前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小編精選了8篇水產養殖論文范例,供您參考,期待您的閱讀。
水生植物水產養殖論文
一、材料與方法
1.選擇本市各轄區10個池塘循環水養殖單位,主養面積5874畝,凈化區面積540畝,主養品種分別為河蟹、青蝦、翹嘴鲌、銀鯽、青魚、草魚等。凈化區分為池塘、溝渠兩種類型,分別種植浮萍、水花生、空心菜、菖蒲、美人蕉、蘆葦、輪葉黑藻等浮水、挺水、沉水類水生植物。根據包含的水生植物種類的差異,細分為單一型(單一類型)、雙組型(兩種類型)和復合型(三種類型),根據種植密度的差異,按30%以下、30%~70%、70%以上密度劃分。凈化區除種植水生植物外,還放養一定量的鰱鳙魚、黃尾鲴、螺蚌等水生動物。
2.選擇長蕩湖網圍養殖戶3個,養殖面積55畝,主養河蟹,套養鰱鳙魚、黃尾鲴、螺等,種植浮萍等水生植物。
3.主養品種放養規格、密度、餌料投喂、疾病防控、增氧換水、養殖管理等均按各自模式不變。
4.在8月初持續高溫季節,對池塘循環水凈化區凈水口與網圍養殖區進行抽樣,委托檢測機構檢測pH、化學需氧量、氨氮、總磷、總氮、亞硝酸鹽等指標。
5.在9月初,對池塘循環水養殖單位、長蕩湖網圍養殖戶及其周邊養殖單位(戶)高溫損失情況進行統計;在11月,對池塘循環水養殖單位和長蕩湖網圍養殖戶產量、產值、效益情況進行測產統計。
6.采用SPSS數據分析軟件對檢測數據進行方差分析。表中數據以M(平均值)、SE(標準差)表示。
中職微生物水產養殖論文
1實驗用品的購買
充足的實驗用品是確保實驗開出率的一個重要前提。因此我校首先加大了對微生物實驗室硬件設備的投入,購進一批先進的儀器設備,如照相數字顯微鏡、立體式高壓蒸汽滅菌鍋、超凈工作臺、生化培養箱、空氣恒溫搖床等,為實驗的開出提供保障。其次加強了對實驗室日常工作的管理。主要有實驗員在每學期結束后都要對本實驗室中所有物品,包括儀器、藥品、玻璃器皿及其它一些輔助用品進行認真清點,分類登記,并認真整理好《有毒有害藥品使用情況記錄單》、《易耗品使用情況記錄表》、《儀器設備損壞及維修情況記錄單》等,為下學期的工作打下基礎。開學后實驗員將結合任課教師所報的實驗教學計劃,班級、人數、分組等情況,整理出本學期要開的實驗課所需的全部用品。再通過與上學期清點物品情況對比,就可準確地制定出本學期需購實驗用品計劃單,上報科室,由科室統一購買。另外,對那些不能提前購買的鮮活水產品,可按照實驗計劃隨用隨買。
2實驗課前的準備工作
一堂實驗課教學效果的好壞,課前準備是至關重要的。近年來,我們對實驗教學運作模式進行了改進,也使課前的準備工作發生了很大變化。
2.1改進前的課前準備。
多年來我校的水產微生物學教學一直選用大學課本,其實驗內容安排通常是先進行微生物的染色及形態觀察,再做培養基的制備與滅菌;微生物的分離、接種和培養;海水中微生物的檢測等。由于實驗課的學時有限,大量的實驗用品都由實驗員在課前準備好,在課堂上,學生只管用現成的菌種、試劑等來完成指定的操作即可。例如微生物的染色及形態觀察這個實驗,不論是細菌的單染色法還是革蘭氏染色法,實驗員需準備的物品主要有:
(1)菌種:制備菌種是個復雜的過程,首先要制備培養基(稱量藥品→融化→調PH值→過濾→分裝試管→加塞→包扎→滅菌→擺斜面),然后再進行接種和培養,24小時后取出放入冰箱中保存備用。
工廠化企業水產養殖論文
一、提高安全生產責任意識
“安全生產無小事,安全責任重如泰山”,安全生產是一條不能觸碰的紅線,這都是對安全生產工作責任提出的要求。企業法人必須牢固樹立安全生產第一責任人的意識,把安全生產工作落實貫穿于每個生產環節,制定崗位職責時必須包涵安全生產工作職責,把安全生產責任同相關崗位職責掛鉤,實行“一崗雙責”,責任到人,做到要履職有責,要工作有力,要落實有方,做到對安全生產事故不要心存僥幸,對工作職責不要模糊不清,對安全隱患不要習以為常。也許有人會認為工廠化水產養殖離發生安全生產事故遠著呢,安全生產問題與我們不沾邊。其實不然,電源、火源就在身邊,自然災害、養殖病害的多發性、復雜性和不確定性,員工對生產設備操作的熟練程度,各項生產設備檢修維修保養情況,對時常濕滑的養殖生產場地的警示防護,養殖投入品質量管理,防偷防盜,強化值班巡查等等,都離不開平時的重視,需要制定各種可能出現的事故的應急措施,防患于未然,從企業負責人到每一位員工,都必須保持高度的安全生產責任意識,建立健全安全生產制度,并把制度落到實處,用制度管人,用制度管事。
二、提高安全生產操作技術技能
有組織、有計劃地開展全體員工的職業技能培訓,培養有扎實基礎理論知識、有豐富生產實踐經驗的員工隊伍,全面提高員工生產操作技術技能。培訓的內容包括相關法律法規、水產養殖知識、養殖技術規范、生產操作規程、產品質量安全管理、安全生產職責、突發應急情況處置等。鼓勵激勵員工自學,提高自身綜合素質,熟練掌握相關技術規范和操作規程。要求員工認真細致,不馬虎應付,遇到應急情形,能熟練應對,有效處理。各項生產操作技能規范嫻熟,就能有效避免因操作失誤造成的損失,就能對生產過程中出現的小意外、小過失做出正確判斷并立即采取相應措施,避免小意外小過失變成大損失。擁有一支綜合素質高的員工隊伍,不僅對生產、對企業必不可少,也對消除安全生產隱患、提高員工自身收入水平大有益處。
三、提高生產設備安全運行可靠性
工廠化水產養殖企業雖然不象裝備工業企業那樣有大型的復雜的生產設備,但每一項關系到養殖生產過程的必備設備的安全可靠使用,是保證養殖生產正常進行的前提,是取得養殖效益的根本。如工廠化養殖密度大,離不開增氧設備,為提高養殖對象生長速度,低溫時段需要加溫系統等等。因此,采購、安裝生產設備時應把質量放在首位,制定設備操作規程,建立設備運行使用、巡查、檢修、保養制度,針對設備運行中可能出現的管理不到位、操作方法不當和操作人員技術水平熟練程度低而容易導致設備故障等問題,要有完善的應急預案。日常加強設備管理和維護,杜絕人為操作失誤而引起故障,一旦設備發生故障要第一時間作出快速反應,按規程處置,不要盲目指揮、盲目操作。準備充分的應急材料、備用設備或加裝故障報警裝置,要有專業維修人員的聯系方式,以便必要時及時獲得指導或搶修。
四、提高養殖投入品質量安全控制水平
水產養殖學教育革新思索
本文作者:李文紅 程光平 馬瑞寧 單位:廣西大學動物科技學院
課改概況
在考察水產養殖學專業課程設置效果方面,魯東大學[3]的實證分析發現:學生對基礎課中的高等數學、普通物理、大學化學、有機化學、生物化學、微生物學、遺傳學、動物學等課程較為重視,但對細胞生物學、分子生物學的重視程度不夠。學生關注程度較高的課程包括魚類學、水產動物胚胎學、魚類增養殖學、貝類增養殖學、海藻學與海藻栽培學、水產動物育種學、水產動物營養與飼料學、水產動物疾病防治學等8門課,對水生生物學、水環境化學、生物餌料培養、水域生態學等4門專業基礎課關注程度較低。廣東海大、海南大學和魯東大學開始關注專業基礎課程教學改革,提出要加強生物化學、細胞生物學、分子生物學、水生生物學和水環境化學等課程的教學,強化專業基礎課程在水產養殖學人才培養中的關鍵地位。其中海南大學[4]以“水生生物學”課程的教學為例,積極探索水產養殖學專業基礎課的專業化教學理念和教學模式,認為水產養殖學專業基礎課教學應該通過課堂教學的具體事例,結合培養逆向發散思維的失敗案例分析并輔以培養探索解決問題的研究型實驗教學,探討與職業化接軌的引導式教學方法。逐步改變學生“上課、筆記、復習、考試”的傳統學習模式,著眼于培養學生的專業理想、培養學生逆向發散思維和自主學習探索問題的能力。上海海洋大學[5]利用行業網站中國水產頻道作為專業教育平臺,構建由漁業專業頻道、漁業應用系統、交互式網絡平臺和虛擬學校等四個相互交織的層面構成的開放式教育服務體系,探索一種開放式的水產知識傳播與信息資源共享的水產教育模式。目前全國開設水產養殖學本科專業的院校約48所。2000-2011年間,上海海洋大學、廣東海洋大學、大連海洋大學等23所院校共發表27篇水產養殖學專業課程改革論文,其中理論課程改革17篇,實驗課課程改革10篇;涉及15門理論課和7門實驗課。各院校的課改主要通過更新教學內容、運用多媒體教學技術、改革考核方式等來達到提高教學質量,增強學生動手和實踐能力的目的。
存在的問題
信息技術的飛速發展,給教師教學和學生學習方式帶來了深刻變化。目前大學課堂教學對信息技術的反應大多局限于利用多媒體技術授課,沒有更深入的探討信息技術對學習情境和學習文化的影響,尚未形成更適合信息時代的新的教學觀念和教學方式。調查顯示,目前教師課堂教學行為中講授仍占最大比重,高達92.3%的教師是一直都站在講臺上講課,87.9%的教師沒有開展針對課堂關鍵問題的集中討論;布置作業較少,教材外的作業布置得更少[6]。教學觀念創新和教學方法改革迫在眉睫。大學本科教學的四年對大學生的學業發展和人格養成所起的作用是有差別的,抓好了關鍵點或關鍵階段,就可事半功倍。一般人認為水產養殖學專業又苦又累,養魚養蝦沒有什么前途,因此第一志愿報考的學生很少,生源質量不高。如海南大學近十年以水產養殖學專業作為第一志愿錄取的學生僅占11.4%,絕大部分學生是經專業調劑而來,對水產養殖學毫無興趣的學生占到63.7%;廣西大學近三年來水產養殖學本科專業招生平均錄取分數全校最低。對專業的不了解和不熱愛,使得學生在大學一、二年級學習專業基礎課的時候有抵觸、不感興趣;大學四年級由于受到考研、考公務員、預就業頂崗實習沖擊,學生逃課現象較嚴重,很多學校在大四少排課或不排課,造成大學四年級教學過程虛化現象。縱觀水產養殖學專業的教學改革,對獨立的課程教學進行改革探索較多,對整個專業本科教學過程質量的關鍵點和關鍵階段的課改研究關注較少。近年來以水產品交易為中心的水產品市場和以漁飼料、漁藥等貿易為主體的生產要素市場逐步建立;各種交易形式的運用、水產企業經營管理和水產品質量安全需求、政府的漁業管理活動等與水產市場的運作緊密相關。水產企業、水產推廣組織等水產組織機構體系多元化和水產營銷、技術服務市場快速發展,迫切需要將與水產市場相關的理論與實務知識融入到水產專業的教學中。但現實中精品特色課程和有關水產市場課程較少。如國家精品課程網上的水產類國家級和省級精品課程共16門,其中水產養殖學專業國家精品課程只有中國海洋大學《水產動物營養與飼料學》、《貝類增養殖學》,上海海洋大學《魚類增養殖學》、《魚類學》、《漁業經濟學》和大連海洋大學《水生生物學》、《養殖水域生態學》共7門;具有鮮明的漁業市場和經濟理論特色的國家精品課程僅《漁業經濟學》1門。
課改途徑探索
課程改革的核心任務是教學和學習方式的轉變。教師課堂教學方式的改革,最終目標是為了轉變學生學習方式,培養出更具有創新精神與實踐能力的人才。目前大多數人認為課外活動、學科競賽等第二課堂實踐課是培養學生創新能力的重要渠道,但從多數院校水產養殖學專業課程體系來看,實驗和實習教學的學分一般只占總學分11%-17%。如廣西大學水產養殖學專業實驗和實習教學的學分占總學分15%,85%的畢業所需學分通過課堂學習取得,課堂教學依然是學生學習的主要場所。因此更新教學觀念、改革課程教學模式,仍是提高學生創新能力的主渠道。基于此,廣西大學水產養殖學本科專業開始進行以下課程改革途徑探索。
水產漁業網絡信息的研究及運用
1前言 水產品是最重要的農產品之一,全世界食品總量的7.5%左右來自海洋、湖泊和河流,由于野生水產品資源的日漸萎縮,人們將越來越依賴于水產養殖業。在世界水產品的養殖業中,75%以上來自于亞洲,其中中國水產品的生產量占60%。中國是世界第一水產大國,水產品消費市場巨大,水產行業極具發展前景,加強水產漁業信息資源建設將有利于水產業乃至國民經濟的發展。網絡信息是當今社會獲取信息的重要途徑,所以充分了解網絡水產漁業信息并進行合理利用將有助于推動我國水產漁業的發展。 2網絡水產漁業信息資源的分析 2.1網絡水產漁業信息資源的特點 Internet中的信息資源是以超鏈接的方式將文字、圖像、語音和視頻信息鏈接為超文本和超媒體系統。它不同于實體信息資源,具有數量大、增長速度快、更新周期短;多媒體、多類型、多語種;跨行業、跨時間、跨地域、信息共享;信息資源的更迭、消亡無法預測;質量良莠不齊;無標準、規范、無統一管理機制等特點。就水產漁業信息資源而言,除了以上特點外,還具有以下特性。 2.1.1信息來源廣泛 提供相關水產漁業信息的機構包括水產科研院所、水產漁業企業、農業和水產漁業政府機構、水產漁業專業學會等等。廣泛的來源一方面極大地豐富了水產信息資源,另一方面也給信息資源的有效利用帶來了困難。據不完全統計,Internet上現有以水產信息資源為主的國內外水產網站有700個左右,各種水產信息資源鏈接更是數不勝數。表1為在Google、中文雅虎、Yahoo、百度等搜索引擎中輸入檢索詞“水產”、“水產漁業”、“Fishery”、“aquaculture”的檢索結果,由此表可見水產漁業網絡信息資源數量是非常龐大的。 2.1.2信息內容專業性強 Internet上提供水產漁業網絡信息資源的網站包括綜合性水產網站、水產機構網站、水產學術網站、水產商業網站等,它們提供的都是與水產漁業相關的信息。尤其是一些水產學術研究性網站,它們主要是由從事水產科學研究的機構或個人建立起來的,提供研究項目、研究成果及相關資源等信息,具有很強的專業性,是水產漁業網絡信息資源中最有價值的一部分資源,也是導航庫收集整理的重點對象。 2.2水產漁業信息資源分布現狀及特點 Internet上的水產網站及水產信息資源的分布,大致有兩大類:一是以水產信息資源為主體的水產專業網站,二是在農業及相關的網站中涉及到的水產信息資源欄目。在水產專業網站中,根據其服務對象和功能的不同又可分為:以提供水產綜合信息、欄目齊全、資源量大、服務功能強大的綜合性水產網站;以提供水產政府組織、教育機構、漁業法規、漁業科技動態、漁業政策等信息的水產機構網站;以提供分類信息、研究成果、學術論文為主體的水產專業網站;以提供商貿信息等有償服務(如會員制、電子刊物、商業行情信息、在線交易市場等),并以營利為目的的水產商業網站。 2.2.1國外水產網站特點 在國外,尤其是歐美一些國家,Internet的發展已有多年歷史。水產專業網站雖然只是無數站點中很小的一個分支,但也已比較成熟。目前國外水產網站總體特點是:1)數量多。例如,僅在Google(www.google.com,訪問日期2007-2-19)搜索引擎里輸入“Fishery”就可以找到1,630,000個相關網站。2)類型多,覆蓋面廣。依照建站者的不同,可劃分為許多類型,如有國家漁業、水產行業管理機構建立的網站;有各種水產協會、水產服務機構設立的網站;有水產學術研究機構、水產院校、各種水產報刊雜志辦的網站;有各種水產公司機構設立的網站;還有各種專業水產信息服務網站、專業水產搜索引擎網站等等,而且內容涉及到水產行業的方方面面。3)特色鮮明,個性強。每個網站提供的信息內容都有各自的側重點。有的水產網站專注于水產行業的某一領域,如美國龍蝦保護協會TheLobsterConservancy(www.lobsters.org/),主要從事龍蝦的保護、科研及龍蝦知識的社會普及等等,特色非常鮮明。四、功能多樣。大多數優秀水產網站都提供較多的服務,有些網站是交互式的,允許用戶自己的信息資料,如英國MAILBASE(www.mailbase.ac.uk/),用戶可以在該網站上與鱒魚相關的信息和討論。五、制作簡潔實用。國外水產網站大都不追求過分華麗的頁面,講究簡潔與實用。網站大都提供站點結構示意圖,讓用戶能直觀了解網站內容分布,易于用戶查尋所需信息。 2.2.2國內水產網站特點 近年來,隨著我國互聯網的發展,Internet上的國內水產網站也在快速增長,網站數量從1999年的20多個(不包括提供水產信息的相關網站,如農業信息網站等)發展到目前的200多個。但與其他行業網站相比,國內水產網站還是存在數量少、類別單一、規模小、信息資源量小、更新速度慢、科研論文少、服務功能相對較弱等問題。但是,隨著網絡事業的飛速發展,各家水產網站也在不斷的標新立異,推陳出新,以突出自身的特色。 3網絡水產漁業信息資源的利用 應該說,利用價值較高的網絡資源主要是水產漁業專業網站中的以提供水產政府組織、教育機構、漁業法規、漁業科技動態、漁業政策等信息的水產機構網站;以提供分類信息、研究成果、學術論文為主體的水產專業網站。具體說可以采用制作水產漁業信息資源導航庫的形式從以下幾個方面對網絡水產漁業資源進行開發和利用。 3.1網絡水產漁業商務信息的利用 商務信息的有效性在于其時效性、即時性和準確性。因特網上的豐富信息資源在很大程度上改變了傳統的科學研究方式和信息交流的方法,打破了地域與時間的局限,為人們提供了全新而高效的檢索途徑。網絡信息的另一特點是信息傳遞的交互性和直觀性,咨詢人員可以直接和商家在網上通訊聯系,增強了提供信息的即時性和準確性。因此,我們可以充分利用水產漁業專業網站對于水產品的報價、廠商名錄、商標圖像以及機構設施等各方面的商務信息資源為水產業者提供精確、及時的信息以指導企業的發展戰略和研究人員的研究方向。#p#分頁標題#e# 3.2網絡水產漁業免費資源的利用 目前,我國網上信息資源和應用數據庫已經達到4,400多個。其中包括國內數據公司、政府機構、科研機構及高等院校等單位提供的各種網上數據庫,以及國外引進的高水平數據,但水產漁業類專業數據庫較少,而且一些國外數據庫需要較高的使用條件和收費。筆者在與用戶的互動過程中了解到一些極有價值的免費的資源令科技工作者十分關注和青睞,原因在于大多的免費資源都是一些針對某種專業領域的,例如:書目數據庫;專利、標準、商標文獻數據庫;期刊、論文、學術會議文獻數據庫中的相關文摘和部分全文;統計信息;參考工具書;以及一些商務信息。這些信息相對“快”、“專”,如書目數據庫和期刊、論文、學術會議文獻數據庫中的相關文摘,通過它們可以很快了解到一些最新動態,然后根據需要再獲取其詳細信息;專利、標準、商標文獻數據庫和統計信息;參考工具書等免費資源就較“專”,可以為用戶研究提供很大的幫助。 3.3建立網上水產漁業專題討論組 開展課題服務其中最有效的方法應該是參加網上的學術討論組,這是獲取網上有關信息的最佳選擇。網上的專題討論組、專業新聞組和論壇,是一種更靈活,更直接的動態網站。有關的專業討論組會涉及專業的各個方面、其成員來自不同的國家。因此,經常參加討論組,可以開闊視野,掌握動向。水產漁業專題討論組中有著豐富的水產信息資源,筆者經過多年的水產漁業資源整理的工作中發現了一些具有代表性的討論組地址。需要說明的是討論組也如互聯網站一樣,變化迅速,只有經常瀏覽訂閱,才能把握其發展脈搏。水產討論組包含了很廣泛的內容,按其討論問題的專一程度,筆者將其分為單一水產養殖品種討論組和綜合性水產漁業信息討論組。 (1)單一水產養殖品種討論組單一水產品種討論組又可分為魚類、甲殼類、貝類、藻類以及其他幾種類型的討論組。其中有魚類討論,如熱帶魚TropicalFish(聯系地址Tropicalfish@topica.com,申請加入地址mailto:Tropicalfishsubscribe@topica.com)等;甲殼類的討論組,如澳洲蟹網AUSSI-CRAB-NET(申請加入地址listserv@lists-dpi.qld.gav.au)等;貝類討論組,如鮑魚養殖ABNET(申請加入地址listserver@uct.at.za)等;藻類討論組,如硅藻研究DIATOM-L(申請加入mailto:diatom-l@iubvm.ucs.indiana.edu)等;其他單一水產養殖品種討論組,如豐年蟲BRINE-L(申請加入mailto:listerv@uga.cc.uga.edu)等等。 (2)綜合性水產漁業信息討論組綜合性水產漁業信息討論組又可分為水產漁業理論研究型和相關信息討論組。其中較有價值的理論型討論組有海洋生物養殖的交互作用EIM(聯系地址Eim@lists.corenetwo7rks.com)、海洋研究信息網絡-生物多樣性Marine-B(聯系地址Marine-b@listserv.heanet.ie)等等;相關信息討論組有:海產食品SEAFOOD-L(申請加入地址mailto:listproc@ucdavis.edu)、水產期刊的討論組RECIRC-L(申請加入地址mailto:listproc@upei.ca)等等。這些討論組除個別標出討論語言的外,均用英語進行交流;大多數標有申請加入地址的討論組都是任何人可以加入的,但有些必須符合該討論組規定的條件才能申請加入。
水產資源導航庫建構的必要性
1水產漁業信息資源導航庫建設的必要性 1.1我國水產漁業信息資源服務的需要 自上世紀八十年代以來,人類知識的爆炸性增長與知識饑渴逐漸突現在我們面前,知識猛增,許多學科知識的分布打破了傳統格局。過去做學問,用戶可以在幾種或十幾種刊物中找到他們所需的80%-90%的資料。現在80%-90%的資料散布在眾多的刊物中,載體的多樣化使一般人很難順利找到他們所需的文獻。面對茫茫的知識海洋,人們常常有望洋興嘆之感。學科信息資源導航,是指通過數據庫系統對網絡上與某一學科相關的信息資源節點進行集中、分類、整理,按照方便用戶檢索的原則,用用戶熟悉的語言把這些點組織起來,以主要題樹的形式提供給用戶,為用戶查詢信息而指路導航。導航庫可以為用戶提供一個很好的查詢機制,具有建設簡單、見效快、易得用等特點。它是高校數字圖書館建設的一個重要組成部分,也是圖書館在信息時代中一個新興的服務模式。水產品是最重要的農產品之一,全世界食品總量的7.5%左右來自海洋、湖泊和河流,由于野生水產品資源的日漸萎縮,人們將越來越依賴于水產養殖業。在世界水產品的養殖業中,75%以上來自于亞洲,其中中國水產品的生產量占60%。①中國是世界第一水產大國,水產品消費市場巨大,水產行業極具發展前景,加強水產漁業信息資源建設將有利于水產業乃至國民經濟的發展,而水產漁業信息資源導航庫又是網絡時代的一種有效的信息服務方式。 1.2我國水產漁業信息資源整體化建設的需要 目前,我國水產信息資源存在著信息資源分散、電子產品匱乏、檢索效率低下等問題,導航庫的建立有利于資源的整合,它的建設是水產漁業信息資源整體化的需要。 1.2.1信息資源分散 (1)文獻信息資源分布情況 我國水產系統省級以上科研單位和高校約有40多個,但其中除了中國水產科學研究所所屬的一些研究所和幾個水產院校擁有一定規模的圖書館外,多數單位中只有類似資料室的文獻信息服務部門,藏書從幾千冊至幾萬冊,期刊寥寥無幾。且由于學校性質的限制以及各單位的規模和經費條件的不同,造成各單位水產漁業文獻信息資源館藏規模和條件差別很大,且多數單位處于低水平狀態,水產漁業文獻信息資源缺乏系統性和全面性,揭示程度低,造成相對分散的局面。 (2)網絡信息資源分布情況 網絡信息資源包含的內容是十分寬泛的,它包括了所有通過計算機網絡可以利用的資源,除因特網以外還包括校園網、城域網、內部網等網絡資源。導航庫收集整理的主要是其中一些可利用的網絡資源,城域網和內部網的資源主要是滿足小范圍人員工作需要而建立的,所以本文主要分析因特網和校園網中水產漁業網絡信息資源的分布情況。因特網上的水產網站及水產信息資源大致分為兩類:一是以水產信息資源為主體的水產專業網站,二是在農業及相關的網站中涉及水產信息資源的欄目。隨著我國互聯網的發展,近年來Internet上的國內水產網站也在快速增長,網站數量從1999年的20多個(不包括提供水產信息的相關網站,如農業信息網站等)發展到目前的200多個。①但與其他行業網站相比,國內水產網站還是存在數量少、類別單一、規模小、信息資源量小、更新速度慢、科研論文少、服務功能相對較弱、資源分散等問題。校園網中的水產漁業網絡資源主要是集中在一些水產院校和設有水產專業的高校圖書館中,但大多都未經過整理,缺乏系統性,存在著分散的問題。 1.2.2電子產品匱乏 目前,水產專題數據庫只有中國水產科學研究院信息中心1997年開發的《中國水產信息系統》,引進的《ASFA(水科學和漁業文摘)》、《FSFA(食品與技術文摘)》等外文數據庫。《中國水產信息系統》是由中國水產科學研究院信息中心1997年開發的一個書目數據庫,收集了自1985年以來國內100多種水產期刊雜志上發表的34,000多篇水產科技信息的書目數據。而《ASFA(水科學和漁業文摘)》和《FSFA(食品與技術文摘)》都是引進的數據庫,且都只有文摘信息。另外,國內一些中文數據庫中也包含一些水產漁業全文數據,但由于它們都是些綜合性數據庫,所以水產漁業方面的數據十分有限。其中《中文科技期刊全文數據庫》中收錄了自1989年以來的40種水產漁業專業期刊的部分全文,②只有25種屬于《中文科技期刊全文數據庫(2004年版)》(該版本中收錄了38種水產漁業專業期刊);《中國學術期刊全文數據庫》中收錄了30種水產漁業類專業期刊,③有24種屬于《中文科技期刊全文數據庫(2004年版)》,且有21種都是《中文科技期刊全文數據庫》所收錄的。國內較有規模的中文數字圖書主要包括超星和中數圖,其中超星目前水產漁業類的圖書只有141種,④中數圖該專業數據更是少得可憐。由此可知,水產漁業類的專業電子產品匱乏,有些數據庫雖然含有一些水產漁業類的電子信息,但都很不系統、不全面且缺乏專業制作。 1.2.3檢索效率低下 在文獻信息資源方面,不同的數據庫對文獻信息有著不同的著錄格式和著錄字段,而且檢索平臺也不盡相同且功能不夠完善,普遍存在缺少檢索策略的存儲和調用功能、檢索史的保存和運行功能以及輸出結果不靈活和檢索字段設置不全面等問題。所以,國內現在還無法利用統一的檢索平臺對各數據庫進行全文檢索,可以說檢索效率低下。在網絡信息資源方面,目前國內只能通過綜合性搜索引擎(如中文Google、百度、雅虎中國等)對因特網中的水產漁業信息資源進行搜索,還沒有專門針對水產漁業學科的專業搜索引擎。綜合性搜索引擎的標引主要采用的是關鍵詞標引,且標引詞主要來源于篇名,標引深度不夠,再加上標引人員專業知識所限,對于隱性概念較難準確提煉,所以會導致每次檢索結果中帶出大量不相關或相關性較小的信息資源,查準率較低下;又由于隨著計算機、網絡技術的迅速發展,網絡水產漁業信息資源也有很大的發展,且具有數據龐雜、各站點對數據的分類和組織標準不一、檢索方法各異、不穩定、地址變動較大等特點,數據整體上處于無序狀態,所以通過綜合性搜索引擎檢索出的結果只能滿足一般用戶的瀏覽檢索,很難滿足水產專業用戶的專指檢索。因此,單次檢索將會獲得海量的信息,縱然經過多次篩選也很難得到滿意的結果,水產漁業信息的檢索效率可以說是十分低下的。#p#分頁標題#e# 2水產漁業資源導航庫建設的現狀和存在的問題 2.1理論研究的現狀和問題 當前我國關于信息資源導航庫建設的理論研究比較少,建立水產漁業信息資源導航庫建設方面的專題研究大體上更屬于空白。筆者通過檢索《中國學術期刊全文數據庫》、《中文科技期刊數據庫》、《中國優秀博碩士學位論文全文數據庫》、《中國學位論文全文數據庫》、《中國重要會議論文集全文數據庫》等數據庫1995至2005年“學科導航”論文情況,對檢出結果逐條核對,排除重復條目,得出表1中的統計數字,它大體上反映了近11年來關于“學科信息資源導航庫建設”、“水產漁業信息資源建設”以及“水產漁業信息資源導航庫建設”的情況。從表1可以看出,各年度發表關于“學科資源導航”建設的論文數量非常有限,對學科資源導航建設研究可以說是2000年之后才開始的,近4年的論文數量呈逐年增長的趨勢(需要說明的是2005年的數據因受各數據庫更新速度的影響還不完全),這表明關于“學科資源導航”建設的問題已日漸引起研究者們的關注。筆者對檢索結果詳細信息進行分析,結果如下:2000年之前論文的研究重點主要集中在“網絡資源的組織、利用和開發”方面,只提出了“學科資源導航”的觀點,卻無深入研究。2000年開始出現對“學科資源導航”問題的專門研究,但未發現有關“水產漁業信息資源導航”方面的論文。筆者認為水產漁業信息資源導航研究在國內尚屬空白的原因是建設學科信息資源導航庫的觀點是在上世紀九十年代末,由于網絡的迅速發展和網絡資源的幾何級數增長,國內圖書情報人員針對如何根據用戶的信息需求,對各個領域信息資源進行挖掘、采集、加工、整理和序化的資源重組,實現網絡信息資源的快速查找和獲取的捷徑才提出的。另一方面,也是由于水產文獻信息資源電子產品少等問題造成的。因此開展對學科信息資源導航庫建設的深入研究是十分必要的。 2.2建設狀況評述 自1999年1月CALIS管理中心在北京大學圖書館召開中國高等教育文獻保障體系建設項目工作會議以來,CALIS充分發揮各地區圖書館的優勢,分工協作,共建共享,把資源與導航有效地結合起來,現在全國共有52個高校參加該項目共建,已完成78個一級學科資源導航庫建設⑥,但水產漁業信息資源導航卻一直沒有建立。國內一些水產院所,因人手不足,沒有力量去建設;有些單位雖然也想建立水產學科信息資源導航庫,但因各方面條件較差,也只能零打碎敲,不成氣候。筆者通過對Google①、雅虎②、百度③等搜索引擎進行搜索,經過逐個進入分析可以知道,截至2006年3月10日,國內除筆者所在集美大學圖書館制作的水產學科資源導航④外,還有華中農業大學圖書館制作的水產養殖導航⑤;中國海洋大學水產養殖導航庫建設雖然被列為CALIS重點學科導航庫一般資助子項目,但從2005年3月至2006年3月11日該網站,顯示結果都是“該頁無法顯示”⑥。華中農業大學制作的導航庫主要包括研究機構、學術組織、出版刊物、數據庫資源、專業網站、政府部門六個方面的內容;收錄了103個水產站點,但該庫收集的信息資源均為網絡站點,在資源范圍方面有待改進,在內容確定及特色服務方面需要進一步提高。 3水產漁業信息資源導航庫建設的主要對策 3.1建立健全統一的組織協調管理體系 雖然CALIS重點學科導航建設有了良好的開端,但目前各高校圖書館能否真正按“統一目標、統一規劃、統一標準、統一管理”的建設模式,進行聯合共建仍然是一個有待解決的問題。筆者認為解決重復建設、各自為政、無標準等一系列問題的有效措施是建立統一的組織協調管理體系,在CALIS的牽頭帶動下,在教育主管部門的領導下,學科導航建設首先應建立各高校圖書館自身的組織協調機構,健全領導和監督的管理體系;然后根據學科劃分、歸類,建立健全各地區、各學科的組織協調管理體系;最后歸CALIS統一協調管理,這樣才能加快學科導航建設的整體步伐。 3.2為水產漁業資源建設者提供交流的平臺 由于CALIS在選擇重點學科網絡資源導航庫子項目成員單位時有其一定的選擇標準,有些高校雖然有豐富的水產漁業資源積累,但由于人員、設備等方面的限制,也不能成為其成員。這就需要水產漁業學科導航的建設者之間有一個可以交流的平臺,互通有無,資源共享。筆者認為可以由承擔CALIS水產漁業網絡資源導航庫子項目的成員單位牽頭,通過CALIS或其他方式取得聯系,利用ASP、JSP編制交互式的對話平臺,或通過E-mail、QQ、電話等方式進行水產漁業學科發展動向、學科前沿以及最新收集到的信息資源進行交流,以推進水產漁業信息資源建設,同時避免重復建設。 3.3加強與水產漁業專家的交流與合作 人才建設是提高導航庫質量的關鍵。要做出一個質量高的水產漁業資源導航庫,除了需要一支具有創新意識、善于利用檢索工作、具有檢索分析評價能力、掌握豐富計算機知識的高素質隊伍作保證以外,還需要水產漁業專家對水產漁業導航庫中的信息進行專業控制和評價。因為學科專家是專業信息資源的直接利用者,他們在專業上都頗有造詣,掌握了該學科領域的豐富專業知識,并對學科的發展有著敏銳的洞察力。因此,在水產漁業信息資源導航庫的建設過程中應加強與專家學者交流合作,以提高自身的學科專業素養,這樣才能更好地開發和建設導航庫。
農業領域分子育種及基因資源的研究
進入21世紀,水產養殖產品作為高品質蛋白源已得到人們的廣泛認同,水產養殖在世界食物供應中發揮的重要作用已得到國際社會的日益肯定,其可持續發展已成為世界共同關注的主題。作為世界水產品生產大國,中國養殖產量連續多年居世界首位,對外貿易占農產品出口凈收入的50%以上,出口額連續多年居大宗農產品首位。中國水產養殖已被國際權威專家認為是獲取動物蛋白最有效的途徑之一,是中國農業對世界的重大貢獻。隨著科學技術的快速發展,基因組測序為農業的快速可持續發展提供了新的契機。中國在水產生物基因組測序方面領先世界,但是對于基因資源的開發和利用,以及基因組資源在分子育種中的研究還面臨艱巨挑戰。 1研究背景 1.1發展水產養殖,促進經濟社會和諧發展 水產養殖是現代農業的重要組成部分,是促進農村經濟發展、調整農業產業結構、增加農民就業和收入的有效途徑,在建設和諧社會中發揮了重要作用。現代水產養殖業將本著高產、優質、高效、生態、安全和可持續的要求,重視養殖生產活動與社會和生態環境可持續發展之間的協調,在保證養殖產業持續增長的同時,降低對生態系統造成的潛在影響。為此,水產養殖的可持續發展已引起國家和社會的高度關注,總理在十一屆全國人大一次會議的政府工作報告中特別強調要積極發展畜牧水產業,扶持和促進規模化健康養殖;《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》也將積極發展水產業,保護和合理利用漁業資源作為建設現代農業的重要內容。基因組學及其相關技術的發展,正在帶動生命科學向系統生物學邁進,在推動基因資源高效研發的同時也推動了水產育種科學革命性的進步。 1.2開展基因資源研發,占據基因產業戰略制高點 基因資源已廣泛應用于農業、醫療、環境等方面并發揮著重要作用。誰擁有了基因資源及其利用的關鍵技術,誰就在基因產業的競爭中占有主導地位[1]。為此,各國紛紛加大基因研究力度,力求在基因產業研究中占據龍頭位置。在世界范圍內,為了巨大的商業利益,世界各國圍繞功能基因正在進行著一場沒有硝煙的戰爭[2]。各國對功能基因爭奪呈現白熱化,并成為繼國土資源之后的又一可供再爭奪、再占有的戰略資源。中國是人口大國,中國的人口、糧食、經濟發展與資源問題一直是國人關注的重大問題。中國作為世界第一水產大國,開展水產動物基因資源研究,發掘經濟性狀的關鍵基因,闡釋基因信號通路和調控網絡,加強水產動物生長發育、抗病抗逆等重要經濟性狀分子機制的深度解析,有助于開發具有我國自主知識產權的具特殊生物學功能的蛋白、多肽和新型功能食品、藥品等基因產品;有助于培育出優質、高產、抗逆的養殖新品種,從根本上解決水產動物“質”、“量”和“病”的問題[3],同時有利于水產動物種質資源的保護與創新。 1.3開展基于全基因組信息的分子育種,促進水產動物育種跨越式發展 經典的分子育種概念主要是以分子標記為基礎進行標記輔助選擇、以轉基因技術為基礎進行的轉基因育種以及通過計算機技術進行實施的分子設計與虛擬育種。水產動物分子育種技術經過數十年的發展,已經進入基因組時代,并朝著分子設計育種的宏偉目標邁進。20世紀90年代末,美國、日本、加拿大、澳大利亞等國先后宣布啟動了多種水產經濟動物基因組研究計劃。我國也順利啟動和實施了牡蠣、半滑舌鰨、鯉魚、大黃魚等水產經濟動物的基因組計劃。基因組學的發展賦予了分子育種新的內涵和意義。對于已完成全基因組測序的物種來說,轉錄譜-表達譜技術、功能基因組技術、蛋白組技術、生物信息學技術等的迅速發展為開展基因組輔助育種奠定了扎實的基礎[4]。尤其是基因組規模的基因批量發掘和標記的開發,克服了傳統標記輔助選育僅能檢測部分遺傳變異,不能對所有的遺傳變異和遺傳效應進行檢測和估計的缺陷,使得全基因組規模的標記輔助育種和設計育種成為可能。在全基因組信息的輔助和指導之下,將會形成一門新的分支學科———“基因組育種學”,即完整的基因組輔助育種理論與方法體系。“基因組育種學”將基因組學信息和傳統的育種方法相結合,實現表型信息和分子信息的系統集成[5]。 2世界發展現狀與趨勢分析 2.1國際前沿技術與相關產業發展現狀與趨勢 伴隨著人類基因組草圖的及多種模式生物全基因組測序的完成,每年完成的基因組測序項目呈幾何級數上升。截至到目前,NCBI中的動物基因組項目接近400項,已完成基因組草圖的有150多項。據UCSC網站(genome.uc-sc.edu/)公示,目前已有多項農業動物的基因組項目在執行,包括牛、羊、豬、馬、雞等(www.animalgenome.org/)。而水產養殖動物全基因組測序工作則進展相對滯后,已經實施的項目有鱈魚、羅非魚、鯰魚、大西洋鮭等。隨著眾多經濟生物全基因組測序項目的完成,當務之急是如何將海量的基因序列信息轉變為有用的生物學知識,進而使這些知識轉化成技術并被產業化應用。目前基因組后續研究主要包括兩大方面:一是利用反向遺傳學手段對基因資源進行研發。其基本策略包括:全基因組測序、生物信息學分析或采用基因克隆等途徑獲得候選基因;在基因組、轉錄組、蛋白質組和代謝組水平對候選基因進行功能評價和基因功能驗證;根據基因的性質決定其是用于動物的遺傳改良還是用于蛋白產品的獲得。二是以SNP(singlenucleotidepolymorphism)為代表的基因變異檢測。通過關聯分析和連鎖分析,將基因結構的變異和表型的變異聯系起來,尋找經濟性狀相關的基因和標記,并將其用于分子育種。 2.1.1高通量測序平臺建設為分子育種和基因資源研發提供了所需的大量標記和序列 羅氏公司(Roche)的454、Illumina公司的Solexa以及ABI公司Solid等高通量測序技術具有較高的通量和相對低廉的價格,使得對一個物種的全基因組和轉錄組進行細致全貌的分析成為可能。目前基因組的DeNovo測序和重測序,也正在經歷從以傳統Sanger測序為主到以第二代測序技術為主的過渡。例如國內大熊貓[6]、牡蠣的全基因組測序就是基于Solexa測序平臺,美國啟動的火雞基因組項目也是利用第二代測序平臺。在基因表達研究方面,第二代測序技術產生的數字表達譜,顯示了深度測序在轉錄組研究上表達計數和序列分析中的兩大優勢,該技術能夠獲得每個特定轉錄本的表達量,并能檢測到豐度非常低的轉錄本和可變剪切,這些都是芯片或者SAGE文庫等技術無法比擬的[7,8]。2008年4月HelicoBioSci-ence公司的Timothy等[9]在Science上報道了他們開發的單分子測序技術,也被稱為第三代測序技術,真正達到了讀取單個熒光分子的能力,使研究人員向著1000美元測定一個物種基因組的目標邁出了一大步。#p#分頁標題#e# 2.1.2以SNP標記為代表的全基因組標記開發推動了分子育種技術的發展 高通量測序技術產生的海量基因組信息為全基因組規模標記的開發提供了序列基礎。因SNP標記在基因組上的廣泛分布和高通量檢測平臺的建立,尤其是功能基因區域SNP標記的開發,使其正在逐漸代替傳統AFLP(ampliedfragmentlengthpolymorphsm)和微衛星等標記,成為新一代主流分子標記。目前全基因組SNP高通量開發平臺主要基于芯片技術。其中應用比較廣泛的是IlluminaBeadarray的SNP分型技術系統:包括全基因組分型的Infinium技術和自定義芯片的GoldenGate技術[10,11]。例如Affymetrix公司利用原位光刻技術生產高密度寡核苷酸基因芯片[12]。基于精簡基因組和高通量測序的SNP篩查技術,在遺傳圖譜構建和關聯分析方面具有廣闊的應用前景。澳大利亞開發的DArT[13]和美國開發的RAD技術就是其中的典型代表[14]。具體來說就是在基因組上識別特定位點并切割產生大量基因組代表性標簽,按照個體和其他分類組合與識別條碼序列(barcode)連接,然后利用Solexa和Solid等技術大規模測序,應用計算機及生物信息學技術進行SNP查找和分型,可根據研究通量的需求進行選擇擴增,以調整不同類型標簽的數量或者應用富集技術以增加含SNP標記的片段數量。全基因組規模的標記開發極大推進了分子育種的進展,使全基因組選擇(wholegenomeselec-tion,WGS)成為可能[15]。WGS利用全基因組范圍內的標記,進行標記與表型的全基因組關聯分析,鑒定對性狀有影響的基因標記,然后將這些標記應用于表型性狀選擇。WGS育種是以分子標記輔助選育(marker-assistedselection,MAS)為代表的分子育種的延伸和發展。 2.1.3基因驗證技術的發展為重要經濟性狀基因資源研發和利用提供了可能 各國間基因資源的爭奪越來越激烈是必然趨勢。基于組學的基因資源研究的核心是對有潛在經濟價值的基因進行發掘、鑒定與利用。對于已經完成全基因組測序的物種,結合基于第二代測序技術為主要手段的轉錄組和表達譜技術以及相應的生物信息學比較分析,可批量獲得測序物種的候選基因。國內外在陸地生物和淡水生物中已經建立了較為完善的基因功能驗證技術體系,并從基因水平、蛋白水平、細胞水平和個體水平等多個層次上進行基因功能的研究。具體技術包括體內基因敲除技術、RNA干擾技術、過表達技術、轉基因技術、基因突變體的獲得技術、DNA-蛋白質相互作用以及蛋白間相互作用等。近年來,轉座子介導的轉基因和基因敲除技術受到了人們的廣泛關注,例如piggyBack(PB)轉座子以及Mos1轉座子[16]。海洋生物的基因驗證水平與淡水生物相比相對落后,尤其是海洋無脊椎動物,基因驗證還停留在基因和蛋白水平。基因水平的驗證方法主要包括半定量RT-PCR、實時定量PCR、Northernblot、原位雜交等;蛋白水平的驗證方法主要包括利用體外重組表達、Westernblot、免疫組織化學、酵母雙雜交等。近年來新發展起來的RNAi技術也逐漸用于蝦貝基因功能的研究中,使得蝦貝基因的功能研究開始步入體內水平[17]。但是,受到細胞系欠缺與轉基因技術不完善等條件的限制,海洋無脊椎動物基因功能的驗證平臺,尤其是在細胞和個體水平上的基因功能驗證的方法尚需要加強研究。 2.2國際相關政府計劃、發展政策與環境 美國在水產基因組育種方面的研究一直走在世界前列,其政府相關計劃和政策對我國有很好的借鑒作用。除美國外,一些歐洲國家也投入了大量資金資助基因組育種技術研發。國際大西洋鮭基因組于2010年1月份啟動,主要由挪威政府和企業資助,目標是促進大西洋鮭魚基因組育種技術的發展。美國的羅非魚、鯰魚等基因組測序計劃正在緊鑼密鼓的進行,同時SNP開發工作也在進行。美國政府從1990年開始意識到農業生物基因組計劃的重要性,并由USDA(U.S.DepartmentofAgriculture,美國農業部,www.nifa.us-da.gov/)發起了兩個遺傳資源研發計劃:即美國農業部糧食與農業研究所(NIFA,NationalInstitu-teofFoodandAgriculture)領導的國家動物基因組研究計劃以及農業研究局(AgriculturalResearchService,ARS)領導的國家動物種質資源計劃。為了配合牛、羊、豬及家禽等動物基因組測序計劃的順利完成,1993年發起了國家研究資助計劃(NRSP-8)。2009年又添加了馬以及水產動物基因組計劃。美國先后完成了馬、牛、豬等重要生物的基因組測序后,又開展了火雞基因組測序。值得一提的是美國每啟動一個基因組測序項目,都有項目用于支持后續的應用研發,如每完成一個農業物種的測序,后面還會有一個SNP開發的項目以支持其后的分子育種工作。目前,已開發出豬、牛、雞等數萬個SNP位點的芯片。在此基礎上,美國于2009年立項了一批基因組項目,如NC-1004號項目主要目標是研究豬生長效率、品質和健康等的遺傳機制;NC-1008項目主要是針對家禽免疫相關基因功能的研究;NE-186項目主要是對五個水產動物(鯰魚、大西洋鮭魚、羅非魚、對蝦和牡蠣)進行遺傳連鎖圖譜繪制、QTL定位和基因組草圖繪制。2008年美國USDA制定了農業動物基因組計劃的十年規劃藍圖(2008-2017)由美國食品和農業研究所(NIFA)以及農業研究服務中心牽頭,主要負責農業科研,教育以及動物基因組計劃。開展改善動物生產系統的基礎研究是資助農業動物基因組計劃的首要目標。美國基因組計劃十年藍圖提出了具體的優先項目、基因組研究的支撐條件、科學發現和應用方面的建議。NIFA計劃以此來指導和推動今后的預算規劃、資源分配、科技研發和教育等工作。2009年美國政府和GeneSeek公司簽署協議,把5個控制豬生長、瘦肉形成以及豬肉品質的基因標記對市場開放,育種公司已可通過商業手段低價獲得這些標記。2010年下半年,美國國家人類基因組研究所斥資1800萬美元支持第三代DNA測序技術的研發。 3動物基因資源和分子育種研究進展 3.1雞基因組疫苗研發 美國密歇根州、特拉華州和德克薩斯州的研究人員正在利用雞的全基因組序列研制馬立克氏病疫苗,該疫苗能使禽類抵抗這種高傳染性的致癌病毒,每年可挽回全世界因此遭受的10億美元經濟損失[18]。美國農業部的州聯合研究、教育、推廣服務機構(CSREES)為該項目提供資金。研究者們首先通過構建雞的全基因組物理圖譜,獲得幾乎所有的基因,其次通過基因芯片來檢測了不同家系的雞(高感染性和高抗病性)中大約13000基因序列(約占雞基因總數的一半)來確定馬立克氏病病毒(MDV)感染后發生上調或下調的單個基因。研究發現雞自身的一組基因會影響馬立克氏病病毒的感染進程[18]。隨后研究者們已研制出一種基于雞MIP-1基因的疫苗,該疫苗可媲美現有的所有商業疫苗。現在雞的全基因組序列已通過網站在結果發表前向全世界MDV研究人員公開。不同家系雞之間的遺傳突變研究也在進行。進一步的工作,如利用基因沉默或RNA干擾技術以提高新疫苗的有效性也將得到開展。該項目還將探討通過遺傳標記改善商業化群體對馬立克氏病的抗性。#p#分頁標題#e# 3.2豬遺傳標記的商業化應用 與生長、瘦肉產出和肉質顯著相關的遺傳標記目前已向美國的豬肉生產者開放。愛荷華州立大學研究基金會日前與加拿大幾家遺傳標記商業公司簽署了一項協議,涉及5個DNA標記,這5個標記已被證實是有效的,并已在一大型育種公司驗證使用[18]。每次驗證所需專利費用較低,以鼓勵其廣泛推廣應用。預計美國有70%以上的豬來源于經遺傳標記篩查的育種群體。例如MC4R基因,生產者和育種者可以根據它選擇“快速增長”或“精瘦/高效增長”的模式。該基因的純合個體在減8%肥膘的同時,其食量也有所降低。這一結果已在除Hampshire品種以外的所有品種得到證實[18]。應用多個遺傳標記相結合進行篩選效果更佳,MC4R,PRKAG3,CAST和HM-GA1的篩選將顯著提高整個家系的生長、瘦肉產出和肉質[18]。 3.3牛SNP芯片的研發 Illumina公司與美國農業部有關研究所、密蘇里大學和阿爾伯塔大學合作,開發了第二代高密度基因型分析技術,對牛的遺傳變異進行探索。他們往SNP50v2微珠芯片標注了54609個有意義的牛SNP探針,這些探針分布于牛的整個基因組,使全基因組選擇、數量性狀位點識別、個體樣本遺傳學特征評估和比較遺傳學研究成為可能[18]。這張芯片一半以上的探針設計對應利用Illumina's的基因組分析儀發掘的新SNPs位點[18]。另外包含一些公共資源的數據,如牛的參考基因組信息(Btau1)以及牛的單體型圖譜(BovineHapMap)。該芯片涵蓋了已驗證的重要經濟牛和奶牛SNP位點,其稀有位點頻率(minorallelefrequency,MAF)平均為0.25。重要的是在基因組上平均每49.4kb選擇一個SNP探針制成芯片,這為牛基因組相關研究提供了十分豐富的SNP位點。美國農業部還啟動了利用此芯片進行的全基因組選擇項目。 3.4鱈魚分子育種研究 挪威等北歐國家在水產生物的育種學研究中一直處于世界領先地位。近年來,挪威政府加大了對經濟魚類的分子育種學研究的支持力度,啟動了一批水產生物基因組項目。2011年8月,挪威奧斯陸大學在《nature》雜志報道了鱈魚基因組測序結果,分析了鱈魚免疫系統的特點,為抗病抗逆品系的選育、疫苗開發和疾病管理提供了重要基礎[19]。此外,加拿大GenomeAtlantic基因組中心也啟動了鱈魚分子育種研究項目,旨在結合基因組數據及家系選育技術,培育性狀優良的鱈魚新品系。 4我國的發展現狀與存在的主要問題 4.1我國發展現狀與成就 我國的基因組研究水平與世界大體同步,有些方面甚至已走在了世界的前列。我國在承擔人類基因1%的測序工作后又相繼獨立完成了水稻、家蠶等重要農業生物的基因組測序。用第二代測序的方法,完成了熊貓的基因組測序工作。“十一五”期間,我國在農業領域啟動了玉米、黃瓜、西瓜、鴨和牡蠣的基因組測序計劃,對趕超農業動物基因組學研究國際先進水平并占領該領域國際發展前沿起到了重要推進作用。牡蠣作為海水養殖動物的代表,其基因組測序的完成為其他高復雜度的海洋無脊椎動物的全基因組序列拼接和組裝提供了成功的范例。與國外相同,我國水產動物功能基因和分子育種的研究也主要集中在魚、蝦和貝等主要經濟物種。在無脊椎動物研究方面,我國處于國際領先地位,近幾年取得了一大批優秀研究成果,在國內外學術刊物上發表了許多高水平的論文。目前功能基因組研究主要包括以下幾個方面:全長cDNA克隆與測序,獲得DNA芯片等基因轉錄圖譜,基于熒光定量PCR的基因表達分析,基因的體外重組表達、功能驗證,采用基因文庫技術分離目的基因,及功能基因的生物信息學研究。此外,魚類基因組測序以及功能基因的研究也取得了較大進展,特別是轉基因及其相關研究。我國傳統育種領域取得了豐碩的成果,到目前為止,經全國水產原種和良種審定委員會審定的水產品近百個。以貝類為例,中國科學院和中國海洋大學等優勢研究單位,先后培育出“大連1號”雜交鮑、“蓬萊紅”櫛孔扇貝和“中科紅”海灣扇貝,在生產上應用后產生了顯著的經濟和社會效益。在分子育種方面,大部分水產動物都開展相應的分子標記開發和遺傳圖譜構建的工作。鏡鯉、牙鲆、銀鯽等物種都有分子育種應用實例。總之,隨著分子生物學和基因組學研究工作的積累,從事水產動物遺傳育種的研究工作者已經利用分子標記或基因作為工具進行親本選擇,開展了分子育種研究,而不再僅僅利用分子標記描述育成品種的分子特征或在育成品種中找到提高新品種研究水平的證據等分子標記利用的初級階段[20]。 4.2我國的差距及其存在的主要問題 盡管我國在水產領域基因組研究中取得了一定的進展,但是與發達國家相比,還存在一定的差距,主要表現在以下幾個方面:①基因組后續研究薄弱。完成基因組測序不是最終目的,對農業動物來說其關鍵是對性狀相關的功能基因進行批量篩查和驗證,大規模開發SNP等標記并將有用的基因用于遺傳改良和蛋白產品的生產。在水產動物中,除魚類之外,由于轉基因、細胞培養、胚胎干細胞等技術在海洋無脊椎動物中一直未有大的突破,一定程度上制約了基因的后續研究和應用。②自主創新和自有技術較少。許多研究過多依賴國外相關研究成果,有時甚至照搬一些國外尚不成熟的經驗,忽略了針對自身特定研究對象和目標的思路設計和技術研發,導致研究不夠新穎和深入,自主創新型成果少,具有重大國際影響力的成果少。③成果應用轉化效率低。基因相關研究較多,但多數還停留在基礎研究和基因資源發掘的層面,而對如何在生產實踐中有效利用這些基因資源研究較少。例如對很多水產動物中的基因進行了簡單的序列克隆和功能驗證,但缺乏轉化和應用這些成果的技術手段。④研究力量相對薄弱。我國在水產動物研究中的科研投入較少,部分資源配置不夠合理,導致水產動物領域研究力量較弱,一方面是缺乏高端研究人才和高效創新團隊,另一方面是缺乏先進的研究設備和儀器,阻礙了基因資源開發利用研究的快速發展。⑤不同物種研究之間的交流溝通機制缺乏:目前各物種的研究甚至是各實驗室的研究,缺乏良好的溝通機制和平臺,不利于資源的有效利用和整合。#p#分頁標題#e# 4.3我國的發展趨勢和技術需求 新一代測序技術的推出和測序成本的降低,使基于全基因組信息的基因發掘成為可能,為加快基因資源開發利用、趕超國際領先水平提供了重要契機,水產動物基因資源研究呈現出新的發展趨勢和需求,主要表現在以下幾個方面:①高通量測序需求增多。第二代測序技術強大的序列數據產生能力使當前許多基因相關分析可以直接用測序的手段來完成,例如基于數字轉錄組的基因表達差異分析、基于低度重測序的功能標記開發、基于重測序的基因連鎖分析和遺傳圖譜繪制等。2010年2月初,中科院第三代測序技術專家研討會在北京基因組研究所召開,與會專家聯合簽署了《第三代測序技術研討會專家意見》,并共同就項目的推動和實施提出了倡議,呼吁相關部門對此項目進行充分重視和支持,并予以引導和組織攻關,盡快完成從單純引進到集成創新的過程,并為原始創新階段的早日到來奠定基礎,促成我國生命科學及相關應用領域研究水平的整體提升。同時建議此項目融合更多學科領域的研究工作,以多學科的研發力量共同進行攻關,加速項目的研發進程。②全基因組測序常態化。對一個物種進行深入的基因資源開發利用之前,更多的研究者開始傾向于使用全基因組測序的策略,可以最大可能的發掘相關基因資源,加快基因利用步伐。③大規模信息分析比重提高。隨著海量測序數據的產出,大規模生物信息分析在基因資源開發利用中的作用日漸提高,通過信息分析構建的基因組數據庫,可為后續基因資源開發和利用提供有力保證。目前基因組信息大規模分析平臺和技術還不夠普及,相關的分析大多在一些專業公司進行,而這些專業公司和生物學家的銜接不夠緊密。④后基因組研究逐漸成為主流。以基因功能研究和利用為目標的后基因組研究相關技術,基因功能的高通量驗證技術,基因表達產物蛋白的結構、功能、調控機理、相互作用等蛋白質組學相關技術,都已成為高效利用基因資源的關鍵技術。 4.4我國相關研究進展 家蠶是人類最早馴化的動物之一。在20世紀初,家蠶就成為著名的模式生物,家蠶基因組計劃是我國農業動物基因組研究的先驅。早在2003年11月,我國就率先完成了家蠶基因組“框架圖”繪制工作。完成6倍的覆蓋深度,所獲序列覆蓋了家蠶基因組的95.54%[21]。在家蠶基因組框架圖的基礎上,功能基因組學研究全面展開,并在2006年完成了家蠶基因組精細圖譜[22],和之前的框架圖相比,具有基因覆蓋深度高、基因組組裝更加完整、基因鑒定更加準確等特點,其基因組的序列覆蓋度達到8.48倍,基因的覆蓋度達99.6%。此后,以家蠶為研究材料的科研成果不斷發表在國際著名學術刊物上,其中的典型代表為家蠶基因組遺傳變異圖譜[23]和家蠶的甲基化圖譜[24],標志著我國在家蠶馴化及性狀形成機理揭示、家蠶品質改良以及昆蟲害蟲防治等領域的研究處于國際領先地位。此外,家蠶基因組計劃也帶動了家蠶平臺建設工作,家蠶基因組在數據庫、轉基因、蛋白質組學、基因干涉(RNAinterference,RNAi)、細胞生物學等重要平臺技術方面不斷取得突破。這些技術平臺,對于家蠶功能基因篩選和功能鑒定,乃至對整個家蠶基因組計劃的進展都起到至關重要的作用,不可或缺。本著基礎研究和產業應用相結合的原則,家蠶重要生物學性狀相關功能基因方面也取得了一系列豐碩成果,其中以分子免疫、性別決定、發育變態和絲蛋白的合成這四個方面最為突出[25]。彩色蠶絲家蠶品種的培育更是基因產品的典型代表。綜上所述,借助豐富的遺傳資源,家蠶基因組計劃帶動了家蠶整個學科和產業的發展,正如向仲懷院士所言“一個物種基因組計劃的完成,就意味著這一物種學科和產業發展的新開端”。牡蠣隸屬軟體動物門,雙殼綱,珍珠貝目,是一種重要的海洋生物資源,為全球性分布種類。牡蠣也是海洋生態系統的重要成員,對內灣和近海水域藻華的調控有重要作用,牡蠣基因組計劃在我國海洋生物和水產動物基因組研究方面先行一步。2008年以國內科學家為核心的牡蠣基因組國際研究團隊宣布啟動長牡蠣基因組測序計劃。海洋生物不同于陸生生物,遺傳資源相對貧乏,研究基礎薄弱,關鍵技術多待突破。2010年宣布完成的長牡蠣全基因組序列圖譜的繪制無疑是水產養殖領域研究的一個里程碑事件,也為后續海洋無脊椎動物的研究提供了借鑒。基于基因組圖譜,科學家們不但全面解析了牡蠣典型性狀的組學基礎,在生長發育、附著變態、免疫、高雜合度、高繁殖力、貝殼質形成、物種分化、性別決定、高突變率等組學機制方面進行了有意義的探討。更重要的是發掘了一批經濟性狀相關的候選基因和海量的SNP位點。這些基因資源的后續研究和利用必將大大推動基因組育種理論研究和技術平臺的建設,提升貝類和海洋基因組學研究水平并促進貝類養殖產業健康和可持續發展。 5未來發展思路、方向和重點任務 人類基因組計劃已經完成十年有余,加之各種模式生物基因組測序的完成,為水產基因組研究提供了基因組序列資源、技術平臺以及經驗和教訓。尤其是伴隨著第二代高通量測序技術的發展,水產領域深入到基因組研究的機遇已經到來。我國是水產養殖大國,水產養殖業占世界第一位,水產動物基因組研究也必定要先行,方能保證我國水產養殖領域學科和產業的可持續發展。在水產動物開展全面的組學研究,大力開展水產動物基因資源鑒定,發掘有重大應用前景的新基因,加快優異種質創制和分子育種,已成為不斷提高水產動物產量和質量的有效方法。5.1水產動物基因組研究和應用的方向①大力發展SNP研發平臺,選取典型物種全基因組規模開發SNP標記;基于全基因組的關聯分析和連鎖分析,確定重要性狀的分子標記,開展基于全基因組信息的分子育種;開展設計育種相關理論和技術基礎研究,以推進設計育種應用于水產育種實踐。②水產動物的基因資源研發、應用技術體系和平臺的建立,水產動物的基因功能驗證,轉基因以及細胞培養等關鍵技術的突破。③針對我國養殖現狀,瞄準生長、發育、生殖、性別控制和抗性等相關功能基因批量鑒定,為育種技術發展和養殖品種的基因改良奠定基礎;發掘水生生物特有的具特殊生物學功能的蛋白或多肽基因,為研發新型功能食品、藥品和疫苗奠定基礎。#p#分頁標題#e# 5.2加強基因資源和分子育種平臺建設與產業鏈構建 ①以批量品種產出和基因產業為目標,以基因組序列信息為基礎,加快養殖生物基因資源和分子育種研發的廣度、深度和進度,完善基于組學的各環節的技術平臺,形成緊密的分子育種和基因資源開發利用產業鏈,重點是重要經濟物種的基因組測序及后基因組研究。②推進基于基因組信息的分子育種研究,包括分子標記、全基因組選擇、設計育種和其他新的育種技術的研發,加快品種培育進度,以滿足市場的不同需求。③利用全基因組序列信息進行基因資源的發掘,重點是生長、生殖、抗逆(病)、性別控制和具有特殊生物學功能的蛋白或多肽基因的批量發掘、驗證以及基因的下游深度利用。 5.3加強各種研發與應用力量的交流 基因研發機構與生物信息專業人才的交流、研發與應用之間的協調、不同物種研究機構之間的溝通需要加強。以SNP標記應用為例:SNP標記開發以后,在能夠利用之前,需要進行相關數學建模等生物信息學的工作。美國政府在2009年資助了一個項目,主要目的是構建生物信息學平臺,以便整合不同物種之間的生物信息數據。此外,美國政府還資助了一個旨在開發基因組選擇育種應用平臺的建設項目,將開發一種貝葉斯程序,通過高密度SNP圖譜和QTL位點估算牛的遺傳獲得,最終目標是建成一個網絡平臺,用戶只需要輸入生產目標,系統就可以根據用戶的需求生成育種程序發送給用戶。 總之應該樹立科學發展觀,在學術探索上,針對特有物種、特殊生命過程及調控網絡,從建立模式體系入手,通過國家層面的有效組織,實現真正意義上的學科交叉與整合;在生物安全的前提下,面向國家資源可持續利用和環境可持續發展的需求,發現、挖掘和利用各種基因資源,用于養殖動物的基因改良、藥物生產和高附加值產品的研發。
水產信息資源的采集
1水產信息資源分布狀況分析 網絡信息資源包含的內容十分廣泛,它包括了所有通過計算機網絡可以利用的資源,如因特網、校園網、城域網、內部網等網絡資源,而不僅僅局限于因特網。本文所涉及的水產信息資源,即是指分散在各種計算機網絡中的相關資源,屬于網絡信息資源的一部分。而導航庫收集整理的則主要是其中一些可利用的網絡資源。以集美大學(以下簡稱集大)圖書館水產信息資源導航庫的建設為例,并對集大校園網和因特網上的水產信息資源進行簡要的分析。 1.1集美大學圖書館水產信息資源基本情況 集大圖書館水產信息資源主要包括紙質資源和電子資源。紙質資源現有水產類圖書5000多種,中文期刊66種,外文期刊9種。電子資源現有超星水產類數字圖書245種,《中文科技期刊數據庫》期刊40種,《中國期刊網》19種;其中由于二者有18種重復,因此兩個數據庫實際共收錄水產類學術期刊41種。在中文期刊方面,紙質文獻與電子文獻相互補充,集大圖書館現有維普和中國期刊網尚未收錄的期刊共30種,維普有而集大圖書館沒有的期刊有5種,因而集大圖書館實際擁有《中文核心期刊要目總覽(2000年版)》水產期刊92種中的76種,相對來說還是比較全面的。值得一提的是,集大圖書館正在進行水產類館藏數字化加工工作,現已完成1100多冊水產類圖書以及800多冊水產類外文過刊合訂本的加工工作,且均已在校園網內運行。校內用戶可以通過網絡,方便地使用集大圖書館數字化館藏水產信息資源。 1.2Internet水產信息資源分布狀況及其特點 Internet上的水產網站及水產信息資源的分布,大致有兩大類:一是以水產信息資源為主體的水產專業網站;二是在農業及相關的網站中涉及水產信息資源的欄目。在水產專業網站中,根據其服務對象和功能的不同又可分為:(1)以提供水產綜合信息為主的、欄目齊全、資源量大、服務功能強大的綜合性水產網站;以提供水產政府組織、教育機構、漁業法規、漁業科技動態、漁業政策等信息為主的水產機構網站;(2)以提供分類信息、研究成果、學術論文為主的水產專業網站;(3)以提供商貿信息等有償服務(如會員制、電子刊物、商業行情信息、在線交易市場等為主),并以營利為目的的水產商業網站。在國外,尤其是歐美一些國家,Internet的發展已有多年歷史。水產專業網站雖然只是無數站點中很小的一個分支,但也已比較成熟,具有數量多、類型多、覆蓋面廣、特色鮮明、個性強、服務功能多樣、制作簡潔實用等特點。在國內,近年來Internet上的國內水產網站也在快速增長,網站數量從1999年的20多個(不包括提供水產信息的相關網站,如農業信息網站等)發展到目前的200多個。但與其他行業網站相比,國內水產網站還存在數量少、類別單一、規模小、信息資源量小、更新速度慢、科研論文少、服務功能相對較弱等問題。但是,隨著網絡事業的飛速發展,各家水產網站也在不斷地標新立異,推陳出新,力求突出自身的特色。有的以基礎數據全面著稱,有的以市場信息及時準確見長,有的則突出該網站強大和方便的交換功能;還有一些則是強調企業信息的傳播或社會服務能力等等。 2用戶結構及其需求分析 網絡信息環境的發展,改變了圖書館文獻信息的采集、制作、收藏、傳遞和利用的方式,促使圖書館從職能到管理、服務方式等各個方面都發生了巨大的變化。如今,用戶可不受時間地點的限制,方便地在網上檢索、選擇、獲取自己需要的信息。與此同時,高校圖書館用戶結構也發生了一些相應的變化,用戶的需求呈現出一些新的特點。導航庫服務于用戶,因此,導航庫的系統內容與方案的確定和設計,有賴于用戶結構變化以及需求特點的分析。目前,我國水產網站的用戶可大致分為四類:一是從事水產科研及技術推廣的單位和個人,包括水產研究機構、服務機構、水產院校等的科研工作人員等;二是水產生產者,包括水產養殖、加工、捕撈從業人員;三是從事水產貿易的用戶,包括水產批發商、零售商,漁具、漁機生產銷售企業等;四是其他關心漁業、水產的普通大眾,例如觀賞魚養殖愛好者等。就集大圖書館導航庫而言,我們的目標則是為本校的教學科研及福建省的經濟發展服務,因此可以確定,集大水產信息資源導航庫的用戶群的構成,基本上以集大從事水產專業教學和科研的師生為主體,兼及福建省其他從事水產科研及技術推廣的單位和個人以及水產生產者。通過對本校師生需求的調查以及多年來從事的面向社會的水產信息服務工作的經驗可以知道,無論是校內用戶還是校外用戶,都希望能方便快捷地獲得與水產相關的系統、全面的信息以掌握最新的研究方向和研究成果。其中,研究層的用戶還希望能獲得一些突破基礎性理論以及相關學科,如生物、遺傳等方面的最新動態,水產教育、科研、研究性資源、出版物;至于養殖業者,則主要注重的是實用技術、水產普及知識和行業動態。 3學科范圍的確定 在資源收錄的學科范圍方面,究竟是以專業學科群為準,還是只以單純的專業為準,這要根據專業特點和導航目的來確定。集大圖書館水產信息資源導航庫嘗試著以面向水產的學科群為主要范圍,兼收和水產相關的水產經濟、海洋學、生物科學、藥學、食品工業以及環境科學。實踐表明,這種廣泛的學科范圍,有利于水產研究的開展以及養殖中出現問題的處理。然而,這種“大學科”的方案也會增大導航庫的信息量,從而有可能與導航庫的快速準確地獲取所需信息的功能的特性相悖。因此,我們在確定收錄的同時也注意把握好交叉學科處理的“度”———緊扣水產這一主題。 4系統內容的確定到目前為止,Internet上的導航庫所應具備的內容尚沒有一個統一的標準,世界上各導航系統在信息分類方面還處于各自為陣的階段。CALIS“關于重點學科導航庫立項原則和管理辦法”中建議各重點學科導航庫的內容可分為以下七種:研究機構;相關電子出版物、電子文獻等;相關國際會議預告;其它相關機構信息介紹;本學科、行業的相關標準、規范、協議等;主要新產品與市場;新成果、新近創造與發明、專利等。這個分類方法可以說是參與CALIS導航庫的院校共同遵守的分類標準。集大水產信息資源導航庫根據集大水產專業的特點和需要,選擇了符合集大水產教學、科研的研究機構、學會組織、相關網站、數據庫、專業期刊等內容,并設置了具有本校特色的專家學者、郵件列表、熱點探討、課題跟蹤、新增站點、標題新聞、免費資源、新書通報等內容。#p#分頁標題#e# 5信息采集的原則、方法和途徑的確定 導航庫建設過程中,信息的采集是首要的工作,也是能否體現學科導航庫價值的直接影響因素。如何從海量的網絡信息資源中選出具有專業學術價值的信息資源,是導航庫建設過程中非常重要的一環,因此必須在遵循網絡信息選擇標準的前提下,建立嚴格的信息采集原則,并借助科學的信息獲取方法和途徑。信息采集原則應遵循需求性、系統性、可靠性、中外文并重。所謂需求性就是根據用戶信息需求決策采集內容;系統性就是不簡單地將收集到數據堆砌、拼湊,而是按照導航庫的基本框架有重點地進行重組、開發;可靠性就是對采集內容進行可靠性評估,選擇可靠性高的內容;中外文并重就是只要是有價值的,就不應因語言障礙而偏廢對其的收集。采集方法主要包括隨機累積法和專項累積法。 隨機累積法就是通過平時隨機積累與分類,變一般資源為專題資源,增加其用途和價值。專項累積法就是設置專題,有的放矢、持之以恒地進行專項積累。集大圖書館采用的是二者相結合的方法。采集途徑主要包括以下幾種: (1)搜索引擎最常用最有效的辦法就是靈活使用搜索引擎。搜索引擎有機器人搜索引擎和分類式搜索引擎。機器人搜索引擎是利用關鍵詞檢索網絡資源,導航庫可以按照學科專業和主題范圍,選取相應的關鍵詞來檢索信息。這類搜索引擎面向大眾的資源較多,面向學科專業的相對要少些,有代表性的機器人搜索引擎有AltaVista。分類式搜索引擎是利用人工或機器搜索信息,但用人工對信息進行分類,由于它們是經過人工篩選的,有分類質量和查準率高的優點,代表性的分類式搜索引擎有Yahoo等。 (2)訪問國內外水產專業著名的大學和科研機構網站這些網站不僅有許多學術信息,而且還提供相關的鏈接。往往層層鏈接下去會獲得非常可觀的搜索結果。 (3)查閱專業期刊、網絡信息情報類報刊和書籍專業期刊歷來都是學術資源的重要來源,其網絡版亦然。目前很多專業期刊都有網絡版,在其紙質版本上一般都有其網址的介紹。各類網絡信息情報類報刊和書籍上往往都有各專業網址和大型網絡文獻數據庫的網址,如電腦報的網址集錦等。因此,經常查閱可以收集到一些有關專業的網址。 (4)專家學者、用戶推薦可以向專家學者進行調查和咨詢,了解他們經常使用哪些專業網站獲取研究所需,由此得來的一般都是專業利用價值較高的網站。用戶是導航庫的直接使用者,也是信息資源的利用者,通過與他們的交流、推薦也可以獲得一些有價值的網站信息。