时间:2022-12-11 19:39:56
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇信息的鉴别与评价范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
在高等教育蓬勃发展的今天,在扩大高校招生规模的时代背景下,高校教学质量问题日益受到人们关注。同时,随着高校人事制度改革的推进,教师教学工作评价在高校管理中的越发重要,它既直接影响教师个人的发展,又直接影响学校管理的权威性。研究表明,我国目前高校教师教学工作评价在评价功能定位方面存在含糊、片面的问题,在评价内容、评价途径、评价结果等方面不同程度存在着简单化、信度低等问题,严重影响评价质髦。
一、基于发展目标的教师教学工作综合评价命题提出
长期以来,我国教师的教学工作评价,其结果多用于教师聘任与人事升迁决策,发挥的是鉴别功能;上世纪80年代以来,随着国外教师发展性评价理论的兴起,评价重在帮助教师发现教学问题,促进教师发展的功能受到广泛关注,并出现了发展性评价和鉴别性评价在观念及实践中的割裂倾向。在此,笔者在区别评价目标与评价功能的基础上,在协同观念的指导下提出“基于发展目标的综合评价”的命题,希望在观念上有所澄清,为实践提供较明晰的思路。
1.鉴别与发展:综合评价协同双重评价功能
所谓教师教学工作综合评价,就是通过评价过程的综合达到评价功能的综合,使评价既清晰地鉴别教师教学质量,又给教师充分的发展空间,协同鉴别和促进发展双重评价功能。
综合评价命题的提出,有利于解决发展性评价和鉴别性评价在观念及实践中的割裂问题。无论在理沦上还是实际需要中,评价的鉴别功能和促进发展功能都需要;而且鉴别功能与促进发展并非水火不相容,可以相辅相成地发挥作用。评价,简单地说就是评定价值。教师教学工作的最大价值是促进学生发展。鉴别性评价通过核定教师教学质量,为学校教师奖惩、聘任提供依据,指向为学生提供优质教学服务;发展性评价,通过促进教师专业发展,最终促进学生发展。因而,无论核定控制取向的评价,还是促进发展取向的评价,是可以殊途同归,共同促进学生发展的。目前,国内研究强调发展性评价,不应导致对鉴别性评价的全部摒弃,而应认真研究如何科学地组织评价工作,将两种评功能结合起来。片面发挥鉴别功能的评价是不完全的,片面强调发展功能的评价也是不全面的,教师教学下作评价需要同时承担两种功能。
2.促进发展:教师教学评价的目标定位
教师教学工作评价的功能有鉴别和发展两方面,其目标应明确定位于促进教师发展。促进学生发展是学校工作的终极目标,促进教师发展是教师教学评价的本位目标;鉴别只是实现目标的一种功能手段,其本身不是目的。
以发展为目标的教师评价是全球教师专业化发展的产物。教师评价,应尊重教师的专业地位和尊严,相信教师有追求专业价值的愿望,认定教师有责任并有能力对自己的教学作出判断和思考,在评价中帮助教师获得足够的信息与有用的建议,激发教师自我发展的热情。这样激发起来的内部动机比奖惩性的外部压力具有更大的激励作用,评价活动就能成为教师专业发展的有效发力点。
二、基于发展目标的教师教学综合评价作用机理探微
基于发展目标的教师教学工作综合评价,坚持促进教师发展的目标,发挥评价的多重功能,其工作机理在于坚持发展为本的指向性、评价主体的多元性、指标体系的周密性和信息分析的充分性,把握好“发展是目标”与“鉴别是手段”的关系。
1,发展为本的指向性
基于发展目标的教师教学评价,坚持以教师的发展促进学校发展和学生发展的逻辑思路,把教师提高作为学校管理的核心。
基于发展目标的教师教学评价以促进教师发展为目标,通过核定教师教学方案、过程与活动,及时为教师提供诊断反馈信息,切实帮助教师提高教学质量,积极促进教师专业发展。反对把评教活动直接与教师的利益挂钩,反对给教师分门别类,贴上不同的“标签”。评价结果对教师人事管理仅作一定参考,不作唯一参考,不凭某一次的结果下结论,而需借助累积、比较等信息分析和处理方式作判断。
2.评价主体的多元性
根据克龙巴赫的定义,教育评价是为了作出关于教育方案的决策而搜集和使用信息的过程。评价主体应该是掌握信息并能够进行有关价值判断的人,包括他评人群和教师自我。不同评价主体在力所能及的范围内各有侧重地对教师教学工作的某些方面进行评价,相互作用,有利于综合实现评价的双重功能。
教师主体参与评价能有效提高评价的信度和效度。教师是掌握信息并能够进行有关价值判断的人;教师决定理会还是不理会评价信息,决定评价功能能否发挥。在教师自我评价中,教师个人特色和风格能够得以展现,内在的教学思想能够得以解说;同时,教师得到尊重信任,自我发展的动力就更大,能自觉地把评价和发展有机地融为一体。在教师的自我评价中,应引导教师对自己的工作进行观察、追问和改进思考,而不仅是打分。近年,美国部分高校采取了一种新型教学评价方法,即“教学文件选辑法”,教师按照学校和学院导向自己制作,选辑的文件包括教师本人的教学思想和理论阐说、优良的教学产出、教学材料、搜集的他人的评价材料等。
3.才旨标体系的周密性
评价指标体系的周密,是评价结果真实和准确的保证,是评价被教师接受从而实现基于发展目标的教师综合评价功能的保障。
指标的周全性。周全的评价指标一是应全面关涉教师的课程教学和研究两大方面,课程教学至少包括教案等课前准备、课堂实施以及课后作业辅导、考试考查等环节,而不仅仅是课堂教学。二是在有量性指标的同时要有质性评价,质性评价是不可或缺的,以保证教师获得具体的意见和建议。只有量化结果的评价往往会使教师感到无所适从,它无法为教师提供明确的改进要求。获得质性评价的途径有问卷中的开放题、座谈等。三是要有评价课程的指标。研究表明,课程开设的必要性、被学生认可的重要程度等不由教师决定,却影响学生对教学的评价,评价课程的指标与评价教师教学工作的指标都应有,并须有提示语分开,以便分析评价结果。四是教师教学情况评价内容既要有绩效(果)评价,又要有胜任力与态度评价(因),以便进行归因分析。
指标的严密性。一是不同类型课程应有不同的评价指标。清华大学和北京大学根据不同课程的性质和授课特点,将学生评教问卷分为理论类、实践类和体育类。二是评价等第应有明确描述。评价等第宜采用形容词—定义式量表,这样可以较好地减少不同评价人由于对评价等级理解的差异而产生评价误差。三是指标应尽可能行为化,是教学中可观察的教学表现,而不是对隐性因素的猜测、推断。如:“提供或推荐的教学资料有助于学生学习”较“注重引导学生课外学习”具体。四是为尽可能减小评价者的主观随意性,应设计评价者对参评情况的自我问责题,如“我的评价是否客观公正”等。
4。信,息分析的充分性
分析评价信息是得出评价结论、进行归因分析、提供合理建议的过程。信息分析不应仅是对数据进行简单加减排序,更要进行各种纵横比较,帮助教师发现根本问题,提供一些质性的意见和建议,以同时发挥评价的鉴别与促进发展双重功能。
在教师个体的纵向分析中,要区别不同成长阶段的教师情况,对照教师成长的一般阶段特征给予恰当的评价。根据评价结果进行人事决策,审慎的态度应该是借助累积的信息,而不是某个年度的信息。
在信息分析中倾听教师自己的看法和意见,组织教师和专家进行交流,有助于教师对自己的优势与不足形成深刻的认识,有利于实现促进教师发展的评价目标。
三、基于发展目标的教师教学工作综合评价路径构建
基于发展目标的教师教学综合评价以促进教师发展为目标指向,力求实现鉴别与促进发展双重功能,讲究指标的周密性等,是一项复杂的系统工作,构建清晰的实践路径十分重要。笔者以为可以遵循这样的总体路径:以评价教师教学绩效为切人点,对绩效评价结果进行胜任力、努力程度以及应用胜任力的能力三方面归因分析,进而发现关键问题,与教师一起制定改进计划,这样综合实现了鉴别与发展双重评价功能。在此,教师绩效鉴别不止于一种管理手段,更是归因分析的基础,是为促进教师发展这一评价目标服务的。具体可有这样四个阶段的工作。
1。制定评价指标体系
根据不同评价主体、不同课程类型制定相应的评价指标体系,各评价指标体系要周密,追求高信度高效度。
2。实施评价
确定评价时机,组织多主体参与评价,注重在实施评价的现场作一定的宣传与“训练”。例如,组织学生评教时要使学生能够对“什么是好的教”有恰当的理解。在量化评价的基础上,要辅以座谈等多种形式的质性评价。
3,得出评价结果
一、实施教学内容改革的必要性
当前,我省许多普通高中的信息技术课的课时被压缩为一周一课时,而所配套的教却都是按一周两课时来设计的,面对这一矛盾,教师的普遍做法有两种:一是用两个学时的课时去完成一个模块的教学内容;二是每学期上一模块,所教内容是挑选性或压缩式的。方法一能够很好利用教材进行授课,但与学校压缩非高考科目课时的实际需求不符。方法二则使得授课很随意,学生无法全面掌握模块中要求掌握的知识,不符合新课程的要求。因此,在课时被压缩的背景下采用原来教材授课基本上行不通,改革教学内容的必要性就突显出来了。
二、实施教学内容改革的可行性
《普通高中信息技术课程标准》强调课程的总目标是:提升学生的信息素养。而当下社会提升学生信息素养的途径已经十分丰富,特别是经济发达的地区,家家户户都有计算机、智能手机等,学生的信息素养已经有了很好的基础,适当地减少一些课堂课
时,增加一些课外课时,对课程的总目标影响不大。因此,改革教材内容对实现课程的总目标是可行的。
三、实施教学内容改革的方法
我校信息科技组这几年积极开展在线教学平台下“导学案”教学实践研究,在促进学生学会学习方面取得了很好的效果。下面以《信息技术基础》必修模块为例,谈一谈如何开展信息技术教学内容改革。
1.围绕课程目标,按每周1课时的要求规划学期教学主题
《信息技术基础》模块是高中学生信息素养提升的基础。通过本模块的学习,学生应该掌握信息的获取、交流、加工、管理与呈现的基本方法;理解信息技术对社会发展的影响,形成与信息化社会相适应的价值观。围绕该课程要求,结合学校的实际和学生的特点,我们制定了18课时的学期课堂教学内容主题和18课时的假期综合活动任务:
该主题设计体现了《信息技术基础》模块的课程要求,以信息的获取、处理与交流为主线,重点强调了学生在辅助学习与解决自己生活实际方面的信息素养,而简略了信息的加工,最后通过假期活动全面提升学生的信息素养。
2.以提升学生信息素养为宗旨,编制自主学习型教学导学案
编制的导学案要注重以学习任务为主线,以提升学生素养为宗旨,精选导学任务,各个任务具有层次化、递进性的特点,注重培养学生的自主、合作、探究的学习能力,设计的学习任务要尽可能地挖掘德育素材,尽量丰富信息技术课堂的人文内涵,为学生的健康成长服务。
如第7课时《信息的鉴别与评价》导学案的任务设计如下:
【任务一】搜索信息
有一位伟人说了一句话:“打开窗户,新鲜空气进来了,苍蝇蚊子也进来了。”
提问:伟人是谁?这句话的哲理是什么?
【任务二】网络信息鉴别(要求从信息的来源、价值取向、时效性、真伪等方面进行鉴别,提高网络信息的鉴别能力)。
【任务三】手机信息鉴别(提高手机信息的鉴别能力)
【任务四】信息评价
若你通过某权威媒体获得了这样一条信息:“某车主张先生为声援保钓活动,抵制日货,自己砸了自己的日系车。”请针对这一信息展开评论。
上述学习任务体现了一个循序渐进的过程,任务一是复习前面的获取信息,同时通过哲理分析引入信息鉴别与评价的重要性,任务二是鉴别与评价的实例展示,任务三则是在任务二的基础上要求又有所提高,任务四是关键任务。学生在完成该任务时,由于有了任务二和任务三的铺垫,有可能会从信息的价值取向或时效性等方面进行评论,至少都能提到理国等内容,实现了一次很好的德育过程。到最后,教师点拨时列举了车主张先生的三种身份(激进爱国者,非日系车企的托,敌对政治分子),学生的评论一下子就豁然开朗,同时对理国的教育达到了一个十分
【文章编号】0450-9889(2013)07B-0087-02
一、教学设计思想
物质的鉴别题在中考中通常出现在选择题或实验题中,题型难度系数较高。学生往往对物质鉴别的思路、原则、常用的方法理解不到位,导致失分,继而产生畏惧心理。
复习课上,通过适当的试题练习帮助学生归纳已有知识,总结常用的解题方法,让学生动手绘制思维导图,将知识点、常用的解题思路及方法以导图的形式呈现,是本节课教学设计的思想,也是教学的目的所在。
二、教学目标
1.知识和技能:归纳物质鉴别的解题思路、设计实验方案的原则及常用方法。
2.过程与方法:通过适当的题目练习,根据学生讨论归纳的过程,将物质鉴别的思路、原则及常用方法以思维导图的形式体现出来。
3.情感态度与价值观:通过对物质鉴别相关知识的讨论,引发学生关注实际鉴别过程中的成本、可行性、环保性等。
三、教案设计
专题:物质的鉴别
学习目标:
1.掌握物质鉴别的解题思路、实验方案设计的原则及方法。
2.画出相关的思维导图。
[活动一]感受鉴别物质的常用方法
现有以下药品:氨水和BaCO3、NH4NO3、KCl、NaOH、K2CO3、无水CuSO4、NH4HCO3、磷矿粉等固体药品需鉴别。某同学的鉴别方案如下:
1.通过观察,鉴别出氨水和磷矿粉。
2.嗅闻其余样品气味,可鉴别出NH4HCO3。
思考:该同学依据什么性质辨别?
3.取其余样品加水溶解:可鉴别出无水CuSO4、BaCO3、NaOH、NH4NO3
思考:该同学依据什么性质辨别?
4.对KCl、K2CO3两种药品设计如下实验进行鉴别:分别取两种药品的溶液,滴加稀盐酸,观察现象即可区别。
思考:该同学依据什么现象及性质加以辨别?若滴加BaCl2溶液或CaCl2溶液或无色酚酞试液能否辨别?请说明理由。
组内交流:可以通过哪些方法对物质进行区分。
[活动二]感悟鉴别物质时设计实验方案的原则
1.下列对物质进行鉴别的实验方案是否合理?请评价。
方案:点燃,观察火焰颜色,鉴别出H2和CO两种气体。
2.鉴别木炭粉和氧化铜两种物质有如下方案,哪个更合理?
方案一 取样分别置于烧杯中,加入稀盐酸,固体溶解且溶液变成蓝色的是氧化铜。
方案二 取样分别置于试管中,先通CO后加热,无现象的是木炭粉。
3.某同学为了判别久置于空气中的NaOH固体是否部分变质,设计了下列实验方案:
取样品于试管中加水溶解,向试管中滴加无色酚酞试液,若无色酚酞试液变红则部分变质,若无色酚酞不变色则全部变质。请进行评价。
[活动三]根据以上讨论及知识的归纳,完善物质鉴别的思维导图
[活动四]当堂反馈(略)
点评:学案设计的依据是课程标准和学生已有的知识及学习水平。通过学生独立学习,组内协作,激发学生学习化学的热情,培养收集、处理信息的能力以及表达、交流的能力。
四、教学实施
引入新课:物质鉴别是初中化学的难点,也是中考的常考点。这类题目的综合性很强,同学们在解答这类题目时往往无从下手,失分较多。如何应对呢?
[活动一]领略物质鉴别的方法
活动方案:小组讨论后归纳出对物质进行鉴别常用的方法。
组1:我们认为:首先观察样品,根据物质颜色或状态的不同进行区分;其次闻样品的气味,根据物质的不同气味进行区分;再将物质溶于水,根据所形成的溶液颜色进行区分,或者利用物质溶解性进行区分,其实溶解时溶液温度的变化也可用来区分物质。
师:很好,还有吗?
组2:他们归纳的方法是用物理方法对物质鉴别,如此类方法不能鉴别,应考虑化学方法:也可根据物质酸碱性不同,选用酸碱指示剂或pH试纸进行区分;可根据离子的特性,选择合适的化学试剂,利用生成不溶物、放出气体以及固体溶解等现象进行区分。
师:刚才两个小组归纳了物质鉴别常用的方法,归纳得很全面。
点评:通过对活动一的讨论和分析,学生掌握物质鉴别的常用方法,强化了从多方面思考问题的能力,并在讨论中获得知识,在争论中加深理解。
过渡:通过刚才的讨论大家已经对物质鉴别的方法有了一定的认识,那么在设计实验方案时要遵循哪些原则呢?
[活动二]感悟鉴别物质时设计实验方案的原则
活动方案:单独完成第1、2题后,进行评价。
提问:谁对第1题进行评价?
生1:这个方案不合理,由于这两种气体燃烧后都能产生蓝色火焰,产生的现象相同,不易于区分。
生1刚答完,生2立即站起来大声说:我不同意他的说法,H2燃烧时产生淡蓝色的火焰,CO燃烧时产生蓝色火焰,两者产生的现象不同但不明显,所以不便于区分。
师:很好,刚才生2归纳出了物质鉴别时所遵循的原则,即要产生明显的不同现象。
提问:谁对第2题进行评价?
生3:方案一好,方案一比方案二操作简单,安全。
师:很好,在设计实验方案时要考虑实验操作的简便与安全。
活动方案:组内讨论下一题后进行交流。
提问:谁来展示本组讨论结果?
生4:我们小组认为这个方案不合理,Na2CO3溶液也呈碱性,对NaOH的检验造成了干扰。
教师追问:在进行鉴别时出现类似的干扰因素怎么办?
生4:应先将这种干扰因素排除掉,再检验。
师:本题中的干扰因素如何排除?又如何再检验呢?
生5:我认为要除去Na2CO3的干扰,应加入过量的BaCl2溶液。不可加入
Ba(OH)2溶液,防止引入新的杂质OH-而对NaOH的检验产生干扰。
师:刚才学生4归纳出了物质鉴别的又一原则,即要排除干扰因素。
过渡:通过前面的讨论,你能否归纳出物质鉴别的思路?
生7:根据物质不同性质,选择合适的化学试剂或方法,产生明显的不同现象进行区分。
师:很好,下面我们一起感受物质鉴别的思路。
点评:学生独立思考后展示,其他同学补充回答,使更多的学生参与到课堂教学中,从而使每位学生都有自己的想法并都能有机会表达自己的想法。通过从找缺点出发进行思维碰撞激发灵感,深化对物质鉴别原则的理解。
过渡:请根据刚才的讨论,独立思考后完善活动三的思维导图。
[活动三]根据以上讨论及知识的归纳,完善物质鉴别的思维导图。
活动方案:将思维导图分发给学生,让学生独立思考如何完善思维导图。
师:根据刚才大家的思考,小组合作完善思维导图。
活动方案:每小组分发一张大的思维导图,小组合作进行完善。
(实物投影:展示画得较好的2个小组的思维导图)
师:请从版面设计、知识点归纳等方面对各小组的思维导图进行评价。
学生对各小组的导图进行评价,找出了本组画的导图所存在的缺陷。
师:各小组根据刚才的评价进一步完善本组的思维导图。
点评:小组合作完善思维导图,这是一个创造的过程。学生间互相启发,使自己所掌握的知识能在导图中得到体现,让每个学生都能体会成功的喜悦。
活动四(略)
关键字(Keywords):
安全管理、风险、弱点、评估、城域网、IP、AAA、DNS
1信息安全管理概述
普遍意义上,对信息安全的定义是“保护信息系统和信息,防止其因为偶然或恶意侵犯而导致信息的破坏、更改和泄漏,保证信息系统能够连续、可靠、正常的运行”。所以说信息安全应该理解为一个动态的管理过程,通过一系列的安全管理活动来保证信息和信息系统的安全需求得到持续满足。这些安全需求包括“保密性”、“完整性”、“可用性”、“防抵赖性”、“可追溯性”和“真实性”等。
信息安全管理的本质,可以看作是动态地对信息安全风险的管理,即要实现对信息和信息系统的风险进行有效管理和控制。标准ISO15408-1(信息安全风险管理和评估规则),给出了一个非常经典的信息安全风险管理模型,如下图一所示:
图一信息安全风险管理模型
既然信息安全是一个管理过程,则对PDCA模型有适用性,结合信息安全管理相关标准BS7799(ISO17799),信息安全管理过程就是PLAN-DO-CHECK-ACT(计划-实施与部署-监控与评估-维护和改进)的循环过程。
图二信息安全体系的“PDCA”管理模型
2建立信息安全管理体系的主要步骤
如图二所示,在PLAN阶段,就需要遵照BS7799等相关标准、结合企业信息系统实际情况,建设适合于自身的ISMS信息安全管理体系,ISMS的构建包含以下主要步骤:
(1)确定ISMS的范畴和安全边界
(2)在范畴内定义信息安全策略、方针和指南
(3)对范畴内的相关信息和信息系统进行风险评估
a)Planning(规划)
b)InformationGathering(信息搜集)
c)RiskAnalysis(风险分析)
uAssetsIdentification&valuation(资产鉴别与资产评估)
uThreatAnalysis(威胁分析)
uVulnerabilityAnalysis(弱点分析)
u资产/威胁/弱点的映射表
uImpact&LikelihoodAssessment(影响和可能性评估)
uRiskResultAnalysis(风险结果分析)
d)Identifying&SelectingSafeguards(鉴别和选择防护措施)
e)Monitoring&Implementation(监控和实施)
f)Effectestimation(效果检查与评估)
(4)实施和运营初步的ISMS体系
(5)对ISMS运营的过程和效果进行监控
(6)在运营中对ISMS进行不断优化
3IP宽带网络安全风险管理主要实践步骤
目前,宽带IP网络所接入的客户对网络可用性和自身信息系统的安全性需求越来越高,且IP宽带网络及客户所处的信息安全环境和所面临的主要安全威胁又在不断变化。IP宽带网络的运营者意识到有必要对IP宽带网络进行系统的安全管理,以使得能够动态的了解、管理和控制各种可能存在的安全风险。
由于网络运营者目前对于信息安全管理还缺乏相应的管理经验和人才队伍,所以一般采用信息安全咨询外包的方式来建立IP宽带网络的信息安全管理体系。此类咨询项目一般按照以下几个阶段,进行项目实践:
3.1项目准备阶段。
a)主要搜集和分析与项目相关的背景信息;
b)和客户沟通并明确项目范围、目标与蓝图;
c)建议并明确项目成员组成和分工;
d)对项目约束条件和风险进行声明;
e)对客户领导和项目成员进行意识、知识或工具培训;
f)汇报项目进度计划并获得客户领导批准等。
3.2项目执行阶段。
a)在项目范围内进行安全域划分;
b)分安全域进行资料搜集和访谈,包括用户规模、用户分布、网络结构、路由协议与策略、认证协议与策略、DNS服务策略、相关主机和数据库配置信息、机房和环境安全条件、已有的安全防护措施、曾经发生过的安全事件信息等;
c)在各个安全域进行资产鉴别、价值分析、威胁分析、弱点分析、可能性分析和影响分析,形成资产表、威胁评估表、风险评估表和风险关系映射表;
d)对存在的主要风险进行风险等级综合评价,并按照重要次序,给出相应的防护措施选择和风险处置建议。
3.3项目总结阶段
a)项目中产生的策略、指南等文档进行审核和批准;
b)对项目资产鉴别报告、风险分析报告进行审核和批准;
c)对需要进行的相关风险处置建议进行项目安排;
4IP宽带网络安全风险管理实践要点分析
运营商IP宽带网络和常见的针对以主机为核心的IT系统的安全风险管理不同,其覆盖的范围和影响因素有很大差异性。所以不能直接套用通用的风险管理的方法和资料。在项目执行的不同阶段,需要特别注意以下要点:
4.1安全目标
充分保证自身IP宽带网络及相关管理支撑系统的安全性、保证客户的业务可用性和质量。
4.2项目范畴
应该包含宽带IP骨干网、IP城域网、IP接入网及接入网关设备、管理支撑系统:如网管系统、AAA平台、DNS等。
4.3项目成员
应该得到运营商高层领导的明确支持,项目组长应该具备管理大型安全咨询项目经验的人承担,且项目成员除了包含一些专业安全评估人员之外,还应该包含与宽带IP相关的“业务与网络规划”、“设备与系统维护”、“业务管理”和“相关系统集成商和软件开发商”人员。
4.4背景信息搜集:
背景信息搜集之前,应该对信息搜集对象进行分组,即分为IP骨干网小组、IP接入网小组、管理支撑系统小组等。分组搜集的信息应包含:
a)IP宽带网络总体架构
b)城域网结构和配置
c)接入网结构和配置
d)AAA平台系统结构和配置
e)DNS系统结构和配置
f)相关主机和设备的软硬件信息
g)相关业务操作规范、流程和接口
h)相关业务数据的生成、存储和安全需求信息
i)已有的安全事故记录
j)已有的安全产品和已经部署的安全控制措施
k)相关机房的物理环境信息
l)已有的安全管理策略、规定和指南
m)其它相关
4.5资产鉴别
资产鉴别应该自顶向下进行鉴别,必须具备层次性。最顶层可以将资产鉴别为城域网、接入网、AAA平台、DNS平台、网管系统等一级资产组;然后可以在一级资产组内,按照功能或地域进行划分二级资产组,如AAA平台一级资产组可以划分为RADIUS组、DB组、计费组、网络通信设备组等二级资产组;进一步可以针对各个二级资产组的每个设备进行更为细致的资产鉴别,鉴别其设备类型、地址配置、软硬件配置等信息。
4.6威胁分析
威胁分析应该具有针对性,即按照不同的资产组进行针对性威胁分析。如针对IP城域网,其主要风险可能是:蠕虫、P2P、路由攻击、路由设备入侵等;而对于DNS或AAA平台,其主要风险可能包括:主机病毒、后门程序、应用服务的DOS攻击、主机入侵、数据库攻击、DNS钓鱼等。
4.7威胁影响分析
是指对不同威胁其可能造成的危害进行评定,作为下一步是否采取或采取何种处置措施的参考依据。在威胁影响分析中应该充分参考运营商意见,尤其要充分考虑威胁发生后可能造成的社会影响和信誉影响。
4.8威胁可能性分析
关键字(Keywords):
安全管理、风险、弱点、评估、城域网、IP、AAA、DNS
1信息安全管理概述
普遍意义上,对信息安全的定义是“保护信息系统和信息,防止其因为偶然或恶意侵犯而导致信息的破坏、更改和泄漏,保证信息系统能够连续、可靠、正常的运行”。所以说信息安全应该理解为一个动态的管理过程,通过一系列的安全管理活动来保证信息和信息系统的安全需求得到持续满足。这些安全需求包括“保密性”、“完整性”、“可用性”、“防抵赖性”、“可追溯性”和“真实性”等。
信息安全管理的本质,可以看作是动态地对信息安全风险的管理,即要实现对信息和信息系统的风险进行有效管理和控制。标准ISO15408-1(信息安全风险管理和评估规则),给出了一个非常经典的信息安全风险管理模型,如下图一所示:
图一信息安全风险管理模型
既然信息安全是一个管理过程,则对PDCA模型有适用性,结合信息安全管理相关标准BS7799(ISO17799),信息安全管理过程就是PLAN-DO-CHECK-ACT(计划-实施与部署-监控与评估-维护和改进)的循环过程。
图二信息安全体系的“PDCA”管理模型
2建立信息安全管理体系的主要步骤
如图二所示,在PLAN阶段,就需要遵照BS7799等相关标准、结合企业信息系统实际情况,建设适合于自身的ISMS信息安全管理体系,ISMS的构建包含以下主要步骤:
(1)确定ISMS的范畴和安全边界
(2)在范畴内定义信息安全策略、方针和指南
(3)对范畴内的相关信息和信息系统进行风险评估
a)Planning(规划)
b)InformationGathering(信息搜集)
c)RiskAnalysis(风险分析)
uAssetsIdentification&valuation(资产鉴别与资产评估)
uThreatAnalysis(威胁分析)
uVulnerabilityAnalysis(弱点分析)
u资产/威胁/弱点的映射表
uImpact&LikelihoodAssessment(影响和可能性评估)
uRiskResultAnalysis(风险结果分析)
d)Identifying&SelectingSafeguards(鉴别和选择防护措施)
e)Monitoring&Implementation(监控和实施)
f)Effectestimation(效果检查与评估)
(4)实施和运营初步的ISMS体系
(5)对ISMS运营的过程和效果进行监控
(6)在运营中对ISMS进行不断优化
3IP宽带网络安全风险管理主要实践步骤
目前,宽带IP网络所接入的客户对网络可用性和自身信息系统的安全性需求越来越高,且IP宽带网络及客户所处的信息安全环境和所面临的主要安全威胁又在不断变化。IP宽带网络的运营者意识到有必要对IP宽带网络进行系统的安全管理,以使得能够动态的了解、管理和控制各种可能存在的安全风险。
由于网络运营者目前对于信息安全管理还缺乏相应的管理经验和人才队伍,所以一般采用信息安全咨询外包的方式来建立IP宽带网络的信息安全管理体系。此类咨询项目一般按照以下几个阶段,进行项目实践:
3.1项目准备阶段。
a)主要搜集和分析与项目相关的背景信息;
b)和客户沟通并明确项目范围、目标与蓝图;
c)建议并明确项目成员组成和分工;
d)对项目约束条件和风险进行声明;
e)对客户领导和项目成员进行意识、知识或工具培训;
f)汇报项目进度计划并获得客户领导批准等。
3.2项目执行阶段。
a)在项目范围内进行安全域划分;
b)分安全域进行资料搜集和访谈,包括用户规模、用户分布、网络结构、路由协议与策略、认证协议与策略、DNS服务策略、相关主机和数据库配置信息、机房和环境安全条件、已有的安全防护措施、曾经发生过的安全事件信息等;
c)在各个安全域进行资产鉴别、价值分析、威胁分析、弱点分析、可能性分析和影响分析,形成资产表、威胁评估表、风险评估表和风险关系映射表;
d)对存在的主要风险进行风险等级综合评价,并按照重要次序,给出相应的防护措施选择和风险处置建议。
3.3项目总结阶段
a)项目中产生的策略、指南等文档进行审核和批准;
b)对项目资产鉴别报告、风险分析报告进行审核和批准;
c)对需要进行的相关风险处置建议进行项目安排;
4IP宽带网络安全风险管理实践要点分析
运营商IP宽带网络和常见的针对以主机为核心的IT系统的安全风险管理不同,其覆盖的范围和影响因素有很大差异性。所以不能直接套用通用的风险管理的方法和资料。在项目执行的不同阶段,需要特别注意以下要点:
4.1安全目标
充分保证自身IP宽带网络及相关管理支撑系统的安全性、保证客户的业务可用性和质量。
4.2项目范畴
应该包含宽带IP骨干网、IP城域网、IP接入网及接入网关设备、管理支撑系统:如网管系统、AAA平台、DNS等。
4.3项目成员
应该得到运营商高层领导的明确支持,项目组长应该具备管理大型安全咨询项目经验的人承担,且项目成员除了包含一些专业安全评估人员之外,还应该包含与宽带IP相关的“业务与网络规划”、“设备与系统维护”、“业务管理”和“相关系统集成商和软件开发商”人员。
4.4背景信息搜集:
背景信息搜集之前,应该对信息搜集对象进行分组,即分为IP骨干网小组、IP接入网小组、管理支撑系统小组等。分组搜集的信息应包含:
a)IP宽带网络总体架构
b)城域网结构和配置
c)接入网结构和配置
d)AAA平台系统结构和配置
e)DNS系统结构和配置
f)相关主机和设备的软硬件信息
g)相关业务操作规范、流程和接口
h)相关业务数据的生成、存储和安全需求信息
i)已有的安全事故记录
j)已有的安全产品和已经部署的安全控制措施
k)相关机房的物理环境信息
l)已有的安全管理策略、规定和指南
m)其它相关
4.5资产鉴别
资产鉴别应该自顶向下进行鉴别,必须具备层次性。最顶层可以将资产鉴别为城域网、接入网、AAA平台、DNS平台、网管系统等一级资产组;然后可以在一级资产组内,按照功能或地域进行划分二级资产组,如AAA平台一级资产组可以划分为RADIUS组、DB组、计费组、网络通信设备组等二级资产组;进一步可以针对各个二级资产组的每个设备进行更为细致的资产鉴别,鉴别其设备类型、地址配置、软硬件配置等信息。
4.6威胁分析
威胁分析应该具有针对性,即按照不同的资产组进行针对性威胁分析。如针对IP城域网,其主要风险可能是:蠕虫、P2P、路由攻击、路由设备入侵等;而对于DNS或AAA平台,其主要风险可能包括:主机病毒、后门程序、应用服务的DOS攻击、主机入侵、数据库攻击、DNS钓鱼等。
4.7威胁影响分析
是指对不同威胁其可能造成的危害进行评定,作为下一步是否采取或采取何种处置措施的参考依据。在威胁影响分析中应该充分参考运营商意见,尤其要充分考虑威胁发生后可能造成的社会影响和信誉影响。
4.8威胁可能性分析
安全管理、风险、弱点、评估、城域网、IP、AAA、DNS
1信息安全管理概述
普遍意义上,对信息安全的定义是“保护信息系统和信息,防止其因为偶然或恶意侵犯而导致信息的破坏、更改和泄漏,保证信息系统能够连续、可靠、正常的运行”。所以说信息安全应该理解为一个动态的管理过程,通过一系列的安全管理活动来保证信息和信息系统的安全需求得到持续满足。这些安全需求包括“保密性”、“完整性”、“可用性”、“防抵赖性”、“可追溯性”和“真实性”等。
信息安全管理的本质,可以看作是动态地对信息安全风险的管理,即要实现对信息和信息系统的风险进行有效管理和控制。标准ISO15408-1(信息安全风险管理和评估规则),给出了一个非常经典的信息安全风险管理模型,如下图一所示:
图一信息安全风险管理模型
既然信息安全是一个管理过程,则对PDCA模型有适用性,结合信息安全管理相关标准BS7799(ISO17799),信息安全管理过程就是PLAN-DO-CHECK-ACT(计划-实施与部署-监控与评估-维护和改进)的循环过程。
图二信息安全体系的“PDCA”管理模型
2建立信息安全管理体系的主要步骤
如图二所示,在PLAN阶段,就需要遵照BS7799等相关标准、结合企业信息系统实际情况,建设适合于自身的ISMS信息安全管理体系,ISMS的构建包含以下主要步骤:
(1)确定ISMS的范畴和安全边界
(2)在范畴内定义信息安全策略、方针和指南
(3)对范畴内的相关信息和信息系统进行风险评估
a)Planning(规划)
b)InformationGathering(信息搜集)
c)RiskAnalysis(风险分析)
uAssetsIdentification&valuation(资产鉴别与资产评估)
uThreatAnalysis(威胁分析)
uVulnerabilityAnalysis(弱点分析)
u资产/威胁/弱点的映射表
uImpact&LikelihoodAssessment(影响和可能性评估)
uRiskResultAnalysis(风险结果分析)
d)Identifying&SelectingSafeguards(鉴别和选择防护措施)
e)Monitoring&Implementation(监控和实施)
f)Effectestimation(效果检查与评估)
(4)实施和运营初步的ISMS体系
(5)对ISMS运营的过程和效果进行监控
(6)在运营中对ISMS进行不断优化
3IP宽带网络安全风险管理主要实践步骤
目前,宽带IP网络所接入的客户对网络可用性和自身信息系统的安全性需求越来越高,且IP宽带网络及客户所处的信息安全环境和所面临的主要安全威胁又在不断变化。IP宽带网络的运营者意识到有必要对IP宽带网络进行系统的安全管理,以使得能够动态的了解、管理和控制各种可能存在的安全风险。
由于网络运营者目前对于信息安全管理还缺乏相应的管理经验和人才队伍,所以一般采用信息安全咨询外包的方式来建立IP宽带网络的信息安全管理体系。此类咨询项目一般按照以下几个阶段,进行项目实践:
3.1项目准备阶段。
a)主要搜集和分析与项目相关的背景信息;
b)和客户沟通并明确项目范围、目标与蓝图;
c)建议并明确项目成员组成和分工;
d)对项目约束条件和风险进行声明;
e)对客户领导和项目成员进行意识、知识或工具培训;
f)汇报项目进度计划并获得客户领导批准等。
3.2项目执行阶段。
a)在项目范围内进行安全域划分;
b)分安全域进行资料搜集和访谈,包括用户规模、用户分布、网络结构、路由协议与策略、认证协议与策略、DNS服务策略、相关主机和数据库配置信息、机房和环境安全条件、已有的安全防护措施、曾经发生过的安全事件信息等;
c)在各个安全域进行资产鉴别、价值分析、威胁分析、弱点分析、可能性分析和影响分析,形成资产表、威胁评估表、风险评估表和风险关系映射表;
d)对存在的主要风险进行风险等级综合评价,并按照重要次序,给出相应的防护措施选择和风险处置建议。
3.3项目总结阶段
a)项目中产生的策略、指南等文档进行审核和批准;
b)对项目资产鉴别报告、风险分析报告进行审核和批准;
c)对需要进行的相关风险处置建议进行项目安排;
4IP宽带网络安全风险管理实践要点分析
运营商IP宽带网络和常见的针对以主机为核心的IT系统的安全风险管理不同,其覆盖的范围和影响因素有很大差异性。所以不能直接套用通用的风险管理的方法和资料。在项目执行的不同阶段,需要特别注意以下要点:
4.1安全目标
充分保证自身IP宽带网络及相关管理支撑系统的安全性、保证客户的业务可用性和质量。
4.2项目范畴
应该包含宽带IP骨干网、IP城域网、IP接入网及接入网关设备、管理支撑系统:如网管系统、AAA平台、DNS等。
4.3项目成员
应该得到运营商高层领导的明确支持,项目组长应该具备管理大型安全咨询项目经验的人承担,且项目成员除了包含一些专业安全评估人员之外,还应该包含与宽带IP相关的“业务与网络规划”、“设备与系统维护”、“业务管理”和“相关系统集成商和软件开发商”人员。
4.4背景信息搜集:
背景信息搜集之前,应该对信息搜集对象进行分组,即分为IP骨干网小组、IP接入网小组、管理支撑系统小组等。分组搜集的信息应包含:
a)IP宽带网络总体架构
b)城域网结构和配置
c)接入网结构和配置
d)AAA平台系统结构和配置
e)DNS系统结构和配置
f)相关主机和设备的软硬件信息
g)相关业务操作规范、流程和接口
h)相关业务数据的生成、存储和安全需求信息
i)已有的安全事故记录
j)已有的安全产品和已经部署的安全控制措施
k)相关机房的物理环境信息
l)已有的安全管理策略、规定和指南
m)其它相关
4.5资产鉴别
资产鉴别应该自顶向下进行鉴别,必须具备层次性。最顶层可以将资产鉴别为城域网、接入网、AAA平台、DNS平台、网管系统等一级资产组;然后可以在一级资产组内,按照功能或地域进行划分二级资产组,如AAA平台一级资产组可以划分为RADIUS组、DB组、计费组、网络通信设备组等二级资产组;进一步可以针对各个二级资产组的每个设备进行更为细致的资产鉴别,鉴别其设备类型、地址配置、软硬件配置等信息。
4.6威胁分析
威胁分析应该具有针对性,即按照不同的资产组进行针对性威胁分析。如针对IP城域网,其主要风险可能是:蠕虫、P2P、路由攻击、路由设备入侵等;而对于DNS或AAA平台,其主要风险可能包括:主机病毒、后门程序、应用服务的DOS攻击、主机入侵、数据库攻击、DNS钓鱼等。
4.7威胁影响分析
是指对不同威胁其可能造成的危害进行评定,作为下一步是否采取或采取何种处置措施的参考依据。在威胁影响分析中应该充分参考运营商意见,尤其要充分考虑威胁发生后可能造成的社会影响和信誉影响。
4.8威胁可能性分析
【中图分类号】R197【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517(2017)02-0011-06
Application of DNA Barcoding in species identification of Dendrobium widely used in Yunnan
ZHANG AiliGAO YafangLI TaimiTAN Wenhong*QING Zigang*
Yunnan University of Chinese Traditional Medicine,Kunming 650500,China
Abstract:Objective To identify 14 species of Dendrobium which widely used in Yunnan province by DNA barcoding. Methods Three chloroplast sequences including psbA-trnH, matK, rbcL and an ribosomal DNA ITS sequence of the 14 species were comparatively analyzed. K2P distances were calculated and NJ Tree was performed applying MEGA 50Meanwhile, Barcoding gap were calculated by Taxon DNA. Results The interspecific K2P distance of ITS were higher than the intraspecific one. And NJ tree could also divide species into different clades. The barcoding-gap were obvious between intra- and inter-species. Conclusions ITS sequence can be the optimal barcode to identify the 14 species of Dendrobium.
Keywords:Genus of Dendrobium in Yunnan; DNA Barcoding; Molecular Identification
石斛为我国著名中药材,具有生津益胃、滋阴清热、润肺止咳等功效[1]。是历代本草和历版《中国药典》收载的品种。《中国药典》(2015年版)收载的石斛药材为兰科植物金钗石斛(Dendrobium nobile)、鼓槌石斛(Dendrobium chrysotoxum)、流苏石斛(Dendrobium fimbriatum)的栽培品及同属植物的近似种[2]。
石斛作为云南特有药材之一,产量占全国的60%。在云南境内,除药典品种铁皮石斛以外,市场流通的石斛品种多达20几种[3]。但这些品种没有专属的质量标准,使得这类石斛药材质量得不到控制。因此,控制其质量、保证临床用药的安全和疗效,必先对石斛药材的来源进行严格的鉴定。但是,石斛属 (Dendrobium SW)作为兰科 (Orchidaceae) 最大的属之一,其种类繁多,且许多种类形态非常相似,从外观形态上对石斛属植物进行鉴别有一定的困难[4]。
DNA条形码鉴定是现阶段一个精准、稳定并且易于操作的鉴定方法。本实验收集了云南省境内应用面较广、市场流通量较大的14个石斛品种,选择ITS、psbA-trnH、matK、rbcL等4条常用条形码片段对其进行了序列的分析比较,以期为鉴别这些主要滇产石斛品种提供分子依据,使得其基源鉴定更为准确可靠,为今后石斛的质量控制研究奠定基础。
1仪器和材料
11样品来源实验通过走访调查,文献查阅,收集了云南省境内应用面广、市场流通大的14个石斛品种,每个品种保证至少3个或以上重复样品,实验中不能获得的序列信息,均从Genbank下载。具体信息见表1。
12仪器SW-CJ-1D洁净工作台(江苏苏洁净化设备厂);高速冷冻离心机(HITACHI);电泳仪(Bio-Rad);微型电泳槽(Bio-Rad);凝胶成像系统(Bio- Rad);PCR反应扩增仪(Bio-Rad);移液器(范围100~1000μL,20~200μL,05~10μL(Eppordorf)。
[JP3]13试剂4S Red Plus核酸染色剂[BF](上海生工,生产批号:A606695);琼脂糖(Biowest,生产批号:111860);Mix Tag酶(Takara公司,生产批号:A3201A)。[BFQ][JP]
2方法
21DNA提取采集的新鲜石斛叶片用变色硅胶干燥, 采用植物基因组DNA快速提取试剂盒 (Bioteke, 北京),提取石斛样品的总DNA。
22PCR扩增PCR 体系总体积为 25 μL, 其中包含: 2×Taq PCR Mix 125 μL、DNA 模板 2 μL、ddH2O 85 μL、引物各 1 μL。PCR 反应条件及引物序列见表2。扩增结束后,用1% 琼脂糖凝胶电泳检测,凝胶成像分析系统分析。
23纯化测序PCR产物送上海生工进行纯化后,测序。测序工作由上海生物的ABI-PRISM3730DNA自动测序仪完成。每个产物样品采用双向测序。
24数据处理测序峰图采用Contigexpress序列拼接软件校对拼接,去除低质量序列及引物区,利用MEGA 50对拼接后序列进行手工排序矫正后,比对分析;同时从 GenBank 数据库中搜集并下载未获得的ITS、 psbA-trnH、rbcL、matK序基因序列;共计221条(实验获得和GenBank下载);运用 MEGA 50 软件,以密花石豆兰 (Bulbophyllum odoratissimum) 为外类群[5],并基于K2P 距离模型构建NJ系统发育树[6],计算种间种内的K2P遗传距离;采用Taxon DNA软件做出各候选序列的barcoding gap图。
3结果与分析
31序列信息、PCR 扩增效率和测序成功率PCR 扩增效率和测序成功率是评价DNA 条形码的一个重要指标,本实验对4个候选序列的 PCR扩增效率(出现明显 PCR 条带即判定成功)和测序成功率(测序重复2次后获得高质量序列即为成功)进行了统计。其中rbcL序列由于长度较长,其扩增和测序成功率都非常底,不到70%和60%。psbA-trnH序列的扩增成功率为100%,但其测序成功率较低,仅为67%。matK序列的扩增成功率为100%,其测序成功率为89%。ITS序列无论扩增还是测序其成功率都最高,都接近100%。另外,各序列 GC 含量差异较大,ITS序列最高,平均含量达到 537%,matK序列GC 含量较低,平均仅为326%。详细信息见表3。
32不同DNA条形码序列种类种间差距种内种间差异也是评价条形码序列的重要指标。合适的条形码序列其种间变异要大于种内变异,以便准确鉴别同属不同种的物种[7]。研究基于K2P模型,计算了14个石斛品种的种间种内遗传距离 (表4)。结果显示,4条序列中,ITS序列的种间遗传距离为001~020,种内遗传距离为000~008,除叠鞘石斛(Daurantiacum)以外,其余品种的种间遗传距离都大于种内遗传距离。而psbA-trnH、matK及rbcL序列的种间遗传距离基本与种内遗传距离相一致。见表4。
33不同序列 barcoding gap检验 Barcoding gap是指序列种内与种间遗传变异由于显著差异而形成的间隔区[8-9],如图1为4条序列的barcoding gap 图。matK、psbA-trnH及rbcL序列均无明显的间隔区。相对其他序列,ITS序列有较为明显的间隔区,种内与种间变异明显分为两大部分,且其分布较高的遗传变异也可明显区分,因此在barcoding gap 分析方面,ITS序列为鉴别不同石斛较理想条形码序列。
34NJ系统树的构建与分析NJ 树是基于 K2P 遗传距离建立,通过分析不同物种间的亲缘关系远近以鉴别物种的系统发育树,该方法可直观展示不同物种的系统关系。如图(2-5)所示,以密花石豆兰 (Bulbophyllum odoratissimum) 为外类群[5],基于K2P 距离模型构建NJ系统发育树[6],结果显示ITS序列可以将不同物种分到不同的分支上,将不同品种的石斛区分开来,而matK、 psbA-trnH及rbcL序列均不能将不同品种的石斛完全具为1个分支。
4讨论
DNA 条形码是指利用有足够变异、易扩增且相对较短的标准DN段,在种内特异性与种间多样性中建立的一种新的生物身份识别系统,从而实现对物种进行快速、准确地识别和鉴定[10]。理想的条形码序列应具有足够的种间差异(种间差异应小于种内差异),易于扩增,且引物通用性好,能够通过双向测序得到高质量的序列[11]。本实验选取了当前在植物学界推荐的4个热点候选序列(ITS、matK、rbcL、psbA-trnH序列)对主要的14个滇a石斛品种进行鉴别[12],四个片段的鉴别能力各有差别。
41matK序列对不同品种石斛的鉴定能力评价matK及片段有较高的的扩增和测序成功率,分别为100%和89%。计算K2P遗传距离表明,其种内和种间差异保守。barcoding gap分析显示,并没有明显的barcoding gap。NJ树也不能将不同品种的石斛很好的聚为一支(图3)。同时,其作为条形码的最主要争议是引物通用性差[13-14],在不同物种间的通用性较小。鉴于此,本实验中不建议选用该片段作为鉴定片段。
42psbA-trnH序列对不同品种石斛的鉴定能力评价psbA-trnH片段的PCR扩增和测序成功率,分别为100%和67%。根据barcoding gap分析显示,其分布较高的遗传变异与分布较低的遗传变异可以明显区分。但K2P遗传距离表明,其种间遗传距离没有明显大于种内遗传距离,不能将不同种间的差异表现出来。同时,NJ树也不能将不同品种的石斛很好的聚为一支。鉴于此,本实施不推荐psbA-trnH序列作为区分这14个石斛品种的理想条形码片段。
43rbcL序列对不同品种石斛的鉴定能力评价与其它三个片段相比较,rbcL的序列长度最长,在本实验中,其最长片段长度接近1400bp。因此,其扩增和测序的成功率都不高,仅为70%和59%。计算其K2P遗传距离表明,其种间种内遗传距离无明显区别(000~001)。基于K2P遗传距离构建的NJ树也不能将不同品种的石斛很好的聚为一支。文献研究报道[15],rbcL的变异主要存在于种以上的水平,其鉴别主要应用在科属及以上水平。鉴于此,rbcL也并不是鉴别该14个品种石斛的最佳条形码。
44ITS序列对不同品种石斛的鉴定能力评价对于ITS片段,由于具有序列长度较短,易于扩增,对样本要求较低。在本实验中,其扩增和测序成功率均接近100%。根据实验数据分析,除了叠鞘石斛(D aurantiacum)的K2P种内遗传距离为006,大于种间遗传距离,其余各品种的种间遗传距离均大于种内遗传距离。使用Mega 50软件进行1000次自展计算,对14个石斛品种进行NJ树的构建,由图2可以看出,以密花石豆兰 (Bulbophyllum odoratissimum)为外类群[6],基于ITS序列构建的NJ系统聚类树,不同的石斛品种基本上都聚在一起。同时barcoding gap分析显示,其种内与种间变异区分为两大部分,有明显的barcoding gap,其分布较高的遗传变异也可以明显区分。综合以上分析,ITS序列可以作为鉴别不同石斛物种的优选序列。
综上,本实验筛选了4个热点DNA条形码片段,用以区分云南市场上流通量较大的14个石斛品种。实验结果表明,ITS序列是鉴别这14个石斛品种较为理想的DNA条形码片段。ITS序列作为国际上承认的通用核心条形码,在植物类的鉴别中有着广泛的应用前景。
彭禄[16]等通过ITS序列鉴定了独活的17个种,得到四带芹类可作为独活的替补品的结论。刘静[17]等研究也发现,ITS序列可将17种药用石斛完全鉴别开来。
ITS条形码在中药鉴定领域的广泛应用将实现对中药原植物及其药材和饮片的准确快速鉴。
参考文献
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[7]郑司浩,李亚康,任伟光,等.基于DNA条形码的百合属分子鉴定[J].药学学报,2014,49(12):1730-1738.
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[12]陈士林,姚辉,宋经元,等. 基于DNA barcoding (条形码) 技术的中药材鉴定 [J]. 世界科学技术-中医药现代化,2007,9(3):7-12.
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我国地大物博,蕴藏着极为丰富的中药资源,据统计有12000种之多。但药材种类繁多,来源复杂,既有同名异物、同物异名、一药多名等普遍现象;又有来源不同、地区习惯用药有别的客观事实。不但贵重稀有药材的伪劣品屡屡被发现,一些常用普通中药也会有混淆品出现,并且同一药材又有数种不同的等级规格;即使用同一药材其活性成分含量也有波动。。因此以现代分析技术对中药及其制品进行真伪鉴定、质量控制,对于中药的经营、生产、质量监督和控制及临床用药都有重要的意义和实用价值。本文从各鉴定技术的原理、特性及其应用展开综述。
1.显微鉴定
显微鉴定适用于含中药粉末的制剂,是鉴别药材真伪的最有效的手段之一,具有简便、快速、准确的优点。
由于中药的内部组织构造、细胞形态、内含物特征等,在不同的种群中是不同的,而在相同种群中则是一定的、固有的、比较稳定的,它不受外界因素的影响,因此常作为植物分类的依据。木质部的构造,导管的有无是区别被子植物及裸子植物的分界线,药物粉末中的细胞形态、大小,所含内含物的种类、特征等可以用来区别不同的品种,所以该项技术可用来鉴定所用药物的真伪。
另外,中成药组成药物多,中药间的粉末显微特征互相干扰,其鉴别远比单味生药粉末困难得多。通常根据处方,对各组成生药的粉末显微特征进行分析、比较,排除某些类似的细胞、组织及内含物等的干扰,选取各生药在该成药中较具专属性的纤维特征,作为显微鉴别依据。因此,单一粉末生药的主要特征在制剂中有时不一定作为鉴别依据,而有些次要的特征反而起鉴别作用。王世清、郑芸[1]对妇科再造丸的研究表明,当归、三七等的分泌细胞作为的显微鉴定的特征而其鉴别作用。
2.色谱鉴定
2.1.薄层色谱法
薄层色谱法是将固定相载体均匀涂布在具有光洁表面的玻璃板或其他支持物上,用毛细管或适当点样器将样品液滴加薄层的起始线上待溶剂挥散后,置于展开槽内,用一定的溶剂展开,取出干燥,检出或定量。在此过程中,不同的物质可以得到分离,但分离原理随所用的固定相不同而异[2]。
TLC是一种快速、灵敏、高效地分离微量物质的方法,是最简单的色谱技术之一,它具有操作方便、设备简单、分离效率高、专属性好、分离速度快、色谱参数易调整等特点,因而在中药鉴定中的应用广泛[3]。黄玉清[4]采用TLC鉴别牡丹皮及其伪品芍药根皮,结果显示,牡丹皮供试液与丹皮酚对照液位置上显相同的紫色斑点,芍药根皮供试液与芍药苷对照液相应的位置上显相同的蓝色斑点。赵志军[5]建立了益康胶囊的TLC鉴别方法,对方中组成药物人参、黄芪、何首乌、丹参及甲基橙皮苷进行鉴别。结果斑点清晰,分离效果好,专属性强,阳性对照无干扰。
2.2.气相色谱法
气相色谱是一种以气体为流动相,液体或固体作为固定相的分离分析技术。具有高效、快速、灵敏、微量的特点,唯一局限之处在于所分析样品应具有挥发性。气相色谱技术已广泛应用于中药材挥发油分析[6-8]。
由于中药挥发油成分复杂、种类繁多,气相色谱技术作为挥发油分离分析的有力手段,可以用来建立中药材挥发油及其成方制剂的指纹图谱库,为药材鉴别、质量评价及成方制剂和生产过程中半成品的质量控制提供检测方法。。王玉萍[9]以紫苏叶中紫苏醛为指标成分,采用内标法测定了不同产地、不同采收时间、不同放置时间紫苏叶中紫苏醛的含量,对紫苏叶的质量进行了评价。
2.3.高效液相色谱法
高效液相色谱法是在经典的液相色谱法的基础上,于20世纪60年代后期引入了气相色谱法的理论,迅速发展起来的一种色谱分离技术。由于高效液相色谱法具有用量少、分离效能高、专属性强、检测灵敏度高、分析速度快、适用范围广(样品不需气化,只需制成溶液即可)、色谱柱可反复使用的特点,因而在重要鉴别与鉴定方面的应用广泛。朱华等[10]采用高效液相色谱法对各种不同蛤蚧进行了鉴别,以防止以伪乱真现象。沙明[11]等利用高效液相色谱法的相对保留时间来鉴别地榆的真伪,还用峰面积比值来衡量该药材的品质优劣,为地榆提供一种客观、直观的质量评价方法。张思巨等[12]利用高效液相色谱法确认了三种胶之间的内在差异,简便、可靠地鉴别了阿胶、鹿角胶和龟甲胶,保证成品中所用阿胶的正源性。
3.红外光谱鉴定
在药物分析中,以红外光谱具有的“指纹”特性作为药物鉴定的依据,是各国药典共同采用的方法。但通常仅限于西药等单组分、单纯化合物的鉴定。由于中药材、中药饮片和成药本身都是远比西药复杂得多的混合物体系,它们的红外光谱是组成它们的所有化合物的红外光谱的叠加。因此对谱图如何进行整体解析以及如何设法消除中药主体成分的干扰等复杂而棘手的问题使得常规的红外光谱法在相当长时期内令人望而却步,从而未能在中药质量控制和管理中发挥其应有的作用。
然而,将红外光谱与计算机辅助解析技术(二维相关中外光谱法、模式识别和人工神经网络等)有机地结合应用于中药鉴定的若干报道,一系列的成果令人信服地向世人展示。这种将中药学、数学、分析化学相结合,实现优势互补的现代红外光谱技术,无疑会在中药的质量控制中扮演一个重要的角色[13]。刘小平[14]利用红外光谱的测定数据进行分析,将相同波数的数值归在一起,明显得到六味地黄丸及其缺不同药材后的红外光谱的数据存在一定的差异。
4.DNA分子鉴定
DNA分子作为遗传信息的直接载体,信息含量大,在同种或同品种内具有高度的遗传稳定性,且不受外界环境因素和生物体发育阶段及器官组织差异的影响,因此用DNA分子特征作为遗传标记进行中药鉴别更为准确可靠[15][16]。Shaw[17][18]等用AP-PCR对人参属3种药材人参、西洋参与三七及4种伪品桔梗、紫茉莉、土人参和商陆进行了鉴别研究,得到了能区别三种人参属药材与伪品的指纹图谱。
5.联用技术
5.1.气相-质谱联用技术
气相-质谱联用技术是将在标准电离条件下得到的大量已知纯化合物的标准质谱图存储在计算机的磁盘里,作为已知化合物的标准质谱谱库。然后将在标准电离条件下得到的、已被分离成纯化合物的未知化合物质谱图与计算机内存储的质谱谱库内的质谱图按一定的程序进行比较,根据匹配度程度检出这些化合物的名称、相对分子质量、分子式、结构式和相似度,从而对未知化合物进行定性分析。
气相-质谱联用技术适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的化合物;用电子轰击方式(EI)得到的谱图,可与标准谱库对比。马松涛[19]等人利用气相-质谱联用方法分析了香紫苏油的化学成分,为香紫苏油的应用提供了依据。。
5.2.液相-质谱联用技术
液相-质谱联用技术自Horning于20世纪70年代进行开创性研究以来,经过20多年的发展已趋向成熟,各种商品化仪器相继问世,而且应用日益广泛,它集液相色谱的高分离效能与质谱的强鉴定能力于一体,对研究对象不仅具有足够的灵敏度、选择性,同时还能够给出一定的结构信息,分析快速而且方便,具有其他分析方法所不能比拟的优点[20]。黎先春[21]等人采用HPLC-ESI-MS分析方法能很好的分离和鉴别穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯。
除以上常用方法外,还有差热分析法[22]、X-射线衍射法[23]、生物芯片法[24]、电镜扫描法[25]、核磁共振波谱法[26]、示波极谱法[27]等新技术。
结语中药鉴定技术的迅速发展,对中药的真伪鉴别、质量控制有着重要的意义,它正向着标准化、科学化和信息化的方向发展。
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【摘要】 目的 评价前白蛋白(PA)、C-反应蛋白(CRP)、白细胞(WBC)计数在诊断小儿哮喘是否合并感染及感染类别中的作用。方法 对42例单纯小儿哮喘患儿和84例小儿哮喘合并感染患儿(哮喘合并细菌感染33例,哮喘合并肺炎支原体衣原体感染29例,哮喘合并病毒感染22例)进行PA、CRP 及WBC检测并分析。结果 单纯小儿哮喘组患儿PA值为(305.5±68.6) mg/L,CRP值为(8.1±+3.4) mg/L,WBC值为(7.5±3.5)×109/L;哮喘合并细菌感染组患儿PA值为(123.8±19.2)mg/L,CRP值为(65±28.5) mg/L,WBC值为(17.8±3.9)×109/L;哮喘合并肺炎支原体衣原体感染组患儿PA值为(186.3±34.3) mg/L,CRP值为(31.1±8.6) mg/L,WBC值为(8.3±3.3)×109/L;哮喘合并病毒感染组患儿PA值为(289.5±78.5) mg/L,CRP值为(10.7±2.6) mg/L,WBC值为(3.5±1.6)×109/L。哮喘合并细菌感染及合并肺炎支原体、衣原体感染组与单纯小儿哮喘组比较,PA、CRP差异均有统计学意义,PA明显降低(P
【关键词】 前白蛋白; C-反应蛋白; 小儿哮喘; 感染
小儿哮喘是儿科常见病,哮喘是否合并感染以及感染哪类病原体是临床医生最关心的问题,正确快速地鉴别哮喘是否合并感染,做到早期诊断,有效治疗显得尤为重要。前白蛋白(PA)、C-反应蛋白(CRP)是常见的急性时相反应蛋白,被广泛应用于细菌感染与病毒感染的诊断和鉴别,笔者对哮喘患儿的PA、CRP、白细胞(WBC)进行测定和结果分析,认为在没有微生物学试验确认时,临床可应用PA、CRP及WBC计数鉴别小儿哮喘有无感染及可能是何种感染。现总结报告如下。
1 资料和方法
1.1 一般资料 选择笔者所在医院2009年1月~2010年8月明确诊断的小儿哮喘126例为研究对象,男76例,女50例,年龄7个月~11岁,平均5.2岁。其中单纯小儿哮喘42例,哮喘合并细菌感染33例(经X线、细菌培养及临床抗菌素疗效证实),哮喘合并肺炎支原体、衣原体感染29例(经相应抗体检测证实),哮喘合并病毒感染22例(经相关病毒抗体IgM检测证实),所有哮喘患儿经临床治疗痊愈。
1.2 标本采集和方法 所有哮喘患儿来院诊治后预次日清晨空腹静脉采血后立即送检。WBC计数用ABXmicors60型三分类血液分析仪测定,试剂市场购买于广东贝立公司,正常范围(4~10)×109/L;PA和CRP测定采用免疫比浊法,试剂市场购买于科华公司,PA正常值范围30~800 mg/L,CRP正常值范围0~8 mg/L,仪器使用美国魅力2000型全自动生化仪测定。
1.3 统计学方法 计量资料以x±s表示,进行t检验。以P
2 结果
哮喘合并细菌感染及合并肺炎支原体、衣原体感染组患儿与单纯小儿哮喘组患儿比较,PA、CRP差异均有统计学意义,PA明显降低(P
表1 单纯小儿哮喘与各类哮喘合并感染患儿PA、CRP及WBC结果比较
注:组别2、3、4与组别1比较,*P
3 讨论
及时诊断小儿哮喘是否合并感染在临床工作中非常重要。因抗菌药物对非感染或病毒感染不但无效,而且存在许多隐患和副作用,细菌培养费时费力且阳性率低,加上核酸扩增等先进技术难于普及,所以PA、CRP和WBC测定能简单、快速,准确、敏感地判断小儿哮喘是否合并感染及感染的病原体类别,有助临床及时针对性治疗,其价值可被临床认可。WBC是外周血中的有核细胞,可消灭病原体、过敏原,参加免疫反应,是机体抵抗病原体等异物入侵的主要防线[1];WBC计数分类是作为小儿细菌感染常规经典的主要判断指标,具有一定临床价值,但受药物个体差异等影响,WBC测定不能完全提供有效信息。本研究中组别3与组别2比较,WBC值无显著变化,需结合PA、CRP值加以鉴别。
PA主要是由肝脏合成的一种糖蛋白,是非特异性宿主防御物质,可以清除感染过程中释放于循环中的有毒代谢产物,并被逐渐消耗,属负急性时相蛋白,急性时相反应时可迅速下降[2];CRP是常见的正性急性时相蛋白,确证炎症反应迅速而灵敏,是区别细菌和病毒感染的可靠指标[3];因此,PA和CRP测定可鉴别细菌感染和病毒感染,也可作为抗菌药物疗效指标[4]。本试验结果显示,组别1单纯小儿哮喘患儿PA、CRP、WBC都在正常范围,无急性炎症等现象发生;组别2哮喘合并细菌感染患儿其PA显著下降、CRP及WBC升高明显,较易与组别1患儿鉴别;组别3哮喘合并肺炎支原体、衣原体感染患儿PA不同程度下降及CRP不同程度升高,且WBC正常,以此也可与组别1患儿鉴别;组别2、3患儿PA下降、CRP升高的同时可以WBC值加以鉴别;组别4哮喘合并病毒感染患儿PA、CRP基本正常,但WBC值明显减低,以此可与组别1鉴别也可与组别2、3患儿鉴别。
综上所述,应用PA、CRP、WBC测定有助于鉴别小儿哮喘是否合并感染,以及判断感染的病原体类别,能更好地指导临床治疗和预后判断,三项联合测定值得临床应用。
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中图分类号:S514 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.12.019
Application of GGE-biplot in Regional Trial of Waxy Sorghum Varieties
ZHANG Lin1 , ZHOU Junhui1,ZHANG Deyin1, LIU Junhong2,YIN Yong1,LIU Xinggui1
(1. Yibin Academy of Agricultural Science,Yibin,Sichuan 644000,China;2. Rural Committee of Liangping, Liangping, Chongqing 405200,China)
Abstract: In order to accurately evaluate the comprehensive trait of waxy sorghum varieties(lines),GGE-biplot method was used to analyze the dates from the national regional trials for waxy sorghum from 2013 to 2014.Fourteen lines of waxy sorghum were tested in six sites. The results showed that G7(407A/LZ1050R)in 2013 and G10(LIAONUO14-2) in 2014 had higher yield and better yield stability than other lines. Waxy sorghum yield was positively correlated with in main agronomic traits, which sterility is one of the important factors influencing the production. Luzhou and Guiyang were the best representative testing site, Changsha was the worst in 2013.Chongqing was the best representative testing site in 2014.Luzhou,Guiyang and Chongqing had better discrimination power and representativeness test point than other sites. GGE-biplot could intuitively and simply showed high yield ability, yield stability and representativeness in national regional trails.
Key words: GGE-biplot; waxy sorghum; regional trial; yield stability
高粱既是我国重要的旱地粮食作物,又是重要的饲料和能源作物[1]。糯高粱在遗传上由一对隐性基因所控制(wxwx),所以籽粒胚乳的淀粉几乎由支链淀粉组成[2]。糯高粱是我国名酒茅台、泸州老窖、五粮液及郎酒酿造的主要原料之一[3]。然而,近几年来我们国家有效耕地面积持续减少,高粱种植与水稻、玉米、马铃薯等粮食作物争地,因此,非常有必要通过选育优良品种和优化栽培技术来提高高粱总产量。
农作物新品种选育通常需要同步对高粱产量、品质、抗病虫及生育期特性等多目标性状进行选择改良,使得该品种在最适宜的区域获得高产和稳产,以提高农作物的综合生产力。作物品种区域试验分析的中心任务是正确地把握品种与环境互作的模式[4]。目前,AMMI模型在分析农作物区域试验数据中已经广泛被应用,但该模型的分析仅考虑基因环境互作,不对基因的实用价值进行系统和直观分析,而GGE双标图不仅可以评价基因环境互作,且可对多年多点数据中的品种表现、试验点和品种生态划分进行直观的全面的评价[5]。目前,利用GGE双标图评价区试农作物品种产量稳定性和适应性以及试验点的代表性和鉴别力的研究很多,但针对全国高粱区域试验得评价较少。有关研究表明,GGE双标图已被广泛应用于棉花[5-6]、玉米[7]、大豆[8]、燕麦[9]、大麦[10]、小麦[11]、油菜[12]、谷子[13]、烤烟[14]、甜荞[15]及甘蔗[16]等作物的多品种或多点试验研究。在全国高粱区域研究中,王艳秋[17]、卢峰等[18]利用AMMI模型分别对2006年春播早熟组高粱和饲草组高粱区域试验品种的稳定性、适应性及试验地点的鉴别力进行了分析,并得到了较高的可信度。而采用GGE-biplot对糯高粱的区域试验进行分析的研究还未见报道。本研究通过GGE双标图法分析了2013―2014年全国糯高粱各品种(系)在不同生态环境下的丰产性、稳定性和适应性,同时选择各试验点的鉴别力和代表性,旨在为糯高粱新品种的筛选以及高产栽培提供理论依据,同时也为GGE双标图在高粱区域试验中的应用提供参考。
1 材料和方法
1.1 试材来源
以2013―2014年全国糯高粱品种(系)区域试验各参试品种为试材,试点数共6个。试点承担单位分别是湖南省农科院高粱研究开发中心(长沙)、四川省农科院水稻高粱研究所(泸州)、四川省宜宾市农科院(宜宾)、贵州省农科院旱粮所(贵阳)、重庆农科院特色作物研究所(重庆)及湖北省种子管理局(武汉)。
参试糯高粱品种(系)分别为:繁A-34/NK1、407A/LZ21R、辽粘A-1/091868、晋糯12-1、003A/3536、九糯杂1号、407A/LZ1050R、晋粱糯4号、泸糯13号(CK)、辽糯14-2、13218A/20982R、辽糯14-1、1335A/TY3560R、川糯粱15号(CK),如表1所示。
1.2 试验设计
采用随机组区设计,3次重复,小区面积不小于15 m2,四周设保护行。土质为粘壤土、长江冲积潮土、沙壤、第四纪红壤土等,前茬为大豆、油菜、棉花等,地势平坦,肥力中等。收获时,去掉两侧边行,收中间数行计产。所选试验地具有一定代表性,栽培管理略高于当地一般水平。
1.3 统计分析
应用GGE-biplot软件对各参试糯高粱品种(系)的产量、主要农艺性状进行双标图分析。双标图中各指标向量之间的夹角的余弦值可判断指标间的相关性。由品种(系)或试点在平均环境轴(Average environment axis)的投影位置判断品种的高产性和试点代表性,由品种或试点到平均环境轴的向量长度判断品种的稳定性和试点的鉴别[19-20]。
2 结果与分析
2.1 糯高粱参试品种(系)高产性和稳定性分析
由图1可知,糯高粱品系第1主成分(PC1)解释的效应为稳产性效应,第2主成分(PC2)的效应为丰产性效应,GGE双标图可以解释G与GE互作信息,2013年互作信息为71.3%,2014年互作信息为79.1%。从2013―2014年全国糯高粱参试品种(系)产量平均表现看(表2),2013年G7(407A/LZ1050R)平均产量最高,达到7.24 t・hm-2,G1(繁A-34/NK1)平均产量最低;2014年G11(13218A/20982R)平均产量最高,达到6.28 t・hm-2,G13(1335A/TY3560R)平均产量最低。从平均产量的稳定性来看,2013年各品种(系)的稳定性大小依次为G2>G7>G6>G5>G9>G3>G8,2014年各品种(系)的稳定性大小依次为G12>G10>G11>G8>G14>G13>G5,但在表2中只能看出产量和试点的位次,不能直观分析每个品种(系)在各试点的稳产性和适应性,而品种的稳产性和适应性是决定其推广应用价值的重要指标[19]。综合来看,2013年G7(407A/LZ1050R)和2014年G10(辽糯14-2)产量表现最好,且较稳定。
2.2 参试品系性状的相关性分析
对糯高粱品种(系)的产量和生育期、株高、穗长、穗粒质量、千粒质量、育性、倾斜率及丝黑穗发病率等9个主要农艺性状进行双标图分析,向量间的夹角可以判断向量之间相关性,各向量间的夹角的余弦值近似向量间的遗传相关性,夹角越小,相关性就越高,夹角小于90°表示正相关,夹角大于90°表示负相关,夹角接近90°表示无相关[4]。从图2中可以看出,2013年糯高粱小区产量与株高、穗长、倾斜率、育性及穗粒质量的向量之间的夹角小于90°,与生育期的向量夹角接近90°,而2014年糯高粱小区产量与株高、育性、穗粒质量及倾斜率的向量之间的夹角小于90°,与穗长和生育期的向量之间的夹角大于90°。从两年的糯高粱各个农艺性状的相关性来分析,小区产量与育性的向量之间夹角的余弦值都较小,这说明产量与糯高粱育性成正相关,育性的高低是影响糯高粱产量的重要指标之一。
2.3 糯高粱品系在各试验点的适应性分析
把图3中位于顶点的品系连接起来,其他品系也包括在该多边形内。然后通过原点做各条边的垂线,称为平均线。把多边形分成几个扇形,位于顶点的品系就是在扇形内所有试点表现最佳的品种(系)[4]。在图3中,2013年叠图被分成5个区,其中重庆和宜宾为一区,G3产量表现最好;武汉、贵阳和长沙为一区,G8产量表现最好;泸州为一区,G7产量表现最好;没有地方落于以G6为角顶的区内,说明该品种在6个区域环境中表现都不是最好;G2位于多边形附近,说明该品种对环境变化较不敏感。2014年叠图被分成4个区,贵阳、武汉、长沙和重庆为一区,G11产量表现最好;泸州和宜宾为一区,G8产量表现最好。没有地方落于以G5和G13为角顶的区内,说明G5、G13和G14在6个区域环境中表现一般,G12位于多边形附近,说明该品种对环境变化较不敏感。
2.4 各试验点的代表性和鉴别力
基于2013―2014年全国糯高粱区域试验品种(系)小区产量,GGE双标图“鉴别力和代表性”功能图中的小圆圈代表“平均环境”,即各试验环境的坐标的平均值,通过原点和平均环境轴的射线称为平均环境轴(AEA)。图4表明,2013年各品种生态区间鉴别力的差异并不显著,而各品种生态区对目标试验环境的代表性存在显著差异,其中泸州和贵阳代表性最强,长沙代表性最弱,而武汉、重庆和宜宾代表性居中。2014年各品种生态区间的鉴别力和代表性的差异都不显著,重庆代表性最强,宜宾代表性最弱,而长沙、武汉、贵阳和泸州居中。从两年的区域试验各品种生态区来看,泸州、贵阳和重庆试点兼备较强的鉴别力和较好的代表性。
3 结论与讨论
用GGE双标图分析品种―环境两项数据可以达到3个方面目标:第一,直观地把试点的特定环境分为若干品种生态区;第二,在一个生态区内,同时显示各品种的高产性和稳定性;第三,同时显示各试验环境(试验点)对品种的鉴别力和对目标环境(目标地区)的代表性[19]。具备生态环境鉴别力强但代表性弱的试点可用于淘汰不稳定的品系,但不能用于选择优良品种,只有同时具备鉴别力和代表性的试点才能准确地筛选高产优质适应强的品种。
本研究通过区域试验,筛选出G7(407A/LZ1050R)和G10(辽糯14-2)等高产稳产性较好的品系。G7(407A/LZ1050R) 2013年在泸州适应性较好,G10(辽糯14-2)和G11(13218A/20982R)在2014年大部分试验点适应性较好,但G11(13218A/20982R)产量不稳定,所以辽糯14-2可以进行推荐参加生产试验。对6个区域试验点的鉴别力和代表性进行分析:在2013年参试地点中泸州和贵阳代表性最强,长沙代表性最弱;2014年参试地点中试点鉴别力差异不显著,重庆代表性最强,宜宾代表性最弱,泸州、贵阳和重庆试点兼备较强的鉴别力和较好的代表性,但年际间各试验点的鉴别力和代表性变化较大,其原因可能是一方面受年际间和试验环境组合模式差异影响,另一方面受当地海拔、土壤结构、土壤肥力、病虫害、气候条件、大田管理、栽培措施及人为因素等影响[21-22]。
应用GGE-biplot软件对2013―2014年糯高粱小区产量与农艺性状相关性分析,得出小区产量与育性的向量夹角均小于90°,与其它性状的向量夹角不显著,说明育性高低是影响糯高粱杂交种小区产量的关键因素之一。而造成育性高低的因素包括亲本的纯度、制种技术、生态环境等因素,其中品种与生态环境互作因素可能是造成糯高粱育性低的主要原因。作物品种的稳定性、适应性是决定各个品种推广应用价值的重要指标,除了检验品种的稳产性外,试点的鉴别力也是育种工作比较关心的问题。因此,利用GGE双标图进行高粱区域试点评价时,需要有长时间的资料积累,才能更加准确地评价各个试点的鉴别力和代表性。
农作物品种区域试验是多年多点试验,不仅要考虑品种因素和生态条件,同时各个因素之间存在复杂的互作关系,包括品种×品种、品种×环境、环境×环境,但在作物品种区试试验分析中,中心任务是准确地把握品种与环境互作间的效应。利用GGE-biplot软件对2013―2014年全国糯高粱区域试验进行了分析,直观地展现各品种在各试点的产量表现,为新品种在各个区域的合理化布局、充分发挥新品种的产量潜力以及GGE双标图在高粱区域试验中的应用提供参考。
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