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生物技術專業畢業論文為實驗研究類課題,每一個實驗都需要多種儀器、生化試劑和其他耗材,特別是分子生物學試劑,價格非常昂貴。對于一些剛升格為本科院校的生物院系,教學資源會相對不足,如實驗場地不夠、儀器設備不全、少藥品等現象較為普遍。學校對生物技術專業畢業論文經費的撥付是通過折算成課時(每位按28學時)以課時酬金的形式撥給指導教師。但許多高校對本科畢業論文經費的投入非常低,如有的高校生平均經費只有100元[3]。因此,大部分經費只能從指導教師自己的科研課題中撥付。加上大多數生物技術專業本科畢業論文由于缺乏系統性和創新性,其研究結果發表的價值不大。因此,從投入和產出的角度考慮,部分指導教師不太情愿投入過多的經費,而這反過來又會嚴重影響生物技術專業本科畢業論文的質量。
2提高南華大學生物技術專業本科畢業論文質量的建議
2.1改革現有教學模式
目前,生物技術專業人才不但需要掌握扎實的生物學理論知識,而且還需要具有一定獨立從事科學研究和創新能力。許多綜合性大學生物類研究生的招生規模已超過了本科生的招生規模。為了滿足社會的需要,應在本科階段即開始培養學生科學研究和創新的能力,為學生的進一步深造打下良好基礎。因此,可以考慮改革現有教學模式,將生物技術專業畢業論文時間安排提前,在大三甚至大二時學生即可以在導師指導下進入實驗室進行科學研究。鄭增娟等對某醫學院校本科生通過問卷調查研究發現42.6%受調查的學生都希望將畢業論文撰寫時間提前至大三[4]。這樣不但可以增加學生對理論知識掌握和應用的能力,還可以加強學生的科學研究素養,讓學生有充分的時間去完成創新性和探索性較高的課題,以保證畢業論文的質量。目前,我校藥學與生物科學學院已開展了嘗試,在新生入校起,所有生物技術專業本科生就實行導師制,一般每位導師指導2-4名本科生。這樣學生從大一開始,就可以進入導師的實驗室,有充足的時間來確定畢業論文的選題,以及培養學生的科研興趣、實踐能力和創新思維能力。
2.2選拔具有較高學術水平和責任感的教師承擔論文的指導
要明確指導教師的責任,通過制定指導教師工作細則來實現本科畢業論文指導的制度化[5]。指導教師應在畢業論文過程中培養學生樹立勤勉嚴謹的工作態度、實事求是的科學作風,使學生充分認識到做好畢業論文對提高自身思想道德、業務水平、工作能力和綜合素質的意義。同時指導教師自身的學術水平、學術道德和品行操守對學生會有深刻的影響。
2.3全程監控畢業論文質量
畢業設計過程中,要始終以指導教師為主導、學生為主體、組織管理為保障[6]。從任務書的下達、相關文獻的查閱和論文的準備、開題、實施、中期檢查、論文撰寫階段教師均要全程進行指導和監控。學校教務部門應制定論文開題與中期檢查制度,全程監控論文的實施和完成情況。學校還應為學生建立完整的論文檔案,如學生的任務書、開提報告、實驗記錄、論文等。指導教師在論文全程中的指導和監督是指強調指導教師的啟發和引導作用,而不是布置任務似的指導,否則會導致學生過分依賴于指導教師,無法培養學生獨立分析問題和解決問題的能力。
2.4規范論文寫作、嚴格答辯程序、客觀評定成績
論文寫作要按正式期刊的發表要求來規范,從科學術語、文獻引用、標點符號使用、圖表繪制、圖表說明等方面都應規范化。學校從2012年起實行本科畢業論文制度,規定重復率在30%以上的必須修改后才能參加答辯,重復率在60%以上的推遲一年答辯。對答辯過程應嚴格監督,如采取的教研室小組答辯、院級公開答辯和校級公開答辯三種形式是一種較好的嘗試。小組答辯以教研室為單位分組進行,導師一概回避,互相答辯對方評委的學生,嚴格規定答辯程序和時間(如學校規定陳述和答辯時間必須控制在15min左右)。成績的評定應采用客觀、公正、合理的評價體系,最好是能量化的指標,如從論文的創新性、理論知識的掌握、論文工作量、實驗結果、論文撰寫等各個環節給出具體評分標準,成績評定的主體可采用指導老師、論文評閱教師、答辯評委三級評分相結合。隨機抽取30%左右參加院級公開答辯,被評為優秀的再參加校級公開答辯。這樣能有效地對畢業論文(設計)的最終質量進行監控。
2.5建立本科畢業論文的激勵制度,提高學生畢業設計的積極性
應建立完善的本科畢業論文激勵制度,如學生的畢業論文公開發表在學術刊物上、獲得了某些等級的獎勵與表彰、獲得了國家專利等,學校應給予一定的獎勵。可以通過物質鼓勵或以增加綜合素質測評績點、評優、評先、評獎學金、免試推薦攻讀研究生等形式進行獎勵。這樣就能大大提高學生畢業論文的積極性,為畢業論文質量的提高打下基礎。
2.6加大本科畢業論文的經費投入
本文作者:汪海燕 查字典原創投稿 土雞生態科學養殖新技術論文
養雞是我國城鄉廣大人民群眾一項傳統的、具有投資少、規模小、見效快的飼養業。 雞的品種按其經濟用途分為蛋用雞、肉用雞、蛋肉兼用雞和藥用或觀賞雞四種。一般來說,家庭養雞本應以自繁、自養為主。但因近年來養雞戶不斷增多,飼養量大量增加,自繁自養已不能滿足社會需要,有相當數量的雞苗只能從集市或種雞場購買補充,怎樣選擇雛雞呢? 挑選健壯的雛雞,主要通過一看、二摸、三聽、所謂“一看”,就是看外形,大小是否均勻,符合品種標準;羽毛是否清潔整齊,富有光澤。“二摸”,就是摸身上是否豐滿,有彈性。“三聽”則聽叫聲是否清脆響亮。健壯的雛雞一般表現為:眼大有神,腿干結實,絨毛整齊,活潑好動,腹部收縮良好,手摸柔軟富有彈性,臍部沒有出備點,握在手里感覺飽滿溫暖,掙扎有力。反之,精神萎靡,絨毛雜亂,臍部有出血痕跡等均屬弱雛。
一、 雛雞的雌雄鑒別方法,通常有以下幾種:
1、鑒別法:首先看的張縮情況,一般雄雛的括約肌比雌雛發達,攣縮能力強。因此,在出雛的當天,可將雛雞托在手中,看其的張縮情況,如果閃動恰恰而有力,為雄雛;而閃動一陣、停一陣、再閃動一陣,張縮次數較少且慢,為雌雛。
2、羽毛鑒別法:主要根據翅、尾羽生長的快慢來鑒別,雛毛換生新羽毛,一般雌的比雄的早,在孵出的第四天左右,如果雛雞的胸部和肩尖處已有新毛長出的是雌雛;若在出殼后七天以后才見其胸部和肩尖處有新毛的,則是雄雛。
3、動作鑒別法:總的來說,動物雄性要比雌性活潑,活動力強,悍勇好斗;雌性的比較溫馴懦弱。因此,一般強雛多雄,弱雛多雌;眼暴有光為雄;柔弱溫文為雌;動作銳敏為雄,動作遲緩為雌;舉步大為雄,步調小為雌;鳴聲粗濁多為雄,鳴聲細悅多為雌。
4、外形鑒別法:雄雛一般頭較大,個子粗,眼圓形,眼睛突出,嘴長而尖,呈鉤狀;雌雛頭較小,體較輕,眼橢圓形,嘴短而圓,細小平直。來航雞發育較快,雌雄翅尾羽都出得早,較難識別,一般在15日齡左右,可根據冠子的發育狀況鑒別。
二、小雞的科學飼養
小雞從出殼到60日齡左右叫雛雞,這段時間的培育亦稱育雛。人工育雛,就是根據雛雞的生長發生規律,應用科學方法進行喂養。
(一)、調節適宜溫、濕度,提高雛雞成活率
育雛合適的溫度、濕度如下表 周 齡 育雛舍(室、箱) 內的溫度°C 育雛舍(室、箱) 內相對濕度(%) 白 天 晚 上 1-2 3-4 5-6 7-8 8周齡以上 32-28 28-26 26-23 23-20 20 34-30 30-28 28-25 25-22 22 65-60 65-55 55 55 55 初出殼雛雞個體小、嬌嫩、絨毛短,保溫能力低,調節體溫機能也還不完善,直到3-4周齡,才逐漸完備。因此,搞好防寒保溫,調節適宜的溫、濕度,是養好小雞,提高雛雞成活率的關鍵。雛雞適宜的溫度為:安裝幼雛保持在30-32°C。以后,每5天降溫1-2°C,一個月齡后,如外界氣溫在20°C以上時,可以自然給溫,否則應繼續保溫。溫度適宜與否,可觀察雛雞的形態表現:如雛雞擠成一堆,不愛活動與吃食,不時發出“吱、吱”叫聲,音長而無力,是溫度過低的表現;如果雛雞兩翼下垂,張口喘氣,拍翅搶水喝,不時發出“啾、啾”聲音,叫聲尖而短,則是溫度過高,只有雛雞分布均勻,活動、吃食正常,羽毛平整光亮,排除糞后糞便多呈現條狀,睡眠時頭頸伸直,安靜等說明溫度合適。 調節雛雞溫度的方法很多,小群雞可放于紙箱或木箱,箱內鋪墊干草或棉絮,墊料下還可放置熱水袋,或用電燈照明取暖。大群雞可采取溫室保育。 另外,育雛舍(室或箱)內若太干燥,雞體內水分散發量大,對雛雞生長不利;若濕度太大,空氣不流通,雛雞容易感染病。適時的相對濕度為55-65%。調節的方法,只要飲水器內不斷水即能達到要求;霉雨季節濕度偏大時,可加厚干燥的墊料并及時清理潮濕墊料即可。
(二)、及時供水開食、搞好日糧搭配
雛雞開食之前,先給飲用0.01-0.02%的高錳酸鉀水溶液(呈淺紅色即可),以清除胎糞和消毒腸胃。然后喂給8%的蔗糖水,可提高雛雞成活率。最后再喂料。然后,要經常供給飲水,以免因缺水,而一下子暴飲拉稀死亡。飲水宜先用溫開水,以后可逐漸改用新鮮清潔涼水,同時防止雛雞弄濕羽毛。 幼雛階段喂料不宜受餐數限制,應任其自由采食,以后逐漸減少飼喂次數,到20日齡后日喂4次即可。喂料不宜過濕,以能松散為度。喂量應隨著雛雞日齡而增加,但每次不必喂得太飽(以八成飽為宜),以免引起消化不良。 雛雞的飲料配合。根據其營養需要特點:要求較高的能量和較高的蛋白質。一般日糧中,谷實類(玉米、碎米等)為50-60%;糠麩類(米糠、麥麩等)為5-10%;油餅類(花生餅、豆餅 、芝麻餅等)為20-25%;動物性飼料(魚粉、肉粉等)為7-20%;骨粉、貝殼粉4-5%;食鹽0.3-0.5%。青飼料另外加喂,尤其沒有維生素添加劑時,不能斷喂青料,喂量約為精飼料的30-50%。 不同日齡雛雞耗料(克/每只、每日),因品種、個體發育、飼喂方法不同而有差異,大致為:1-10日齡為8克,20日齡為15克,25日齡為16克,30日齡為30克,50日齡為40克。
(三)調控適宜光照,促進雛雞發育
日光照射可以增溫、增加食欲,利于消化,促進鈣磷代謝、維持正常生長發育,并能殺菌。但光照強而又時間長(包括人工充實光照),易使雛雞過量運動,得不到適當休息而影響雛雞正常發育。因此,應采取遮光的辦法使雛雞得到適當的休息,以利于消化、增重和換羽,同時還可以防啄肛、啄羽等惡癖。適宜的光照和運動時間為:一周齡內的雛雞可全日24小時光照,并在每次喂飼前后各活動10-20分鐘。一周以后,若天氣晴朗,溫度許可的情況下,白天采用自然光照即可。最好每天能曬一次太陽,頭一、二天曬半小時左右,以后逐漸延長。20日齡前每天可使雛雞活動6-7小時,(包括采食時間),20日齡以后,晴天可整天活動,但中午炎熱時節應收回遮光休息2-3小時為宜。
三、 中雞的科學飼養
(一)、飼養方式
飼養方式可多種多樣,較為常見的有:
1、平養:即在雞舍地面鋪有墊料(木糠、刨花、谷殼、短稻草、粗砂等),讓雞散放在墊料上飼養。平養在室外可設置一定運動場。此方法適用于中、小型養雞數量較多而勞力較充裕的養雞戶。
2、籠養:即把雞關在籠子 內飼養。是現代化和工廠化養雞的一種主要飼養方式,也是家庭,尤其是城鎮職工、居民養雞的一種主要方式。
3、放養:即白天讓雞在戶外自由活動和覓食,傍晚讓雞自行進籠,它是廣大鄉村比較常用的飼養方式。
(二)飼養管理
中雞,一般指八周齡以后能獨立生活到一燕前或上籠育肥前階段的雞,也稱童雞、育成雞、青年雞、后備雞。其特點是:生長發育最為旺盛,骨骼、羽毛和肌肉等生長最多的時期。
1、日糧的需求及合理搭配。 隨著中雞消化機能的增強,采食量愈來愈大,日糧可在小雞料的基礎上逐漸減少蛋白質飼料的比例,適當加糠麩類粗料(一般右占日糧15-20%)和青綠飼料(可占日糧30%)。這一階段雞的營養需要一般為:粗蛋白質12-15%,粗纖維5%,鈣1%,磷0.6%,食鹽0.3-0.5%。作為種用的雞,飼料代謝能不宜過高,以免過于肥胖,不利生殖系統發育。 中雞活動能力強,含量大,可采用干、濕結合的方法進行飼喂,即每天定時喂2-3次濕料,另設食槽經常保持有干粉料,任雞自由啄食。此外,食槽和飲水器具要配置充足,以免雞群搶食出現捅擠和踐踏。
2、適宜的飼養密度和及早上棲架。 為了促進雞骨骼、肌肉和內臟器官的發育,增強體質,應降低飼養密度,一般每平方米雞舍以5-10只雞為宜。平養方式應擴大運動場地,并在場內設置砂池,以便雞進行砂浴和增加活動量。有條件的地方,盡可能進行放牧飼養。因為,野外牧地空氣新鮮,陽光充足,放牧的雞活動量大,同時還可能吃到一些青草、草籽、昆蟲、礦物質等飼料,有利于雞的生長發育。 隨著雞的生長和采食量的增加,呼吸量的排糞量也相應增加,雞舍內容易污濁。因此,要注意雞舍內的環境衛生,開窗透氣,促使空氣流通。另外,應及早訓練雞舍內的環境衛生,開窗透氣,促使空氣流通。另外,應及早訓練雞群上棲架,避免對外開放體與糞便接觸,從而減少球蟲病等疾病的發生。
3、分群飼養和及時去勢劣種公雞。 為了保證雞群均衡生長,應及時進行大小、強弱分群飼養,尤其公母雞更要注意分群。因為公雞較強,吃料時常排擠母雞,而且公雞比母雞性成熟早,追逐母雞,使母雞終日不得安寧,影響母雞的正常發育。所以,一般能明顯地分出公母時就應分群飼養。對于2-3月齡的小公雞,根據需要留作種雞外,其余不符合種用的,可短期限育肥作肉雞出售或去勢上籠飼養。小公雞經閹割去勢后發生性情溫馴,活動減少,增重快,易育肥,肉質好且飼料報酬高。
四、公雞適宜的閹割時間
一般為45-90日齡。 產蛋雞和種雞的科學飼養 飼養產蛋雞和種雞的目的,是得到更多的蛋和質量好的種蛋。因此,兩者在飼養管理上基本相同。
五、產蛋雞的科學飼養與管理
(一)、產蛋雞的日糧配合
飼料是保證母雞產蛋的物質基礎,而科學搭配飼料是保證母雞多產蛋的先決條件,根據產蛋雞對營養的需要,在日糧中應保持16-18%的粗蛋白質,代謝能2600-2900大卡/公斤。而能量飼料或稱淀粉料不宜過多,以免母雞身體積聚脂肪過多影響產蛋。同時搭配給1-1.5%的鈣素。另外,要常喂青料以滿足雞對維生素的需要。 此外,要保證新鮮清潔的飲水。據了解,母雞在24小 時內得不到飲水,會使產蛋下降30%左右,至少10天時間才能恢復正常。
(二)、適宜光照與溫度
自然光照(太陽光)和人工光照(燈光照)對雞的生殖腺有刺激作用。據介紹,在秋冬和早春自然光照不足時,人工補充光照,可使產蛋量增加34-40%。適宜的光照時數,一般為:每天自然光照和人工光照總時數,當年初產母雞為14-15小時,成年經產母雞為15-16小時。 雞是恒溫動物,成雞體溫調節機能健全,對環境有一定的適應性。但溫度超過其適應范圍(惟15-21°C為宜),也會影響產蛋率,試驗表明,當環境溫度升高1°C,飼料的消耗下降1.6%。雞沒有汗腺,當氣溫超過30°C時,就用增加呼吸次數來放散體熱,致使采食量減少20-25%,產蛋量下降20-30%。此外,蛋的受精率和孵化率都有所降低。
(三)、保持雞舍空氣清新與安靜
雞舍空氣清新與否,對雞的健康和產蛋力影響很大。因為雞只體溫高(41-42°C)、呼吸快、新陳代謝旺盛,因此,雞舍要注意通風換氣,以排除有害氣體,避免缺氧,降低濕度(雞舍內適宜的相對濕度為50-55%),以減少疾病感染。 此外,雞性怯弱,易受驚擾而產蛋減少,如因某些原因捉捕,引起雞只炸群,驚慌飛逃,往往在一、二天內產蛋量下降30-50%。同時還會出現下軟蛋的薄殼帽。所以,應盡力保持雞舍周圍安靜。
(四)、及時催醒抱窩母雞
母雞產生巢念抱窩是母性的表現,也是雞繁殖后代的本能,素養雞抱窩后,由于食欲減退,消耗體質,而產蛋停止。如加以處理,少則停產20天,多則30-40天以上。人工催醒抱窩母雞的方法很多,比較常用的有如下幾中。
1、把剛抱窩的母雞關在籠里,吊在光亮的地方,使其不能長期伏臥,這樣很快的醒抱。
2、采用“一穿、二刺、三灌醋”方法。先用一根羽毛橫穿抱窩母雞的鼻孔,暫不取出;再用針分別刺入抱窩母雞的兩腳跟中部約1公分深,每天一次,然后再給抱窩母雞灌服2匙酸臘醋,每日一次,一般一次即可醒抱,如一次未醒抱,可連續用2-3次即可。
(五)、 要使母雞多產蛋,除做好飼養管理外,在技術還要搞好以下幾方面的措施:
1、要選擇飼養高產品種的母雞。
2、注意選留高產的個體母雞。
3、搞好雞群更新。通常母雞產蛋第一年最高,第二年比第一年減少20%左右。而第二年以上的老母雞受外界條件影響較小,且蛋理較頭年大8-10%左右,頭年產蛋較多的素養雞在以后2-3年內產蛋也較多。產蛋三年后的母雞,除個別優良且產蛋量較高的母雞外,一般都應予淘汰。
(六)、 雞的育肥
不作留種用的中雞或肉用仔雞的飼養后期,采用上籠育肥,可以在短其內獲得更多的肉和脂肪。育肥方法主要是創造一個安靜、光線較暗的環境,并通過限制雞的活動和增加演粉和脂肪較多的飼料,以促進肌肉的豐滿肌肪積累,從而達到育肥的效益。 具體做法:
1、驅蟲:雞體內有寄生蟲,會影響育肥。因此,育肥前,應進行一次驅除雞體內的寄生蟲。
【關鍵詞】直覺 觀察 提煉 自然的使用
“直覺”和“設計”這兩個詞似乎是相對的。直覺是一種非邏輯思維形式,它沒有明確的思考步驟,人們對它的思維過程沒有清晰的意識,是一種被動式的過程。而設計是為了解決一個特定的專題而進行的創造性的活動,它是一種邏輯的、有既定的思考步驟的主動式的思維過程。
科學發現和科技發明是人類最客觀、最嚴謹的活動之一,設計也屬于其中。雖然“直覺”和“設計”兩者從表意上有著截然不同的表現,可是還是有許多科學家認為直覺才是發現、發明和設計的源泉。諾貝爾獎獲得者、著名物理學家玻恩說:“實驗物理的全部偉大發現,都是來源于一些人的‘直覺’。
直覺是人們在生活中經常應用的一種思維方式。小孩親近或疏遠一個人憑的是直覺;男女“一見鐘情”憑的是各自的直覺;軍事將領在緊急情況下,下達命令首先憑直覺;足球運動員臨門一腳,更是毫無思考余地,只能憑直覺。
那么,什么是直覺設計呢?
我們知道,設計作品都是具有功能性的,無論是產品設計、視覺傳達設計還是環境藝術設計,都是以創造符合人類使用的功能性為目的。所以,直覺設計就是“你不需要用一個說明書去告訴人們怎么使用,它必須很直覺的,讓人自然的去使用。”
直覺設計經常不被人們所注意,甚至不被人認為是設計,正是因為直覺設計作品是源于生活并融入生活的。wwW.133229.COm
為什么抽屜和柜門會有把手?基本上不會有人去想這個問題。因為人們從習慣上把把手當作了抽屜和柜門的一部分,實際上把手是獨立存在的,從功能性的角度來分析,把手只是打開抽屜和柜門的一個輔助工具。現在,人們可以將各式各樣的把手安裝在不同的抽屜和柜門上,并且很自然的去使用把手,但從來不會有人需要說明書去了解把手的功能。
隨著人們對生活品質的要求越來越高,越來越多的設計出現在我們的面前,可以說,生活產生了設計,設計又改變了生活。“力的作用是相互的”,設計的作用也是這樣。根據我們的坐的需要,我們設計出椅子,可根據椅子的造型不同,椅子反過來又限定了我們的坐的方式。比如方型的椅子面決定了我們坐著的方向;椅背的高度決定了我們向后靠的角度和姿勢;椅子的扶手又決定了我們坐時手臂的擺放等等。這一切都是順其自然、順理成章。實際上,從遠古開始人們的那些所謂創造和設計都是從生活中自然而然產生的,就是一種直覺的設計。
人類社會的發展,外部的物質環境發生變化,人們的思維也發生了變化,人們開始偏愛理性的和可證實的信息,而不再單純的依靠直覺和感覺了。思維的變化,結果也很明顯,出現了使生活更加方便的設計產品,但同時也人為的創造出了一些束縛人們的設計產品。設計產品對人們生活的影響之深已超出了我們自己的想象,我們最原始的直覺已經被重新整理并且改變了。
正因為如此,能喚醒我們最原始直覺的設計,成為了我們這一代設計師的一個重要任務。日本的著名設計師深澤直人就是直覺設計的倡導者和杰出代表。他認為直覺設計是一種特殊的觀察方式,當普通人喝水時,他不會去思考喝水用的玻璃杯,而直覺設計師卻能從中發現杯子和人之間的微妙關系,從而通過不同的喝水方式來設計出更多的杯子。深澤直人為無印良品公司設計了一個cd唱機,外觀看上去就像個風扇,正方型的底座中間嵌入圓形的cd碟片,靜靜的掛在墻上,然后一根線從底座中間悠悠的垂下。人們看到這根線自然的就想去拉它,這是一種直覺,而且人會自覺的想,拉動一下線就應該有風從中間飄出來,不過這一次,轉動的cd碟片卻跟經驗開了個玩笑,飄出來的不是風,而是悠揚的音樂,如此真是仙樂飄飄。
街邊的窗臺上、街頭的扶手欄桿上總有人放著空的牛奶瓶或者易拉罐;地鐵站和公交站盲道上總是粘著香煙屁股和口香糖;自行車車籃里則往往塞了空飲料瓶和包裝袋。這些日常常見的現象能告訴我們什么呢?隨手把喝完的牛奶盒放在扶手上,把空的包裝袋扔進自行車籃里,這些絕對不是偶然的行為,這是人的一種直覺,因為那些扶手、車籃、盲道,看起來就像是專門給空罐子、包裝袋和煙頭準備的,而且還非常的適合。在普通人看來,這就是人的素質問題,可在我們設計師的角度來看,既然人們那么自然的做出這樣的行為,說明我們的公共設施的設計沒有做到全面,于是就出現了集垃圾箱為一體的街頭扶手等新設施。自然,人們用起這些新的設施來也是非常的方便。
由此看來,直覺設計是需要設計師對生活的細致觀察和高度提煉的,關鍵是觀察的方式還有思維的方式,讓順應自然成為生活中的理所當然,這樣,設計就無所不在了。比如,在家門口的水泥臺階上有一條縫,如果是下雨天,人的直覺往往是會把傘插在縫里,這其實也是一個設計,積水能從縫里流走,而傘還能被很好的被固定住。人不用太多的思考,直覺讓我們合理的去利用,而且是自然而然的利用。
普通人不去思考,而更多的憑直覺使用產品。設計師要多思考,從專業角度觀察普通人的行為,理解普通人的直覺,設計出讓普通人使用起來得心應手又不用費力思考的優秀產品。
參考文獻:
[1]張彬.直覺設計.生活潮雜志.
在信息技術教育中,教師應把對學生道德素質的培養貫穿在計算機技能知識的講授中,使學生了解自己應承擔的社會責任。例如,當介紹計算機發展史及應用領域時,讓學生知道我們每個人都享受著計算機帶來的成果,體驗著計算機帶來的變化,但是,我國的計算機發展還存在不足,需要每位學生努力學習并為之做出貢獻,從而激發其愛科學、學科學的決心和信心;當講到“二進制”時,告訴學生這一算法早在三千多年前我們的祖先就已經發明,從而激發學生的民族自豪感。
二、對學生知識能力的培養
知識結構是學生在校其間所學習和掌握的知識的范圍和程度。能力結構是指所學知識的應用能力、獨立工作的能力及合作能力。其中也包括計算機的應用能力和信息處理能力。知識與能力兩者相輔相承,密不可分。有了知識才可能有能力,然而有了知識并不等于有了真正的能力,能力的獲得需要通過實踐。因此,教師在教授學生知識的同時,要逐步培養學生信息處理能力及獨立學習的能力,為其今后的工作和進一步學習奠定基礎。例如,在講授“計算機發展史”時,我在課前準備了電子管、晶體管等實物,在課堂上對照這些實物講述各代計算機的特點,使學生獲得較為清晰的感性認識;在講授“計算機的硬件結構”時,我拆開主機,先讓學生觀察學習,同時鼓勵學生動手拆裝。在學生自主學習之后,講解每個硬件的功能及計算機的硬件系統組成,使學生在掌握基礎知識的同時鍛煉了自主學習的能力;在講授“網絡基礎操作”時,引導學生正確有效地利用網絡,并將其作為終身學習和合作學習的平臺;在講授“Print語句”時,先引導學生輸入語句Prin“tP”、“L”、“A”、“Y”讓其運行,并觀察運行結果;然后將語句中的“,”改成“;”,再讓學生觀察運行結果;接著用Print語句編制簡單的圖形程序(如三角形、正方形等),通過演示讓學生理解“,”和“;”的輸出差別;最后,再講解Print語句的各種顯示格式。由于上機演示留下的深刻印象,學生在學習這些內容時很容易理解掌握,而且興趣很高,并積極地編制出人物頭像、小貓、小房子等圖形程序,從而激發了學生學習后續內容的積極性,使學生獨立思考的能力得到進一步增強,也使學生對所學知識的應用能力得到了提高。以上的教學過程,有效地培養了學生愛操作、愛動手的良好習慣,提高了學生的實際操作技能。同時,學生的知識應用能力、獨立工作能力及合作能力也得到了極大地提升。
三、結語
我國是世界上人口最多的國家,所以我國對農產品的需求量也是很大的,在最近幾年,很多新技術都出現在了農業生產領域當中,生物技術就是其中十分重要的一種,它的發展速度非常快,并且已經在農業生產中開始應用。如果在沒有污染的自然生態環境中,這項技術可以有效的解決我國糧食短缺的問題。而且這項技術在應用的過程中也存在著非常顯著的優勢,該技術不需要大量的投資,產量也非常高,同時收益也比較好,減小也非常快,與此同時,這項技術也可以使得資源的配置效率更高,資源的使用也更加的合理,從而也大大的降低了資源的浪費幾率,對我國生態環境也不會造成非常不利的影響,所以這項技術對農業的發展有著十分積極的推動作用,這也對我國建設生態型社會會產生非常大的正面作用。
2生物技術在農業種植中的應用
2.1通過該技術提高糧食產品的產量。在我國,一個顯而易見的現象就是人口總數多,人均占地面積很小,而糧食分布不均,這就使得很多地區的糧食儲量都無法達到其實際的需要,這也成為了阻礙我國經濟健康穩定發展的一個十分重要的因素,雜交水稻的成功就是生物技術應用的一個重要的成果。
2.2應用生物技術,改進農產品自身的品質。經濟的發展使得人們的生活水平也在不斷的提高,當前人們更加關注的是食品自身的質量和營養價值等。生物技術的應用就很好的滿足了這一要求,舉例來說,轉基因技術就是通過對產品的基因進行改良和重組來提高產品當中營養元素的含量,同時也大大的提高了產品自身的抗病能力,減少了農業生產過程中不必要的損失。
2.3生物農藥方面也有著非常廣泛的應用。在實際的生產活動中,農作物的產量會受到很多因素的影響,在這些影響因素當中,病蟲害是一個十分關鍵的因素,在傳統的種植活動中需要使用大量的農藥,這樣不僅會給產品自身的性能帶來很大的影響,同時農藥的使用也會對環境造成非常大的污染。而生物農藥主要就是利用生物新陳代謝出來的產物經過有關技術的提取,最終制成的農藥,這種農藥和以往使用的農藥相比要具備更大的優勢,生物農藥具有非常強的多樣性,所以農戶可以根據自己的需要去選擇適合的農藥類型,而且生物農藥在研制和生產的過程中使用的化學成分非常的少,這就使得這種農藥在使用的過程中對農作物本身和種植環境的負面影響就更小。以往的農藥都是通過生物組織而生產出來的,而且這種農藥在使用的過程中有著十分明顯的范圍限制,同時因為其制作的成本較高,所以其售價也比較高。但是生物農藥就不會出現這樣的情況,使用生物農藥可以使得農作物生長的更快,同時使用范圍也不會受到像傳統農藥那樣嚴格的限制,同時它也大大的減少了生產過程中需要的資金。
2.4通過生物技術提高了農作物的抗病性和抗蟲性。在我國,除了水稻等極少數農作物的產量高以外,大部分農作物產量低,其中很大原因就是我國農作物抗病性和抗蟲性差。農作物抗蟲性和抗病性差不僅僅影響農作物的產量,甚至可能導致農作物的死亡。要想提高我國農作物的產量就必須提高農作物的抗病性和抗蟲性。生物技術的引入,給解決這種難題帶來了契機,如利用馬鈴薯自身分泌的一種蛋白物質來抵抗科倫那多甲蟲對其的傷害。長期利用生物技術防蟲害,可以使農作物產生一定的抗蟲性和抗病性,這也會減少傳統農藥的使用。2.5通過生物技術來提高農作物的抗金屬性。當今社會,經濟發展中工業經濟所占的比重很大,而工業發展離不開對金屬的利用。由于對金屬的廣泛運用,使得金屬微粒無處不在,甚至于我們呼吸的空氣中也含有這些金屬微粒。有些重金屬本身是有毒性的,它們被植物所吸收后,生長產生的農作物產品中就會帶有這些重金屬元素,這就會給食用者帶來身體上的危害。土壤中也會含有大量對人體有害的重金屬元素,由于這些土壤一直生長著農作物,所以這些土壤中的重金屬不易移除。如今,通過生物技術,提高了農作物自身的重金屬抗性,含有重金屬元素的土壤,在經過改良后農作物的循環種植,重金屬被逐步移除。
3對生物技術在農業領域前景的展望
3.1利用農作物的光合作用進行生物利用的研究.光合作用是指植物通過對光源的利用,達到植物產量的增收。在生物技術方面,就是要通過對光合作用的深入研究,提高植物光合作用率,從而在農業領域大展拳腳。
3.2生物固氮技術。傳統的化肥雖然能起到一定的養料作用,但是也對農作物及土壤有著很大的傷害。氮肥是對農作物使用最廣泛的一種化肥,傳統的氮肥基本上都是化學肥料,傷害土壤和農作物本身。利用生物技術進行生物固氮,提高了氮的使用效率,降低了氮肥的成本。
3.3通過對農作物生物反應器的研究,提高農作物產量。目前,對于菌類的生物反應器的掌握難度較大,技術要求比較高,成本也相對較高。但是植物農作物的反應器就相對容易掌握,便于管理,對操作技術要求低。合理利用農作物的生物反應器,必將會取得不凡的成就。
4加強對農業生物技術的推廣和宣傳
目前農業生物技術還沒有被廣泛的應用,這就應該加大推廣力度,豐富宣傳手段。農業生物技術如果被全面的推廣應用,必將成為農業史上又一次偉大的革命,它必將引領農業生產潮流。政府應該加大農業生物技術扶持,加強宣傳投入。
5結論
關鍵詞:甲魚;生態;養殖技術
目前,從事規模生態健康養殖甲魚分為2個階段,即溫室育苗階段和大塘養成階段。第1階段是整個甲魚養殖生產的一個重要環節,它具有密度高、投餌集中、水質易污染和病害多的特點,因此,做好甲魚的溫室育苗工作對提高甲魚養殖的經濟效益具有舉足輕重的作用;第2階段為外塘養成階段,它不僅能提高甲魚產量,更重要的是還能提高甲魚品質,是甲魚生態健康養殖的重要途徑。筆者根據多年生產實踐,將甲魚生態健康養殖的技術要點總結如下,供廣大養殖戶和基層技術推廣工作者參考。
1建好溫室、養殖池和外塘
根據實際需要和規模大小,認真搞好溫室、養殖池和外塘的建造,使之便于生產,降低成本,提高產量,并且利于防病治病。
(1)溫室建造應符合建筑管理的規定,具備良好的保溫性能,并配備相應的加溫、增氧、進排水等設備。一般5000m2養殖池配備0.5t的鍋爐2臺,1.1KW增氧機10臺,顆粒飼料機1臺,加溫池80m3,管理用房100m2左右。
(2)養殖池建造應符合甲魚生活習性的要求,大小統一,每口面積20m2,池高1m,池壁頂端向內伸延10cm左右,以防甲魚外逃。飼料臺用長3m、寬0.5m的木板或水泥預制板搭設,淹沒在水下15cm。池中設置網袋用以甲魚隱蔽之用。
(3)外養大塘的面積根據實際需要確定,一般1hm2放養1.5萬只左右,塘四周要有防逃設施,以高1m的圍墻為好,塘中搭建隱蔽網袋和飼料臺。
2苗種的選擇和放養
稚甲魚應選擇健康、無傷無病、活力強、反應快、規格整齊、體重3g左右、種質優良的品種。放養前,必須先進行消毒。將稚甲魚放進塑料盆里,用15~20g/L食鹽水浸泡10min或20mg/L高錳酸鉀溶液浸泡20min,浸泡水以沒過稚甲魚背為宜。浸泡過甲魚的水溶液,要倒到池塘外面,不能隨甲魚倒進養殖池。
溫室內合理的放養密度十分重要,一般稚甲魚的放養密度為20~30只/m2,放苗后應在養殖池中直接開食,這樣既可減少苗體損傷,又可使其早適應、早生長。開食飼料可用稚鱉飲料等商品飼料,且從第1次開食就可把新鮮的豬肝按10%~20%的比例添加于開食飼料中。
3溫室溫度的控制
水溫30~32℃為甲魚的最適生長溫度,水溫高于20℃時就開始攝食,攝食量隨水溫升高而增加。若低于最佳溫度,消化酶合成水平低,飼料轉化率低;若高于最佳溫度,甲魚活動量增加,也會降低飼料轉化率。因此,室溫一般控制在33~35℃,且盡量保持恒定。
4充分利用微生物和增氧機調控水質
甲魚生性喜凈怕臟,良好的水體環境是甲魚穩定生長的重要條件。因此,要充分利用微生物的作用進行水質調控,提高水體的穩定性和自凈能力。微生物制劑的合理使用可大大節約水質調控及其他方面的投入。一般光線較暗的溫室可用光合細菌或活水寶(芽孢桿菌)等有益微生物制劑來降低水中氨氮、亞硝酸鹽的含量,分解有機質和其他有害物質。采光溫室可采用EM復合微生物制劑培養水中有益藻類來創造水體平衡,同時可減少換水次數和數量,節約水電費用。生產實踐證明,使用有益微生態制劑是改善水質、凈化底質及預防疾病的有效方式和途徑。
溫室甲魚養殖池人工增氧很重要,合理的增氧既能增加氧氣,又可改善水體環境,加速有機質的分解,提高理化指標,促進甲魚生長。放養密度為20~30只/m2的一般前2個月,1.1KW的增氧機每天開4h左右,第3~4個月每天開9h左右,第5~6個月每天開15h左右,6個月以后全天增氧,期間可以結合化學增氧制劑來調節水質。
5狠抓病害控制
溫室養甲魚由于集約化程度高,養殖密度大,很容易滋生病菌,引起疾病發生。因此,必須嚴格做好病害防治工作。在防治過程中,嚴格按照《NY5071-2002無公害食品漁用藥物使用準則》和《NY5070-2002無公害食品水產品中漁藥殘留限量》執行。要堅持“全面預防,積極治療”的方針,強調“防重于治,防治結合”的原則,可根據甲魚生長不同階段的發病特點,每15d消毒1次,消毒藥物有生石灰、溴氯海因、光合細菌及EM菌等,可交替潑灑使用。同時,定期在飼料中交替添加免疫多糖、VC及病毒星等,以增強甲魚的免疫力。藥物防治時盡量使用生物制劑或中草藥對病蟲害進行防治。應用健康養殖技術,適當控制養殖密度,在飼料中添加酶益生菌、復合維生素等來促進營養物質的消化吸收,改善養殖水體的生態環境。若發現疾病立即查明原因,并根據癥狀,正確診斷,對癥下藥,及時治療。
漁藥的使用必須嚴格按照國務院、農業部有關規定,禁止使用未取得生產許可證、批準文號、產品執行標準的漁藥,嚴禁使用違禁藥品。藥物作用后,要嚴格執行休藥期規定。
6高度重視從溫室養殖到外塘養殖方式的轉變
甲魚從溫室轉到外塘有一個逐步適應的過程,搞好轉塘工作必須注意下列幾個問題。
關鍵詞:生物技術制藥;網絡教學;現代化教育
網絡對于當今世界越來越重要,網絡教學在高等教育現代化建設中也正發揮著越來越重要的作用。通過網絡教學,使學生能在數字化的學習環境下提高學習效率,同時還能夠促進高校教師教學觀念、教學方法方式的變革,這樣才能提高高校學生社會文化與價值的層次,提高他們的學習能力和在信息社會中生存和發展的能力。生物技術(biotechnology)也叫生物工程,是生物學與分子生物學交叉而成而產生的一門新的學科,同時也為當今世界科學的發展產生重大影響的科學領域。生物技術制藥課程是把生物技術(包括基因工程,細胞工程,蛋白質工程,酶工程,發酵工程)在藥學中的應用相融合的一門專業基礎課,其著重研究包括基因工程制藥、抗體工程制藥、酶工程制藥、發酵工程制藥在內前沿技術研制新藥的原理、方法、技術路線及應用前景等。課程涉及的知識面廣、內容多、技術新,而且更新速度快。網絡教學平臺建設會成為高校教研教改的一項重要內容,本文主要探討了為適應現代化教育的發展要求,利用生物技術知識面廣、更新快等特點,將生物技術制藥課程進行網絡課程平臺建設同時初步探討網絡建設的必要性,希望以此加快學校信息化建設的步伐。
一、網絡教學平臺建設的重要性
所謂網絡教學,是指通過網絡數據庫及相關教學軟件系統,為教學提供全面支持服務;學生只要在網絡存在的環境,就可以進行相關學科的學習甚至考試。網絡教學的整體功能支持以及資源環境是網絡資源得以體現的前提和必要性,它直接影響到學生能否在其所構建的網絡數據環境中順利的進行學習及測試。構建優秀的網絡教學可以消減老師及學生使用時的條件障礙,將更多的精力專注于學習過程中。對網絡教學進行實用性、快捷性、功能性評估,可以發現其存在的某些障礙性問題,有利于界面及功能改進,同時改善師生的用戶體驗效率,從而提高學生學習的效率。目前,網絡技術在生活的各個方面都在不斷深入,在教育中更是的應用廣泛。傳統的教育模式由于教師和學生在空間上的距離,產生了以教師教學為中心學生被動學習的教學模式,這樣學習的效果并不好;新的教學模式必須以學生為中心,教師教學方法、教學內容、教學手段等所有的教學資源與活動都必須圍繞學生學習來進行優化配置,教師不僅僅是知識的唯一源泉,學生可以通過網絡獲得知識;但是,也不能抹殺教師的教導作用,教師的任務是指導學生如何從網絡獲取正確的信息,以及幫助學生解決學習過程中出現的技術性問題,最終培養學生養成一套有效的學習方法和解決實際問題的方法。
二、生物技術制藥的特點
1.多學科交叉的綜合課程生物技術制藥的發展經歷的漫長的時間,從最早的發酵工程、酶工程到本世紀新興學科蛋白質工程、基因工程,其覆蓋面很廣,應用更為廣泛。生物技術制藥通過生物體、生物組織、細胞、體液等,綜合利用微生物學、物理化學、藥學等科學的基本原理和方法構成進行新型生物藥物的制造,對于當代藥學專業學生是必備課程。但是,各高校的藥學專業開設時間較短,生物技術制藥相關課程的設置上相對薄弱,以作者學校為例,僅開設了藥學基因組學、藥學分子生物學、生物化學、微生物藥物學等少數相關課程,還有很多相關學科課程則根本沒有涉及。因此,我們需要在教學過程中補充與生物技術制藥相關課程的理論知識,這就要求教師在教學過程中既要闡述生物技術相關原理,更要強調制藥學的相關內容。因此學生在進行學習的過程中可能分不清重點,同時因為基礎薄弱,知識面窄而學習困難。通過網絡平臺,學生可以學習相關的基礎學科,可以溫習之前學過的相關學科,從而提高學習生物技術制藥課程的興趣,降低學習難度。2.課程涉及的知識面廣、內容多、技術新,而且更新速度快由于生物制藥技術的急速發展,教學內容不斷更新,為了讓學生能及時了解本學科的前沿知識,教師應把最新的知識、技術等內容每年都要加入教學中。作者在教學過程中,在以高等教育出版社出版的《生物技術制藥》為教材的基礎上,查閱文獻便于擴展補充新知識。如在網絡教學內容中補充了轉基因動物制藥、海洋生物技術制藥、生物技術研發靶向藥物、人類基因組學、代謝基因組學和藥物基因組學等專題。在網絡教學中不斷補充前沿知識,讓學生拓展知識面,同時也加深了學生對學科重要性的認識,從而調動了學生的學習興趣并培養了學生的創新能力。
三、生物技術制藥課程網絡教學平臺的建設
1.做好網絡課程課件和素材的充分準備。搞好課程網絡教學的前提和基礎是優秀課件和素材的準備,因此,一方面,要購置一些研制好的生物技術制藥課程優秀課件,另一方面,要結合教學實際自行開發研制相關課件。要根據生物技術制藥課程內容特點研制、使用視頻課件和素材課件。網絡課程的主講教師負責課程的設計和開發工作。另外,網絡課程要有一支結構合理的教學梯隊及其輔導隊伍。鼓勵和支持在校研究生從事本科教學和實驗輔導工作。2.以分類指導的方式,對生物技術制藥課程教師進行網絡教學培訓。一方面,對網絡課程教師進行思想上的動員,幫助他們樹立現代教育理念,轉變觀念,提高認識,積極研究和運用現代教育技術和手段;另一方面,組織有條件、有積極性的教師進行專門培訓,學習相關教學課件的制作和網絡教學平臺的使用。3.要合理安排網絡課程,充分利用現有網絡資源和電腦資源,為準備學習生物技術相關內容的學生創造充足和便利的上網條件。4.建立網絡教學評估考核體系,對生物技術制藥教師教學和學生學習都能夠有效監控和評估。通過在線測試,以及考試結果來了解學生對學習材料的掌握情況。5.加大生物技術制藥網絡課程數據庫和網頁資源建設。我們可以通過在學校網站主頁的相關位置,設置網絡連接,使學生只要有網絡就可學習、測試,這樣就不拘泥于空間和時間的限制。學生在網絡教學的同時,也可以通過網絡進行相關知識的查詢學習,學生的學習空間、時間概念大變,網絡教學是立體多維的。
四、展望
TALE只在β-和γ-變形細菌中被發現,大部分已知的TALE集中分布在植物病原細菌的黃單胞菌屬Xantomonasspp.中,每個細菌中含有1至多個TALE不等()。AvrBs3和AvrBs4兩側分布反向重復序列,推測它們是基因水平轉移獲得(Bonasetal.,1993)。另外,水稻白葉枯黃單胞菌(X.oryzaepv.oryzae,Xoo)中利用AvrBs3作為探針鑒定了一系列TALE的T3SEs,如avrXa5、avrXa和avrXa10(Hopkinsetal.,1992)。其它菌屬中也發現了同源的TALE,如茄科雷爾氏菌R.solanacearum中也有TALE(RipTALs)的報道,Brg11較黃單胞菌屬中的TAL有偏好的RVDS,激活寄主含有EBE(effector-bindingelement)的基因轉錄促進致病(deLangeetal.,2013;deLangeetal.,2014)。伯克霍爾德菌屬(Burkholderiarhizoxinica)中同源效應物(bats)E5A-W45、E5AV36被報道含有T3S分泌信號,但是缺少可識別的NLSS和轉錄激活區,它們的重復區和黃單胞菌屬中的TALEs有差異(Schornacketal.,2013;Bochetal.,2014)。黃單胞菌屬(Xanthomonas)亦稱黃單胞桿菌屬,是由W.J.Dowson于1939年建立的模式病原細菌,代表種有:(1)十字花科黑腐病菌(X.campestrispv.campestris,Xcc),維管束寄生菌,引起十字花科植物的黑腐病(blackrot),葉緣葉脈變黑,相鄰的葉肉組織枯死,呈黃褐色“V”型壞死;(2)水稻白葉枯黃單胞菌(X.oryzaepv.oryzae,Xoo),葉肉寄生菌,引起水稻白葉枯病(bacterialleafblight);(3)辣椒斑點致病變種(X.campestrispv.vesicatoria,Xcv),葉肉寄生菌,引起辣椒斑點病(bacterialspeckofpepper)。已報道的10大植物病原菌排行版上,黃單胞菌黑腐病致病變種占據3大席位(Mansfieldetal.,2012),分別為:(1)丁香假單胞菌(Pseudomonassyringaepathovars);(2)茄科羅爾斯通氏菌(Ralstoniasolanacearum);(3)根癌農桿菌(Agrobac-teriumtumefaciens);(4)黃單胞菌水稻白葉枯致病變種(Xanthomonasoryzaepv.oryzae);(5)黃單胞菌十字花科黑腐病致病變種(Xanthomonascampestrispathovars);(6)黃單胞菌地毯草致病變種(Xanthomonasaxonopodispathovars);(7)解淀粉歐文氏菌(Erwiniaamylovora);(8)苛養木桿菌(Xylellafastidiosa);(9)馬鈴薯黑脛病菌Dickeya(dadantiiandsolani);(10)果膠桿菌胡蘿卜軟腐病(Pectobacteriumcarotovorum)/黑脛病菌(Pecto-bacteriumatrosepticum)。
2.寄主抗性識別機制及TALE致病性
2.1寄主和病原菌相互作用
寄主和病原菌相互作用被認為是從PAMPs/M-AMPs(pathogenormicrobe-associatedmolecularpatt-erns)的識別開始的。病原菌的PAMPs/MAMPs相當保守,不同的PAMPs/MAMPs被定位在寄主細胞膜上的形態識別受體PRRs(patternrecognitionrecep-tors)特異性識別從而激活寄主的基礎防御反應,這對植物免疫致病菌或非致病菌相當重要(JonesandDa-ngl,2006)。研究比較清楚的PAMPs包括微生物的鞭毛組分Flg22、Harpins、冷休克蛋白、脂多糖、肽聚糖和延伸因子Tu(EF-Tu)等(Kunzeetal.,2004;Nürnbe-rgeretal.,2004;Zipfeletal.,2004)。PAMPs被PRRs識別觸發一個叫做PTI(PAMP-triggeredimmunity)的基礎防御反應,該基礎防御反應參與誘導MAPK信號通路、鈣通量、產生一氧化氮和活性氧分子和激活WRKY轉錄因子(Nürnbergeretal.,2004;Heetal.,2006)。PTI介導的基礎免疫有效地限制了絕大多數潛在的病原體的生長,是在大多數植物中廣泛存在的基礎防御反應(JonesandDangl,2006)。隨著寄主PTI的加強,病原細菌相應地進化出了效應物激活的寄主感病性ETS(effector-triggeredsusceptibility),即利用T3SEs抑制寄主的PTI信號達到致病的目的(JonesandDangl,2006)。與病原細菌ETS(effector-triggeredsusceptibility)相對應地,寄主則又進化出了特異識別T3SEs的抗性(resistance)基因激活免疫反應,效應物激活的寄主免疫反應稱為ETI(effector-triggeredimmunity)(JonesandDangl,2006)。效應物作用和修改寄主蛋白或效應物自身被寄主抗性R蛋白(resistanceprotein)識別即誘導ETI,ETI是植物的第二級防御策略,通過胼胝質沉積加厚細胞壁、阻斷維管束的運輸、抗病相關蛋白的表達、氧自由基的釋放和細胞程序性死亡等。植物通過不斷進化的R基因響應植物致病菌的挑戰,提供了監測植物病原效應物的又一途徑(Chisholmetal.,2006;MaandGuttman,2008)。由于R基因的存在,ETI改變相互作用的結果從感病回到抗病。總之,病原菌和寄主互作概括起來就是三種情況:(1)微生物引發植物的PTI,植物啟動防御系統,激活抗病基因的表達,如轉錄調控因子WRKY表達激活下游抗病基因表達,微生物不能引起致病,植物表現為抗性寄主;(2)微生物引發植物的PTI,但是微生物利用Ⅲ型效應物抑制寄主的PTI引起致病,植物表現為感病寄主;(3)微生物引發植物的PTI,微生物利用Ⅲ型效應物抑制寄主的PTI,寄主進化出一系列的監守R基因抑制效應物的作用,植物表現為抗性寄主(Chisholmetal.,2006;MaandGuttman,2008)。
2.2植物富含LRR結構域蛋白
植物的抗性R蛋白因含有核酸結合區和富含亮氨酸重復區常歸為NB-LRR(nucleotidebinding-leuc-inerichrepeat)蛋白家族。這些特別的免疫蛋白介導不同的抗性蛋白-效應物蛋白識別過程和激活寄主潛在的防御反應NB-LRRs呈現多功能域結構,每個功能域依據NB-LRR信號行使不同的功能。NB-LRR的功能和相關信號的復雜度是和植物-微生物互作相對應的(Elmoreetal.,2011)。亮氨酸重復區LRRs廣泛存在于真白質中,參與蛋白-蛋白互作。一般情況下,LRR功能域包括20~29個氨基酸,其保守的11個殘基片段序列為LxxLxLxxN/cxL(x代表任意一個氨基酸,L代表纈氨酸,異亮氨酸或苯丙氨酸)(KobeandKajava,2001)。如擬南芥PRRs鞭毛識別蛋白FLS2,延伸因子識別蛋白EFR,及水稻中的R蛋白Xa21都分別包含一個胞外28LRRs、21LRRs和23LRRs的結構域(Songetal.,1995;Gómez-GómezandBoller,2000;Zipfeletal.,2006)。LRR蛋白的保守的β折疊和鄰近的松散區域是一個11個殘基的片段,其序列為LxxLxLxxN/CxL,剩下的區域可能高度不同,目前的分子模型認為20個或30個殘基長的LRR區域其核心的LxxLxL序列足以構成馬蹄形結構的蛋白質。目前,包括LRRs的蛋白至少有7個不同亞族,在許多重要的生理過程提供了形成蛋白質相互作用的一個通用的結構框架(KobeandKajava,2001)。PRRs激活的寄主免疫反應在植物和微生物的互作中發揮了重要的作用。隨著對PRRs研究的深入,值得一提的是,關于動物免疫相關的形態識別受體PRRs的發現贏得了2011年諾貝爾獎。許多植物抗性R蛋白及形態識別受體PRRs富含LRR(KobeandKajava,2001;Elmoreetal.,2011)。PRRs富含亮氨酸重復區LRRs(leucine-richrepeats)或細胞溶酶結構域(lysin-motif,LysM)。PRRs包含受體類激酶(re-ceptor-likekinases,RLKs)和受體類蛋白(receptor-likeproteins,RLPs),通常RLKs為跨膜蛋白,包含胞質外受體域LRRs和胞質內激酶域2部分,RLPs沒有胞質內激酶域(Albrechtetal.,2012)。效應物的識別被認為是改變了NB-LRRs的構象,因而NB-LRR蛋白被釋放激活下游的免疫反應的信號(TakkenandTameling,2009)。研究表明,一些核定位的NBS-LRRs的積累和激活對于植物免疫反應是必需的,如大麥(Barley)的CC-NB-LRRMLA10、擬南芥(Arabidopsis)的TIR(toll-interleukin1recep-tor)-NB-LRRs/RRS1-R、RPS4和SNC1蛋白的累積和激活都是免疫反應所必需的(Deslandesetal.,2003;Burch-Smithetal.,2007;Wirthmuelleretal.,2007;Chengetal.,2009)。
2.3TALE與R基因識別
在植物-病原菌互作過程中,存在基因-基因的識別現象,當植物中有抗性(Resistance,R)基因與病原菌無毒(Avirulence,Avr)基因相對應識別時,植物表現出非親和互作的抗性;反之,植物-病原菌缺乏這種基因-基因識別時,寄主表現出感病癥狀。病原菌的致病性和無毒性取決于Avr蛋白的這種兩性分子(bi-functionaleffector)的特征。許多報道表明,抗性寄主利用R基因監測TALE至少有3種策略(Schornacketal.,2013):(1)R基因編碼蛋白作為誘餌陷阱直接與TALE結合,寄主產生過敏反應,如AvrBs3與Bs3之間的識別;(2)突變TALE靶基因需要的通用轉錄因子,阻止轉錄,如水稻中含有xa5隱性基因的抗性機制(Schornacketal.,2006);(3)突變TALE靶基因的啟動子區阻止TALE的結合;(4)監控TALE基因啟動子區模仿TALE靶基因的EBE序列,激活監控基因,啟動植物抗性。植物監控病原菌的效應物主要通過富含核苷酸結合位點的亮氨酸重復區(NBS-LRR)的蛋白來識別。然而對于TALE的識別機制較少,目前僅有關于番茄中的富含NBS-LRR的Bs4蛋白是通過該機制來識別AvrBs4。由于Bs4蛋白N端含有TIR結構域,還能識別Hax3和Hax4這類的TALE(Kayetal.,2005)。Bs4蛋白識別的具體機制還不清楚,但有研究發現,在植物體內過量表達AvrBs3也能激發Bs4蛋白依賴的過敏反應(Schornacketal.,2005)。另一個識別TALE的例子是水稻抗白葉枯病菌Xoo基因xa13,xa13編碼一個蔗糖轉運家族蛋白(SWEET),其抗性表現在啟動子區一個小區域的多態性,導致TALEPthXo1不能與其啟動子區結合,進而影響水稻白葉枯病菌Xoo生長所需碳源(Chenetal.,2010)和銅的再分配(Yuanetal.,2010)。水稻Xa27編碼113個氨基酸的蛋白,啟動子區有TALE結合位點,賦予水稻對具有AvrXa27水稻白葉枯病菌Xoo及非維管束致病菌水稻細菌性條斑病菌Xanthomonasoryzaepv.oryzicola(Xoc)的抗性(Hummeletal.,2012)。最近有報道稱,Xoc中的TALEsTAL6和TAL11a可抑制水稻R基因Xa7對Xoo中TALEAvrXa7的識別,這是首次關于TALEs可作為植物防御反應的抑制子,而缺失C端則無抑制作用,表明TAL6和TAL11a的轉錄激活寄主基因需要抑制作用(Jietal.,2014)。另一個TALE靶標是植物轉錄因子。在Xcv85-10感染辣椒后研究依賴AvrBs3的轉錄譜時發現超過20個靶基因,命名為UPA(upregulatedbyAvrBs3)。upa20其編碼產物是一個bHLH(basichelix-loop-he-lix)家族的轉錄激活子,該轉錄激活子是AvrBs3誘導的植物細胞過度生長的關鍵調控蛋白。AvrBs3導致葉肉細胞的肥大,在感染后期階段也可能會支持細菌釋放到植物表面(Maroisetal.,2002;Kayetal.,2007)。在柑橘潰瘍病X.citri中也有類似報道,潰瘍是由幾個各異的XcTALEs誘導轉錄因子CsLOB1形成(Huetal.,2014)。Xoc中首次發現TALETal2g誘導寄主水稻中一個硫酸鹽轉運子(Cernadasetal.,2014),硫酸鹽是否限制Xoc的生長或是其它機制仍不清楚。該研究還指出,Tal2g誘導多個寄主基因表達,但是對病原菌致病關鍵的基因只有1個直接的S基因,其它被誘導的基因可能是附帶的效應(Cer-nadasetal.,2014)。有趣的是,Xoo和Xoc中的TALEs寄主靶標沒有重合的,Xoo中多個TALEs靶標都是SWEET家族基因,而Xoc中26個TALEs沒有一個靶標是SWEET家族基因(Cernadasetal.,2014)。
3.TAL在植物抗病上的生物工程應用
鑒于以上的植物識別TALEs的機制,及TALE的生物學特性,科學家們開始設計新的植物抗性策略,從各方面擊破病原菌的攻擊,賦予植物新的抗性。TALE通過啟動子模塊識別激活R或者S基因,啟動下游基因,引起非寄主過敏反應或促進病原菌致病。啟動子的模塊易于被基因工程所利用,目的在于使植物獲得新的抗性。
3.1改造抗性R基因監控
TALEs富含亮氨酸重復區的抗性蛋白Bs4能識別多個TALEs,可以通過特異性高表達Bs4等抗性基因,增強植物的抗性。另外,研究表明體外突變抗性基因Rx的LRR區,會增強植物對效應物的識別特異性(FarnhamandBaulcombe,2006)。利用這一特性,基因工程改造Bs4基因LRR區可能增強其識別TALE的特異性和親和力。
3.2突變易感S基因的啟動子區
TALEs通過RVDs識別特定的植物靶基因啟動子區,水稻抗性基因xa13,其對水稻白葉枯病菌Xoo的抗性表現在啟動子區一個小區域的多態性,導致Xoo中TALEPthXo1不能與xa13啟動子區結合,進而影響Xoo生長所需碳源(Chenetal.,2010)。利用基因工程將不敏感的基因xa13啟動子區整合至易感S基因啟動子區,使植物獲得新抗性。這一方法在易感S基因Os11N3基因上應用成功,獲得了水稻白葉枯病菌Xoo的抗性。另一個例子是,增加一個易感S基因的等位基因,這個等位基因的啟動子區對于TALEs不敏感(Lietal.,2012)。這一方法需注意:植物中的靶基因無其它未知功能且沒有冗余的拷貝;啟動子區的改變不能影響看家基因的功能;該靶基因對病原菌的致病性至關重要,最好能抗多個TALEs(Schornacketal.,2013)。S基因的激活對于促進病原菌的致病至關重要,突變S基因的啟動子區是對大多數的TALEs比較有效的方法。
3.3增加抗性基因啟動子區
EBEs陷阱利用抗性基因xa27和Bs3的啟動子區陷阱,即用生用工程的方法體外合成一個或者多個TALEs結合的EBEs位點至監控基因的啟動子區,使得轉基因植物在病原菌感染過程中注入TALEs時,迅速識別啟動抗性反應。這一方法成功的例子是在Bs3基因上,通過在啟動子區增加2個EBEs位點,一個是辣椒斑點病致病變種X.euvesicatoria中TALEAvrBs3Δrep16的RVDs部分突變識別區EBEs位點,另一個是水稻白葉枯病菌Xoo中的TALEAvrX-a27的EBEs位點。結果表明,融合啟動子區的Bs3表達構建在煙草Nicotianabenthamiana上瞬時表達能夠增強寄主的識別能力(R觟meretal.,2009)。還有在啟動子區增加6個EBEs的成功報道,通過在Xa27基因上分別增加3個水稻白葉枯病菌Xoo和3個水稻細條病致病變種X.oryzicola中的TALEs的EBEs,轉基因植株具有這2種病原細菌的抗性(Hummeletal.,2012)。
3.4篩選新的監控基因
與已知的NBS-LRR抗性基因對比,在不同植物中存在上千個這樣的抗性監控基因(Lietal.,2010)。利用深度測序RNA-Seq從辣椒Capsicumpubescens中鑒定并克隆TALEs激活的Bs4C的方法為鑒定更多新的監控基因提供了基礎。對于某些情況下,需要減慢或加速過敏反應,可以從調整監控基因的數量或者類型方面進行生物工程改造(Strau覻etal.,2012;Schornacketal.,2013)。目前,有4個R基因被克隆:辣椒CapsicumannuumBs3(R觟meretal.,2007),辣椒C.pubescensBs4C(Strau覻etal.,2012),水稻OryzasativaXa10(Tianetal.,2014)和Xa27(Guetal.,2005)。篩選和克隆更多的植物NBS-LRR抗性基因,可以為生物工程改造提供更多的抗性資源。3.5生物工程改造獲得新抗性利用TALEs識別位點和限制性內切酶融合表達,定點改造基因組,將會是成本低廉、特異性識別更強的手段(Schornacketal.,2013)。植物的利用富含NBS-LRR的抗性R基因監控病原菌的效應物,監控的有效應性依賴于效應物的保守性,對于病原菌越重要的效應物,R基因的識別越容易因該效應物的突變或丟失而失效,開發更多R基因對于增強和持續的識別是關鍵。許多植物病毒是DNA單鏈病毒,極少數是雙鏈的。而單鏈病毒在復制增殖過程中形成DNA雙鏈,利用TALEs特異的DNA雙鏈識別特性,體外合成特異識別的模塊,可用來防治植物病毒病。植物-病原菌互作是一個持續的進化過程,當病原菌一方通過消除或改變特定的效應物進化避開寄主的監控,意味著寄主的R基因系統被打敗。寄主通過R基因互補的改變等才能恢復其抗性。如馬鈴薯NBS-LRRR3a介導識別致病疫霉菌Phytophthorainfestans的AVR3a效應物,AVR3a通過變異逃過R3a的識別(Vleeshouwersetal.,2011),而R3a被Se-gretin&Kamoun發現通過單個氨基酸的變異重新恢復識別變異的AVR3a(Schornacketal.,2013)。利用點突變的R基因獲得高抗性的寄主植物。
4.結論
關鍵詞:藍莓;生物學特性;栽培技術
藍莓果實營養豐富,且有預防血管老化、強心抗癌及明目等保健作用。基于藍莓的獨特保健功效及廣闊的市場前景,世界各地興起了藍莓的栽培熱潮。筆者根據近幾年栽培實踐,將藍莓的生物學特性及栽培技術總結如下。
1藍莓的生物學特性
1.1藍莓的主要栽培種類
藍莓為杜鵑花科越桔屬植物,全世界約400個種,我國約91個種28個變種,主要分布于東北和西南地區。
目前,已栽培利用的主要有3個種類:高叢藍莓、矮叢藍莓和兔眼藍莓[1]。
高叢藍莓主產于北美溫帶、亞熱帶,是目前全世界人工栽種面積最大的藍莓種類。高叢藍莓又分北方高叢、南方高叢和半高叢等。南方高叢藍莓需要低溫休眠的時間短,適合南方種植;半高叢藍莓是高叢藍莓與矮叢藍莓的雜交種,樹高一般為0.7~1.5m,適于休眠期較長、寒冷的北方種植;北方高叢藍莓適宜于在休眠期稍長的北方種植,樹高通常2~3m。
矮叢藍莓主要分布于美國東北部和加拿大東部沿海地區,以野生資源為主,樹高不足0.5m,適宜北方寒冷地區種植,它分布在高叢藍莓的北界。
兔眼藍莓原產北美洲亞熱帶地區,樹高2~5m,樹勢旺盛,抗旱,耐熱,長壽,豐產,對土壤酸度的要求幅度寬些,休眠期與需水期均較短,適合我國南方地區栽培。
所有藍莓均喜光,在排水良好,并富含有機質的酸性土壤(pH值4.2~5.5)上生長良好。
1.2藍莓的形態特征
藍莓為灌木,樹體大小及形態差異顯著。樹高0.3~5.0m,多年叢生,有常綠也有落葉,單葉互生,葉全緣或有鋸齒。花冠常呈壇形或鈴形。花瓣基部聯合,外緣4裂或5裂,白色或粉紅色,雄蕊8~10個,短于花柱,由昆蟲或風媒授粉,花序多為總狀花序。多數品種成熟時果實呈藍黑色,有的品種為紅色;果實有球形、橢圓形、扁圓形或梨形,平均單果重0.5~2.5g。果肉細軟,多漿汁。種子細小,食用時可隨果肉食下不影響口感,根系多而纖細,粗壯根少,分布淺,沒有根毛[2]。
1.3藍莓的生長、開花和結實習性
藍莓在一個生長季節內可多次生長,以二次生長較為普遍。在我國南方,藍莓1年有2次生長高峰,第1次是在5~6月,第2次是在7月中旬至8月中旬。幼苗栽植后第3年生長明顯加快,新枝萌發多并生長旺盛,年生長量可達1m以上。
當年生枝頂端多形成花芽,花芽從頂端向下進行分化,每一枝條可分化的花芽數與品種和枝條粗度有關,高叢藍莓一般4~7個,兔眼藍莓3~6個;花芽在節上以單生為主。各種藍莓的花芽分化期不同,矮叢藍莓和高叢藍莓在7~8月開始分化,兔眼藍莓從6月中旬開始;9月底至10月初,藍莓的花芽分化已經完成。從形態上看,藍莓花芽肥大,呈橢圓形或近球形。花芽以下為一些窄尖的營養芽和休眠芽。
藍莓的開花期因氣候和品種有明顯的差異,正常年景藍莓在我國南方3月上、中旬開花,北方為4~5月;花期一般15~20d,最長達40d。花在一個伸長的軸上著生,構成總狀花序。花開的同時營養芽開始發育成營養枝,營養枝生長到一定程度(長度不等)便停止生長,頂端最后一個細尖的幼葉變黑成黑尖,黑尖約2周左右脫落,至2~4周后,位于黑尖下的營養芽長出新枝,并具有頂端優勢,即實現枝條的轉軸生長,這種轉軸生長在南方一年有3~5次。夏季最后1次新梢上緊挨黑尖的一個芽原始體逐漸增大發育成花芽,占據了頂端的位置。從枝頂花芽往下還能形成多個花芽,第2年春天開花并結果。其下的營養芽又發育成營養枝,而結過果實的短小枝秋后逐漸干枯、脫落。
藍莓多為異花授粉植物。高叢藍莓自交可孕,但可孕程度在品種間有明顯差異;而兔眼藍莓和矮叢藍莓一般自交不孕,因此在生產上須考慮多品種搭配建園,以提高產量。藍莓的花受精后,子房迅速膨大,大約1個月后增大趨于停止,之后漿果保持綠色,體積僅稍有增長。當漿果進入變色期與著色期后,漿果增大迅速,可使果徑增長50%。在著色以后,漿果還能再增長20%,且甜度和風味變得適中。同一果穗上的果實不同時成熟,果穗頂部、中部的果實先熟,成熟時間一般在6~8月。同一品種和同株樹上的果實成熟期一般在30d左右;在貴州麻江和江蘇南京,兔眼藍莓早熟品種6月中旬開始成熟,晚熟品種7月上、中旬開始成熟[3]。
2栽培技術
2.1園地選擇
根據藍莓的生態適應性,先確定適栽區域,即氣候條件適宜區,然后進行種植地塊的選擇。在選擇種植地塊時要首先了解或測定土壤pH;其次,要盡可能選擇土壤疏松、富含有機質而且排灌條件良好的地方,若是山地要盡量選擇陽坡中、下部,坡度不宜超過15°,大于15°時要修筑2m寬的梯田;立地類型以荒山地、低產松林改造地最佳,坡地退耕也可。但退耕地的栽植成活率不如松林改造地的成活率高,而且病蟲害和雜草也比松林改造林地多,使生產管理成本增大。在南方丘陵山區,結合商品林基地建設,推廣種植藍莓,既能改善生態環境,又調整了林種結構,還可以增加山區群眾的經濟收入[4]。
2.2品種配置與定植時間
異花授粉是提高藍莓產量和果實大小的重要因素之一,高叢藍莓自花結實率高,而矮叢藍莓和兔眼藍莓多數品種自花結實率極低或不結實。異花授粉可使高叢藍莓的坐果率從67%提高到82%,使兔眼藍莓從18%提高47%。因此,在藍莓的種植園內,至少需配置2個以上品種相互授粉,以提高產量和品質。授粉樹配置比例一般為2~3∶1,即主栽品種2~3行,授粉品種1行。
在冬季不很干旱的南方,以秋季至早春萌動前定植最好。一年生苗的定植深度在15~20cm,而且要扶土踩緊壓實,做到“三扶兩踩一提苗”。在秋冬季干旱的地方以雨季到來時定植為宜;有灌溉條件的地方,一年四季均可定植。在貴州麻江夏季定植,也能達到95%以上的成活率。
2.3定植密度與整地
高叢藍莓定植密度以1.0~1.5m×2.0~3.0m為宜;兔眼藍莓常選擇1.5m×2.0~2.5m;半高叢藍莓選擇0.6~1.2m×2.0m。在國外,實際栽培密度常根據機械化程度而定。我國南、北方,可以根據實際經營目標選擇適宜的密度。
定植前挖定植穴稱為整地,整地(定植穴)規格為1.0m×1.0m×0.5m(長×寬×深)。種植半高叢藍莓和矮叢藍莓可適當縮小整地規格,對兔眼藍莓可適當增大整地規格。定植穴挖好后,將取出的泥土摻入磨碎的松樹皮和泥炭或松林下的腐殖土等,混合均勻后回填入穴內,回填土要以高出地面20~30cm為宜,在土壤酸度不夠的情況下可摻入適量硫磺粉。
3參考文獻
[1]邵春英,崔自亮,楊艷麗.藍莓優良品種介紹[J].麥類文摘(種業導報),2007(8):36.
[2]聶飛,韋吉梅,文光琴,等.藍莓的生物學特性與栽培管理技術[J].中國果菜,2007(3):25-27.