我國近年來惡性淋巴瘤發病率逐年上升與環境污染和食品添加劑之間具有密切關系[2]。
2流行性病學與臨床特征
DLBCL是成人淋巴瘤中發病最多的一型,多見于60歲以上的老年人,也可見于兒童,男性比女性稍多。DLBCL臨床上以迅速增大的無痛性腫塊為典型表現,部分患者可有發熱、體重減輕等癥狀。DLBCL的臨床過程呈侵襲性,多為單個淋巴結或結外病灶出現迅速長大的局限性腫塊,約1/3的患者有全身癥狀[3]。腫瘤主要原發于淋巴結內,但有約30%~40%的患者首發于淋巴結外,一般呈局限性病灶。結外發生部位常見于胃腸道、皮膚、中樞神經系統、肺、肝、縱隔、骨骼、生殖器、及韋氏環,骨髓和血液的原發或累及少見,最常見的部位是胃腸道(胃和回盲部)[4]。
3分子遺傳學
DLBCL具有多種特征性的細胞分子遺傳學改變,許多病例往往具有復合性基因異常[5]。DLBCL常見的分子遺傳學改變包括1號染色體q2~23、6號染色體q21~25、14號染色體q11~12等區域出現缺失,12號染色體q12~14增多,非整倍體核型(+5,+6,+7,+18)及6q缺失,bcl-1、bcl-2、bcl-6、bcl-10、c-myc基因易位[5],等等。
20%~30%的DLBCL中可發生bcl-2基因和IgH基因易位,有研究表明多數bcl-2基因易位的DLBCL是由濾泡性淋巴瘤轉化而來。DLBCL中常涉及3 q27區域的改變,包括bcl-6基因易位、5'-非編碼區高頻突變及bcl-6基因內部缺失等,導致原癌基因bcl-6異常。在約30%~40%的DLBCL中可以檢測到bcl-6的t(3;14)(q27;q32)易位,該易位與預后不良有關,并且是一個獨立的危險因素;40%~70%的DLBCL發生bcl-6突變;此外,MU M-1基因易位到第14號染色體I g H增強位點,即t(6;14)(p25;q32)染色體易位,導致MUM-1蛋白過表達,從而促進DLBCL形成。少數DLBCL中還可檢出染色體易位t(1;14)導致的bcl-10基因易位,t(11;14)導致的bcl-1基因易位,8號染色體t(8;14)(q24;q32)導致的c-myc基因易位,等等。
在DLBCL中發現少數的p53基因的失活,p53抑癌基因在細胞增殖和存活的調控中起著重要的作用[6]。在DLBCL病例中因P16基因沉默表達或者表達量減少,從而誘發細胞周期調節失控,發生癌變。有研究發現DLBCL的發病還與原癌基因擴增有關,相關的原癌基因包括:rel、myc、bcl-2、rel基因編碼NF-rB信號途徑中的轉錄因子REL蛋白,REL蛋白對于惡性B細胞的增殖與生存十分重要[7]。
4免疫表型特征
DLBCL免疫分型方法有Hans分型、Choi分型、Tally分型[8],目前國內大多數醫院采用Hans的方法,通過免疫組織化學技術檢測CD10、BCL-6和MUM-1三種蛋白的表達,從而將DLBCL分為GCB亞型和非GCB亞型,后者包括ABC亞型和少數未分類者,其與基因表達譜分型的符合率可達80%~86%。有研究顯示兩個亞型間在化療反應性和預后上與基因表達譜分型相似[8]。
DLBCL分類采用免疫表型、組織學及臨床資料相結合,對指導臨床治療和判斷預后有重要意義。
關鍵詞:醫學遺傳學;實驗教學;模式
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)02-0270-03
醫學遺傳學是醫學教育的重要課程,介于臨床醫學與基礎醫學之間,是一門應用性很強的學科。隨著分子生物學理論和技術的發展與進步,尤其是人類基因組計劃的實施完成,醫學遺傳學得到了空前的發展,基因組學與分子遺傳學逐漸成為了21世紀的領頭學科,在現代醫學教育體系中有著重要的地位[1]。醫學遺傳學實驗在知識與實踐、實踐與創新的鏈接上發揮重要的橋梁作用。當前社會科學和自然科學的發展變化,致使醫學教育無論在教學手段還是在教學理念都發生了深刻的變化,更早地、更多地接近社會、接近臨床,更注重人文精神,更多融入先進技術與研究成果[1~2]。而大部分醫學遺傳學實驗則還主要關注在傳統分子遺傳學相關領域的基本實驗操作,涉及遺傳病相關資料的信息化獲取與分析涉及很少,解決臨床遺傳學問題過程中存在理論與實踐脫鉤。醫學遺傳學實驗教學尚未達到提高醫學生的科學研究能力、求知探索精神、創新能力和創新意識的目的。為此,我們開展了一系列卓有成效的探索,優化了原有的醫學遺傳學課程教學體系,構建了新的實驗教學模式。
一、利用網絡課程資源,推進虛擬實驗
依托于湖北民族學院網絡中心,結合醫學遺傳學學科特點,進行數字化資源導學平臺建設。網絡平臺的主體結構分為教師主導區和師生互動區兩大部分。內容充實而全面,平臺除了內容完善的多媒體課件,與教學內容或生活實際密切相關的研究成果,解決學生在學習中遇到的實際問題,還專門開辟了“虛擬實驗室”欄目[3]。網絡課程資源在醫學遺傳學實驗教學中主要解決二大問題:
1.是醫學遺傳學實驗中所特有的一些對人體有重大危害的和涉及到比較先進實驗技術的實驗,出于安全和成本考慮,學生往往無法直接參與其中[4]。虛擬實驗可突破傳統實驗教學模式受時間、地點、方式的限制,實驗的安全性高、成本低、效率高,彌補了實驗場地設備不足、教學時空性的約束。虛擬實驗教學不但可提供良好的人機交互,還允許學生在出錯時,自行了解錯誤的根源及后果,尋找解決問題的方法,教與學的靈活交互[4]。利用網絡課程資源來培養學生隨時學習、自主學習和終生學習的能力,可充分調動學生的學習主動性,并將教師的教學行為由課堂上擴展到了課堂外。
2.是運用目前已經公開的人類基因組相關數據庫,快速準確地查找、識別遺傳病的相關遺傳學背景信息,獲取世界上最新進展的醫學信息及科研成果[5]。近年來,遺傳學領域的分子遺傳學分支迅速發展,越來越多的致病易感基因位點和區域被篩選或定位識別。不單是單基因遺傳病的致病基因被順利定位識別克隆,一些復雜多基因遺傳病,如:高血壓、糖尿病、阿茲海默氏病、心腦血管疾病及腫瘤等疾病,也篩選出了眾多與疾病發生相關的遺傳易感標記物及藥物敏感或抵抗標記物,人類對于疾病的遺傳學認知達到了空前高度[5]。如何識別查找獲取人類遺傳病相關的遺傳信息已經成為臨床醫生和基礎醫學科研工作者需要掌握的基本技能之一,因此,我們有必要在基礎醫學的教學上與時俱進,讓醫學生更早地接觸相關知識,訓練相關技能。由此,我們網絡資源課程中的“虛擬實驗”內容中專設了常見人類遺傳病致病基因的數據庫鏈接,主要以美國國家生物技術信息中心NCBI(http://ncbi.nlm.nih.gov/)與在線人類孟德爾遺傳(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)數據庫為主,并至少安排一次實驗課的時間介紹如何利用數據庫完成常見人類遺傳病相關遺傳學信息收集,包括遺傳模式、發病率、家系連鎖定位區域、在基因組上的定位信息及熱點突變位置等。
二、結合臨床實踐,開展第二課堂教學
醫學遺傳學實驗教學是對理論教學必要的補充和鞏固,通過實驗技能訓練,提高實驗的綜合能力和實驗素質,促使基礎醫學知識與臨床實踐相結合,對培養醫學生的實踐能力和創新思維影響更為積極[6]。從臨床角度出發,研究疾病的遺傳因素、病變過程及其預防、診斷和治療的相互關系,為將來走上臨床醫生崗位的臨床專業學生提供從事醫學實踐所必需的遺傳學基礎知識和臨床技能。
實驗教學具體實施上,將病例法引入到教學過程中。一方面,由教師結合具體的病例,提出實驗方案和驗過程中可能遇到的若干問題,組織學生預習課本、查閱相關資料,以團隊的形式分組討論,設計實驗方案,開展實驗、解決問題。并聯合湖北民族學院附屬民大醫院,在實驗內容、設計、取材緊密結合臨床,取臨床真實患者的血液作為實驗材料,進行真實病例分析。如人類染色體顯帶和非顯帶制備。另一方面,組織學生利用假期時間開展遺傳病的家系調查;進行家鄉遺傳病咨詢、系譜繪制和分析、再發風險估計,指導學生以論文的形式完成假期調查報告。或組織學生利用假期去當地醫院的婦產科與兒科等科室見習,了解引起遺傳病發病的環境因素和遺傳病的預防措施,與醫生或患者就某種遺傳病的臨床癥狀、傳遞方式、發病機制、再發風險以及預后進行探討,對患者及其親屬的婚姻和生育進行指導,這樣可以大大提高醫學生對遺傳病預防的認知能力[7]。
光療法治療尋常痤瘡新進展劉蔚李利(332)
強脈沖光在皮膚科的應用孫彩虹常寶珠(334)
長脈寬1064nmNd:YAG激光脫毛的作用機制和臨床應用姜麗亞劉華緒楊秀莉任秋實(338)
外用光動力療法治療非腫瘤性皮膚病勞力民朱可建(340)
光動力療法在外陰病變的應用進展劉永鑫鄭和義(343)
免疫防護指數對防光劑評價的研究進展閆言王寶璽(346)
關節病性銀屑病發病機制及生物制劑治療的進展陸威勞力民(348)
黃褐斑的治療現狀吳艷華李其林(352)
抗菌肽對皮膚感染的保護作用陳學軍FrancoisNiyonsaba冉玉平(355)
系統性紅斑狼瘡預后的影響因素馬立娟劉貞富(358)
血管新生的機制及在皮膚腫瘤和銀屑病中的作用王紅梅劉曉明(361)
銀屑病易感基因最新研究進展范星張學軍楊森(364)
副腫瘤性天皰瘡的研究進展孫怡王玉坤(367)
家族性良性天皰瘡分子生物學研究新進展顏瀟瀟張福仁(370)
淀粉樣變性的研究現狀康爾恂國外醫學皮膚性病學分冊 鄭家潤(373)
白塞病發病的遺傳因素研究進展李曉建陳明華(376)
皮膚淋巴細胞相關抗原^+T細胞與皮膚病朱潔駱丹(378)
HHV-6、HHV-7和HHV-8與某些皮膚病的關系研究進展王啟華陳樹民(381)
HIV/AIDS流行及醫源性感染劉志陸洪光(384)
人瘤病毒體外研究的技術及進展吳劍波李新宇鄭家潤(387)
出版·征訂·啟事
編輯部電子郵箱更名啟事(331)
《中西醫結合臨床皮膚性病學》郵購信息(342)
《疾病與性病》出版通知(354)
《漢英對照醫學真菌學》書訊(369)
2006年《中國美容醫學》改月刊啟事(380)
文摘
文摘楊亞妮(摘)劉彤(校)(351)
會議·征文·消息
皮膚美容化妝品制劑研修班及圖書郵購消息(369)
中華醫學會第12次全國皮膚性病學術會議征文通知(372)
2006年第四屆中國西部地區皮膚性病學術研討會征文通知(383)
308nm準分子光照射身體不同部位產生最小紅斑量的比較宋秀祖樊奇敏胡慧麗許愛娥(267)
結節性皮膚淀粉樣變性一例顧俊瑛陳明華肖麗明李曉建(270)
文摘
不伴有水皰或糜爛而組織學典型的中毒性表皮壞死松解癥一例張?。ㄕ﹦⑼ㄐ#?269)
診斷女性沙眼衣原體感染不同方法的比較、危險因素和臨床特點邵長庚(摘)(326)
會議·征文·消息
《中國醫藥生物技術》雜志創刊在即誠征來稿(272)
綜述
國外醫學皮膚性病學分冊 伊曲康唑在兒童真菌病中的應用羅權林玲張錫寶(273)
皮膚光老化的外用藥物預防與治療高瑩孫建方(276)
腫瘤壞死因子抑制劑治療銀屑病臨床安全性評價陳敏崔盤根陳志強(279)
細胞因子治療黑素瘤的進展傅友軍馬鵬程(282)
皮膚鏡在色素性皮損中的應用殷董鄧列華(285)
麻風畸殘的預防與康復王焱張國成(288)
鮑恩樣丘疹病研究進展劉永鑫鄭和義(291)
皮下脂膜炎樣T細胞淋巴瘤研究進展胡煒煒勞力民(294)
CD40-CD40L與皮膚病朱健偉駱丹(297)
TCR基因重排在皮膚T細胞淋巴瘤中的應用馬一平盧憲梅(300)
CC型趨化因子號慢性蕁麻疹唐慧徐金華鄭志忠(303)
遺傳性血管性水腫分子遺傳學進展呂紅莉張學軍楊森(306)
基底細胞痣綜合征的分子遺傳學進展袁丞達劉建軍張學軍(309)
可變性紅斑角皮病的分子遺傳學進展吳要群張學軍楊森(312)
魚鱗病綜合征的遺傳學進展蔡艷霞李常興羅權張錫寶(315)
單純皰疹病毒耐藥的流行趨勢及其耐藥機制的研究進展鄭波王千秋(318)
樹突狀細胞在性病方面的進展余兵國外醫學皮膚性病學分冊 翁瑞全李惠(321)
潛伏相關轉錄體在單純皰疹病毒中的作用仕瑤慧樊建勇楊慧蘭(324)
染色體介導淋球菌耐藥機制的進展蔣法興其木格王千秋(327)
出版·征訂·啟事HttP://
《實用美容皮膚外科技術》出版(293)
《皮膚科用藥及其藥理》出版(308)
《皮膚病分類與名稱》等書郵購與皮膚美容化妝品制劑研修班招生消息(323)
蕈樣肉芽腫的發病機制及治療進展張思平朱一元(6)
藥物性紅皮病陳佳曾學思(10)
激光治療皮膚血管瘤的進展章泳宋為民許愛娥(13)
表沒食子兒茶精沒食子酸酯皮膚光保護作用機制研究進展徐麗賢駱丹(16)
人類瘤病毒和紫外線及皮膚腫瘤李凱段逸群周小勇石平榮(20)
銀屑病微血管異常增生機制及治療對策張彩萍崔盤根(23)
銀屑病與免疫分子調控網絡田晗鄭捷(26)
CLA^+T細胞與銀屑病的研究進展韓鳳嫻徐麗敏(29)
特應性皮炎小鼠模型研究進展董正邦張美華(32)
白塞綜合征發病的分子機制研究進展左付國金春林李鐵男(35)
腎源性纖維化硬皮病王曉華徐麗賢駱丹楊俊偉(38)
獲得性大皰性表皮松解癥的研究進展陳聲利孫建方(41)
蛋白質組學主要技術及其應用進展朱紅周海濤何春滌陳洪鐸(44)
存活素和皮膚病邵黎明朱可建(48)
Toll樣受體與皮膚抗感染免疫周炳榮駱丹(51)
Th1/Th2細胞因子與生殖器皰疹關系的研究現狀徐金華(54)
文摘
國外醫學皮膚性病學分冊 嗜酸細胞增多綜合征一例付俊(摘)劉彤(校)(9)
美國五個城市男男性接觸者的HIV患病率、未識別感染和HIV檢測(2004年6月-2005年4月)邵長庚(摘)(19)
會議·征文·消息
科醫人醫療激光與強光臨床應用有獎征文通知(15)
2006年第四屆中國西部地區皮膚性病學術研討會征文通知(19)
消息(40)
關鍵詞 綠豆;育種;分子遺傳學;展望
中圖分類號 S522 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)10-0039-02
Abstract Vigna radiata L. is an important economic crop used in medical and food industry.Breeding methods on Vigna radiata L. and genetic research progress were described.New ways and thoughts for reference were in prospect in this paper,including exploring of Vigna radiata L. germplasm resources and strengthenning of the Vigna radiata L. genetic studies. It provided theoretical basis and technical support for Vigna radiata L. breeding and genetic research,in order to improve the level of domestic Vigna radiata L. breeding and genetic research.
Key words Vigna radiata L.;breeding;molecular genetics;prospect
綠豆(Vigna radiata L.)屬于豆科,別名青小豆,因其顏色青綠而得名。綠豆在中國主要產區集中在黃河、淮河流域的平原地區[1],生產經歷了高―低―高的發展歷程。綠豆營養豐富,可藥食兼用,又是食品工業的重要原料,有“食中佳品,濟世長谷”之稱[2]。
1 綠豆育種研究進展
1.1 綠豆種質資源的收集與評價
種質資源是農業生產、新品種選育、遺傳研究及生理生化研究的重要物質基礎。目前,全球收集和保存的綠豆種質資源共有3萬余份,世界上最大的收集和保存機構為亞洲蔬菜研究與發展中心亞洲區域中心[3]。1978年起,中國綠豆種質資源的搜集、農藝性狀鑒定和整理、保存被正式列入國家重點研究項目。由中國農業科學院作物品種資源研究所組織各省、市、區的有關科研單位開展了綠豆種質資源的收集、鑒定、保存和利用,從20多個?。ㄊ?、自治區)共收集綠豆資源6 000余份,完成了逾5 600份品種農藝性狀的鑒定,并列入《中國食用豆類品種資源目錄》[4-5]。種質資源的收集是育種及資源深入研究的基礎。亞洲蔬菜研究與發展中心亞洲區域中心對收集的綠豆種質資源的進行分析與鑒定后,篩選出一批抗蟲、抗逆、農藝性狀較好的優質資源[3]。中國對2 200余份資源進行了抗病蟲、抗逆性鑒定及品質分析[6],建立了資源評價數據庫,為綠豆品種選育時親本的選擇提供了參考[7-8]。
1.2 綠豆育種研究概況
G豆新品種的選育主要采用系統選育、引種、雜交及誘變等常規方法。通過對地方綠豆品種資源的評價與鑒定,保留適合品種,并大面積推廣,這些鑒定的新品系有效地解決了當地綠豆育種及生產中存在的問題,如印度的抗病品系和高蛋白品系。引進的品種可直接鑒定后進行種植,如從AVRDC引進的中綠1號、中綠2號等,對中國綠豆生產起到了極大的推動作用;引種還可豐富雜交親本的遺傳基礎,提高品種的綜合品質,許多育成的新品種都是由引進品種和地方品種雜交而來,如韓國裂葉品種Samgang、小粒品種Soseon[9-10],巴基斯坦高產品種Ramzan[11],中國品種豫綠2號、豫綠4號、冀綠9239、冀綠2號、濰綠1號等品種[12-14],這些育成的新品種已成為當地的主栽品種。綠豆屬于自花授粉作物,人工雜交成功率較低,誘變育種是繼系統選育和雜交育種之后發展起來的一項新技術。1996年,中國學者對綠豆進行了空間誘變研究,獲得了一批穩定的綠豆變異品系[15],科研人員利用γ射線誘變培育的晉綠豆2號適應性廣且產量高[16],Khan等[17]利用SA(疊氮化鈉)誘變出的綠豆生育期顯著縮短,后代群體產生了廣泛的變異。
2 綠豆分子遺傳學研究
2.1 綠豆分子標記及遺傳圖譜的研究
分子標記方面,由于前期綠豆分子遺傳學研究比較落后,RAPD、AFLP 等常用標記方法應用比較頻繁,但RAPD技術不穩定,且RAPD和AFLP技術繁瑣且費用昂貴。因此,隨著技術的開發,基于PCR技術的標記技術應用越來越多,如SSR分子標記技術。Kumar等[18]利用錨定PCR技術開發的SSR引物在綠豆基因組及綠豆近緣種中都能擴增出特異性條帶,故這些開發的引物也可用于親緣關系分析及近緣種間的比較作圖研究。孫 蕾等[19]為了找到與抗豆象基因連鎖的分子標記,利用63個RAPD標記和113個SSR/STS標記分析群體,共找到了22個與抗性基因連鎖的分子標記。綠豆遺傳連鎖圖譜的構建及目標基因的定位將有效縮短育種周期,為基因精細定位、基因克隆及分子定向修飾育種等奠定基礎。如Lambrides等[20]利用抗豆象野生種ACC41及栽培種Berkern后代群體構建了2個綠豆遺傳連鎖圖譜。
2.2 綠豆相關基因克隆研究進展
目前,綠豆基因克隆及研究工作已起步,但對綠豆轉基因的研究還不成熟??娊ㄥK等[21]利用綠豆葉片擴增出362 bp的綠豆防御素基因,對其進行序列比對后將其構建到植物表達載體中進行遺傳轉化分析。Chen等[22]分離了綠豆Hsc70的cDNA,并在轉錄和翻譯水平檢查了其表達水平,該基因屬于組成型表達基因,主要在生長發育過程中起作用。
3 展望
綠豆已成為我國種植結構調整及農民脫貧致富的重要經濟作物,國家已把綠豆列入現代農業產業技術體系中,綠豆的育種研究也取得了顯著成效,但從近年來新品種選育情況來看,資源利用率還比較低,一些潛在的優異資源還沒有被發掘出來。應繼續加強綠豆種質資源挖掘力度,繼續搜集和鑒定資源的遺傳多樣性,為綠豆育種提供特征明確的優良種質[23-24]。
4 參考文獻
[1] 林汝法,柴巖,廖琴,等.中國小雜糧[M].北京:中國農業出版社,2002:192-209.
[2] 鄭卓杰.中國食用豆類學[M].北京:中國農業出版社,1997:141-166.
[3] 王麗俠,程須珍,王素華.綠豆種質資源、育種及遺傳研究進展[J].中國農業科學,2009(5):1519-1527.
[4] 王麗俠,程須珍,王素華.綠豆種質資源、育種及遺傳研究進展[J].中國農業科學,2009,42(5):1519-1527.
[5] 曹廣才.黃土高原食用豆類種植[M].北京:中國農業出版社,2016.
[6] 程須珍,王素華,田靜,等.綠豆優異種質綜合評價[J].中國農業科學,1999(增刊1):36-39.
[7] 胡家蓬,王佩芝,程須珍.中國食用豆類優異資源[M].北京:中國農業出版社,1998.
[8] 劉長友,程須珍,王素華,等.用于綠豆種質資源遺傳多樣性分析的SSR及STS引物的篩選[J].植物遺傳資源學報,2007,8(3):298-302.
[9] LEE Y S,LEE J Y,KIM D K,et al.A new high-yielding mungbean cultivar,"Samgang" with lobed leaflet[J].Korean Journal of Breeding,2004,36(3):183-184.
[10] KIM D K,LEE Y S,LEE J Y,et al.A new high-yielding mungbean cultivar,"Soseon" suitable for sprout with small seed[J].Korean Journal of Breeding,2004,36(5):383-384.
[11] KHATTAK G S S,ASHRAF M,SAEED I,et al.A new high yielding mungbean(Vigna radiata(L.)Wilczek)variety "Ramzan"for the agro climatic conditions of NWFP[J].Pakistan Journal of Botany,2006,38(2):301-310.
[12] 韓粉霞.特早熟優質抗病綠豆新品種豫綠4號[J].中國種業,2002(6):50.
[13] 韓粉霞,李桂英,崔蘭芳.高產優質抗病綠豆新品種豫綠2號的選育[J].河南農業科學,1997(9):6.
[14] 趙春霞,郭增志,馬建輝,等.綠豆新品種冀綠9239的選育[J].河北農業科學,2005,9(3):96-98.
[15] 王斌,李金國,邱芳,等.綠豆空間誘變育種及其分子生物學分析[J].空間科學學報,1996(增刊1):121-124.
[16] 晉綠豆2號[J].山西農業科學,2002(1):69.
[17] KHAN S,WANI M R,PARVEEN K.Quantitative variability in mungbean induced by chemical mutants[J].Legume Research,2006(29):143-145.
[18] KUMAR S V,TAN S G,QUAH S C,et al.Isolation and characterization of seven tetranucleotide microsatellite loci in mungbean,Vigna radiata[J].Molecular Ecology Notes,2002(2):293-295.
[19] 孫蕾,程須珍,王麗俠.綠豆抗豆象研究進展[J].植物遺傳資源學報,2007,8(1):113-118.
[20] LAMBRIDES C J,LAWN R J,GODWIN I D,et al.Two genetic linkage maps of mungbean using RFLP and RAPD markers[J].Australian Journal of Agricultural Research,2000(51):415-425.
[21] 繆建錕,孫黎,彭曉明,等.綠豆防御素基因的克隆、序列分析和植物表達載體的構建[J].石河子大學學報,2006,24(1):112-115.
[22] CHEN Y J,WU M F,YU Y H,et al.Developmental expression of three mungbean Hsc70s and substrate-binding specificity of the encoded proteins[J].Plant and Cell Physiology,2004,45:1603-1614.