分子標(biāo)記技術(shù)在《種子檢驗學(xué)》中的教學(xué)實踐

摘要：為了全面提升《種子檢驗學(xué)》的教學(xué)水平，打造種子科學(xué)與工程專業(yè)的“金課”，有機融入現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)，強化學(xué)生對《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》和《農(nóng)作物種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的理解和掌握。以分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展和利用為切入點，以InDel標(biāo)記的開發(fā)和在品種真實性及純度鑒定中的具體應(yīng)用為教學(xué)內(nèi)容，探討該技術(shù)的融合式教學(xué)，提出教學(xué)設(shè)計中存在的若干問題以及解決對策，最終服務(wù)于高水平應(yīng)用型種業(yè)人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：種子檢驗；分子標(biāo)記技術(shù)；教學(xué)改革

Molecular Marker Technology in the Teaching Practice of Seed Testing Science

XU Feng，ZHANG Zixue，YANG Xue，WANG Lihua

（Agronomy College，Anhui Science and Technology University，Chuzhou 233100，Anhui）

課程建設(shè)是高等教育人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié)，課程質(zhì)量的好壞直接影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量。為此，教育部在2019年印發(fā)了《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，以提高課程的“高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度”（即“兩性一度”）為抓手，著力打造“金課”，淘汰“水課”，全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量[1]。《種子檢驗學(xué)》作為種子科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程，需要追求前沿性和時代性，尤其要和現(xiàn)代生物技術(shù)高效融合，利用前沿技術(shù)有效開展種子檢驗方面的工作，促使學(xué)生在掌握種子檢驗技術(shù)基本原理和方法的基礎(chǔ)上，實踐和探索種子檢驗的新技術(shù)、新方法和新思路，增進(jìn)對種子檢驗今后發(fā)展方向的理解與思考[2]。

作物的品種品質(zhì)，即品種真實性和純度，是種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的核心指標(biāo)，也是判斷真、假種子的關(guān)鍵所在，更是判定種子批是否具備種用價值的前提條件。根據(jù)現(xiàn)行的《中華人民共和國種子法》第二十五條規(guī)定“國家實行植物新品種保護(hù)制度。對國家植物品種保護(hù)名錄內(nèi)經(jīng)過人工選育或者發(fā)現(xiàn)的野生植物加以改良，具備新穎性、特異性、一致性、穩(wěn)定性和適當(dāng)命名的植物品種，由國務(wù)院農(nóng)業(yè)農(nóng)村、林業(yè)主管部門授予植物新品種權(quán)，保護(hù)植物新品種權(quán)所有人的合法權(quán)益[3]”。第四十八條規(guī)定“禁止生產(chǎn)經(jīng)營假、劣種子。農(nóng)業(yè)農(nóng)村、林業(yè)草原主管部門和有關(guān)部門依法打擊生產(chǎn)經(jīng)營假、劣種子的違法行為，保護(hù)農(nóng)民合法權(quán)益，維護(hù)公平競爭的市場秩序”。因此，無論是在申請植物新品種權(quán)，還是維護(hù)種子市場秩序，防范假冒偽劣種子坑農(nóng)害農(nóng)，確保品種的真實性和純度都至關(guān)重要。

本文通過對分子標(biāo)記技術(shù)在種子檢驗教學(xué)中的應(yīng)用前景和可操作性進(jìn)行系統(tǒng)探討，目的在于提升《種子檢驗學(xué)》課程的“兩性一度”水平，促進(jìn)其緊跟現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)發(fā)展的時代步伐，不斷將現(xiàn)代生物技術(shù)融入到具體應(yīng)用領(lǐng)域，增強學(xué)生對現(xiàn)代生物學(xué)知識的理解和掌握，將科教和產(chǎn)教融會貫通，最終服務(wù)于高質(zhì)量種業(yè)人才的培養(yǎng)。

1 不同檢驗方法對品種真實性和純度檢驗效果的比較

根據(jù)修訂的GB/T 3543.5—1995《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程 真實性和品種純度鑒定》（以下簡稱1995—規(guī)程），對于真實性和品種純度檢驗的方法主要有種子鑒定、幼苗鑒別和田間小區(qū)種植鑒定，其中種子鑒定又分為形態(tài)鑒定法、快速測定法、小麥及大麥醇溶蛋白的酸性聚丙烯酰胺電泳法和DNA 分子檢測方法。鑒定的方法種類繁多，各有優(yōu)缺點，一些方法只能針對少數(shù)或個別作物展開檢驗，如禾本科麥類和稻類種子的苯酚染色法、大豆種皮愈創(chuàng)木酚染色法、燕麥種子的氯化氫測定法等，存在局限

性[4]。幼苗鑒別是一種常用方法，適合苗期特征特性表現(xiàn)豐富的作物，而田間小區(qū)種植是鑒定品種真實性和測定品種純度的可靠方法之一，適合于所有作物。近年來隨著高通量測序技術(shù)的快速發(fā)展，分子標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，特別是基于全基因組范圍內(nèi)開發(fā)高多態(tài)率的分子標(biāo)記，在各種作物中開展真實性和純度鑒定日趨普遍，正在成為室內(nèi)檢驗環(huán)節(jié)中鑒定品種真實性和純度的主要方法[5]。品種真實性和純度的具體檢驗方法見表1。

2 DNA分子檢測技術(shù)在種子檢驗教學(xué)中的應(yīng)用

DNA分子檢測技術(shù)又稱分子標(biāo)記鑒定技術(shù)，是根據(jù)物種DNA水平的遺傳多態(tài)性，開發(fā)適宜的分子標(biāo)記的相關(guān)檢驗工作[6]。鑒于先修了《分子生物學(xué)導(dǎo)論》《遺傳學(xué)》《作物育種學(xué)》和《生物信息學(xué)》等課程，學(xué)生已在一定程度上了解和掌握了分子標(biāo)記技術(shù)的相關(guān)知識，根據(jù)課程特點和要求，采取突出重點、抓住核心、著力于應(yīng)用的原則。根據(jù)分子標(biāo)記的設(shè)計原理，突出兩種基本類型的標(biāo)記，一是長度多態(tài)性分子標(biāo)記（Molecular markers of length polymorphism），如限制性片段長度多態(tài)性（RFLP，Restriction fragment"length polymorphism）、擴增片段長度多態(tài)性（AFLP，Amplified fragment length polymorphism）、隨機擴增多態(tài)性DNA（RAPD，Random amplified plymorphism"DNA）、簡單重復(fù)序列（SSR，Simple sequence repeat）、插入/缺失（InDel，Insertion-deletion）等。二是核苷酸多態(tài)性分子標(biāo)記（Molecular markers of nucleotide polymorphism），如競爭性等位基因特異性PCR（KASP，Kompetitive allele specific PCR）、酶切擴增多態(tài)性序列（CAPS，Cleaved amplified polymorphism sequences）、序列特異性擴增區(qū)（SCAR，Sequence-characterized amplified region）、DNA單鏈構(gòu)象多態(tài)性（SSCP，Single strand conformation polymorphism）、多核苷酸多態(tài)性（MNP，Multiple nucleotide polymorphism）[7-8]等。目前使用頻率最高的為SSR、InDel和SNP等3種類型的標(biāo)記，因其具備在全基因組范圍內(nèi)分布廣泛、數(shù)量龐大、類型豐富、開發(fā)簡便等特點，且都是共顯性標(biāo)記，能夠準(zhǔn)確區(qū)分雜交種和自交種。通過不同品種的基因組重測序數(shù)據(jù)比對參考基因組，開發(fā)覆蓋該物種全基因組的高多態(tài)率分子標(biāo)記，經(jīng)過進(jìn)一步凝練和實驗驗證就可以形成指定作物的核心標(biāo)記（Core markers），廣泛用于農(nóng)作物分子標(biāo)記輔助育種、種質(zhì)資源鑒定、遺傳圖譜構(gòu)建和品種純度鑒定[9]。因此，課程組在課堂教學(xué)中重點介紹這3種標(biāo)記，對這些標(biāo)記的特點和如何使用進(jìn)行系統(tǒng)性講授，并著力講解在實踐中如何應(yīng)用。

2.1 開發(fā)和篩選理想的分子標(biāo)記 根據(jù)1995—規(guī)程中DNA分子檢測方法的描述“品種真實性驗證或身份鑒定，允許采用簡單重復(fù)序列（簡稱SSR）和單核苷酸多態(tài)性（簡稱SNP）分子標(biāo)記方法。檢測采用抽取有代表性的檢測樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品、DNA指紋數(shù)據(jù)庫比較的方式”，允許使用分子標(biāo)記法對品種真實性和純度進(jìn)行檢驗，具體細(xì)節(jié)可以參考相關(guān)作物的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如GB/T 39914—2021《主要農(nóng)作物品種真實性和純度SSR分子標(biāo)記檢測 玉米》、NY/T 2859—2015《主要農(nóng)作物品種真實性SSR分子標(biāo)記檢測 普通小麥》等。

通過課程的導(dǎo)入提出關(guān)鍵問題——如何在全基因組范圍內(nèi)開發(fā)SSR、InDel和SNP分子標(biāo)記？借此，向?qū)W生介紹植物基因組學(xué)研究的前沿進(jìn)展，如T2T Gap-free參考基因組的構(gòu)建、泛基因組、重測序等，進(jìn)而說明如何利用基因組的序列信息開發(fā)3種類型的分子標(biāo)記。通過深入講授使學(xué)生理解和掌握分子標(biāo)記的開發(fā)過程，對其形成直觀上的認(rèn)識，緊接著導(dǎo)入下一個問題——如何從大量紛繁復(fù)雜的分子標(biāo)記中挑選出高多態(tài)率分子標(biāo)記，用于品種真實性和純度檢驗？引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考，在這里就可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，由學(xué)生去查閱相關(guān)資料，制作3～5頁的課件來講述核心分子標(biāo)記群的篩選過程（圖1）。

2.2 實踐操作流程 考慮到學(xué)生在先修課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)并掌握了PCR和電泳技術(shù)，課程組選擇使用在操作上簡單易行的瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)，開展品種真實性和純度檢驗的實踐教學(xué)工作。將學(xué)生每3～4人編為一組，以莖用萵苣為教學(xué)實踐材料，從種子市場中隨機購買一個品種，種子經(jīng)過低溫催芽后播種于育苗圃中，待幼苗長至5葉期移栽定植；幼苗活棵后每個小組隨機挑選96棵單株，分別取少量幼嫩葉片放入液氮研磨后加適量CTAB抽提液，提取DNA后配制成PCR反應(yīng)的樣品模板工作液；挑選5對分布于不同染色體、擴增片段長度在200～300bp、差異在40～60bp區(qū)間范圍內(nèi)的InDel標(biāo)記（由任課教師所在課題組提供），進(jìn)行PCR擴增后在2.0%濃度的瓊脂糖凝膠中電泳30～60min，EB染色后觀察拍照[10]，根據(jù)條帶的片段大小記錄數(shù)據(jù)，判斷個體與個體之間是否存在差異，最終形成檢驗結(jié)論（圖2）。同時，該結(jié)果還可以與田間小區(qū)種植鑒定的結(jié)果相比較，綜合判斷品種純度是否符合GB 16715.5—2010《瓜菜作物種子 第5部分：綠葉菜類》或者種子標(biāo)簽上的實際標(biāo)注值。

2.3 實驗結(jié)果的確認(rèn) 將PCR的結(jié)果拍照后保存，根據(jù)條帶的一致性分析判斷個體間是否存在差異，并將條帶大小的結(jié)果輸入Excel表格后，用不同填充色區(qū)分片段長度，相同填充色代表片段長度一致，用白色表示條帶缺失，顏色不一致表示擴增出其他長度的片段，最終形成一個易于觀察的顏色矩陣（圖3）。結(jié)合5對引物的共同結(jié)果判斷隨機取樣的96個單株是否典型一致，根據(jù)差異標(biāo)記數(shù)量，若≥2，則判斷為變異株或非本品種，若lt;2，則確認(rèn)為本品種[7]。各實驗小組根據(jù)電泳檢測結(jié)果，繪制片段大小的顏色矩陣，判斷是否存在變異株或異品種，統(tǒng)計株數(shù)，最終計算出雜株率，雜株率（%）=變異株數(shù)/總株數(shù)×100。

3 教學(xué)成效

3.1 深化了對1995—規(guī)程的理解 1995—規(guī)程是《種子檢驗學(xué)》中最核心的內(nèi)容，所有檢驗項目的展開都需要嚴(yán)格按照該規(guī)程中的要求進(jìn)行，是否按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢驗操作和結(jié)果計算修約，會對檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接影響。相較于形態(tài)學(xué)鑒定等傳統(tǒng)檢驗方法，DNA分子標(biāo)記法有著自身獨特優(yōu)勢，實現(xiàn)了從定性分析上升為定量分析，準(zhǔn)確度更高。所有類型作物，均可采用此法進(jìn)行檢驗，尤其適合形態(tài)學(xué)方法鑒定比較困難的作物。與檢驗種子、種苗的形態(tài)學(xué)鑒定及苯酚染色法和愈創(chuàng)木酚染色法等快速測定方法相比，學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)和理解該方法的技術(shù)優(yōu)勢，以及對鑒定結(jié)果準(zhǔn)確性的巨大影響。

3.2 增強了全產(chǎn)業(yè)鏈意識和準(zhǔn)確把握種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要性 對于種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的理解和掌握是《種子檢驗學(xué)》這門課程中特別需要關(guān)注的地方。學(xué)生對于1995—規(guī)程的理解和掌握相對比較容易，但是對于種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)則較為生疏，尤其是各項檢驗結(jié)束后，如何根據(jù)種子類別判斷所檢驗的種子批能否作為田間用種加以使用，缺乏有效的判斷。其主要原因是對4項必檢指標(biāo)所蘊含的現(xiàn)實意義理解不到位，特別是對于品種真實性和純度缺乏直觀的認(rèn)識，而這部分內(nèi)容在種子生產(chǎn)和加工等過程也同樣重要，如果不能準(zhǔn)確理解，學(xué)生無法掌握種子生產(chǎn)原理，對于防雜保純和提純復(fù)壯的現(xiàn)實意義也會同樣缺乏有效認(rèn)識。種子檢驗和生產(chǎn)都需要貫徹種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，品種真實性和純度檢驗則是貫穿于各個環(huán)節(jié)的重要紐帶，也是學(xué)習(xí)好這些課程的關(guān)鍵所在。通過分子標(biāo)記鑒定法，不僅可以針對原種和良種進(jìn)行純度鑒定，還可以針對雜交種和自交種進(jìn)行真實性驗證，促使學(xué)生深入了解純度檢驗的價值和意義，也有助于理解種子生產(chǎn)的原理和技術(shù)規(guī)范。

3.3 提升了對現(xiàn)代生物技術(shù)的理解與應(yīng)用 以分子生物學(xué)為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)體系，已經(jīng)滲透到農(nóng)業(yè)科學(xué)的各個學(xué)科門類，運用現(xiàn)代生物技術(shù)，解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理中出現(xiàn)的諸多問題是今后發(fā)展的主要方向。分子標(biāo)記技術(shù)作為分子生物學(xué)的一項衍生技術(shù)，在農(nóng)業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用十分廣泛，諸如遺傳育種中使用的分子標(biāo)記輔助選擇和關(guān)鍵基因的圖位克隆、農(nóng)作物結(jié)構(gòu)基因組學(xué)的深度解析、種質(zhì)資源的鑒定等，都會大量使用到分子標(biāo)記技術(shù)。但是這些知識點主要設(shè)置于研究生的教學(xué)體系中，在本科生的教學(xué)內(nèi)容中涉及較少，動手操作的實踐應(yīng)用更少，學(xué)生對其中的原理和操作技術(shù)流程缺少足夠的了解。課程組在與先修課程教師的教學(xué)交流和探討中得知，學(xué)生普遍對現(xiàn)代生物技術(shù)的學(xué)習(xí)比較畏懼，根本原因在于相關(guān)概念和內(nèi)容大多比較抽象，需要學(xué)生發(fā)揮極大的想象力和具備較強的邏輯思維能力，例如在與學(xué)生訪談時提出“如何使用分子標(biāo)記來構(gòu)建遺傳連鎖圖譜”的問題時，一個自然班能夠準(zhǔn)確回答出的學(xué)生寥寥無幾，這也從側(cè)面反映出現(xiàn)代生物技術(shù)理論與實踐教學(xué)同步推進(jìn)力度不足，現(xiàn)代生物技術(shù)融入農(nóng)業(yè)科學(xué)的教學(xué)效果有待提升。

在種子檢驗中，采用分子標(biāo)記法進(jìn)行種子檢驗操作，可以使學(xué)生從分子生物學(xué)抽象的檢測概念，變成自己親手操作的實用技能，應(yīng)用于準(zhǔn)確檢測種子真實性和純度等實踐中，可激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知飛躍，明確對分子標(biāo)記的開發(fā)、PCR反應(yīng)和瓊脂糖凝膠電泳檢測，乃至最后雜株率的統(tǒng)計等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加深對種子檢驗規(guī)程和種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的理解與掌握。

4 教學(xué)內(nèi)容改革與探索

4.1 增強教學(xué)內(nèi)容的針對性 種子檢驗學(xué)課程組的所有任課教師，都作為科技特派員或科技特派團(tuán)成員投身到鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施中，在日常走訪調(diào)研中常常能夠遇到種子質(zhì)量糾紛的問題，尤其是在一些設(shè)施農(nóng)業(yè)中，農(nóng)戶或合作社購買回來的種子時常存在種子質(zhì)量不高的問題。因此，在參照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，基于產(chǎn)教融合與種業(yè)企業(yè)共建課程的前提下，應(yīng)結(jié)合學(xué)科特點和地域特色，選擇萵苣、辣椒、烏塌菜等當(dāng)?shù)刂饕N植的園藝作物作為實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的授課材料，有針對性地設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重點與解決現(xiàn)實問題的高度相關(guān)性，將品種真實性和純度檢驗延伸到田間地頭。促使學(xué)生在掌握核心知識的基礎(chǔ)上，對生產(chǎn)實踐有更加具體的認(rèn)識，從生產(chǎn)中來到生產(chǎn)中去，進(jìn)一步增強學(xué)生的實踐操作和應(yīng)用能力。

4.2 優(yōu)化和選擇教學(xué)內(nèi)容 在品種真實性和純度檢驗的教學(xué)活動中，亦可采用品種純度的電泳檢測法，但是課程組對這部分內(nèi)容只做簡單介紹。原因在于，凝膠電泳檢測技術(shù)是檢驗蛋白表達(dá)水平上的差異，根據(jù)遺傳中心法則，本質(zhì)上仍然屬于DNA水平上的差異范疇，只不過以間接形式反映，相比較而言，不如直接采用DNA分子標(biāo)記法簡單明了。此外，實踐教學(xué)中需要采用SDS或酸性聚丙烯酰胺凝膠電泳法進(jìn)行純度檢驗，整個實驗周期長、操作復(fù)雜，如果冬季進(jìn)行，將面臨制膠困難等難題，課程組在多次嘗試進(jìn)行該項實驗教學(xué)后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實操過程中普遍出現(xiàn)漏膠、漏液、膠體不凝固、染色脫色異常等問題，需要通過反復(fù)訓(xùn)練才可以提高技術(shù)，使得教學(xué)效果難以達(dá)到預(yù)期，最終在實踐教學(xué)中刪除了該項實驗內(nèi)容。

DNA分子標(biāo)記法種類繁多，為什么要使用InDel標(biāo)記，而不使用SSR或者SNP分子標(biāo)記呢？在現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)中推薦使用后兩種分子標(biāo)記開展品種真實性和純度鑒定，但這兩種分子標(biāo)記法在實踐教學(xué)過程中同樣存在類似的問題。絕大部分SSR標(biāo)記在同一個作物的不同品種間片段差異不大，使用瓊脂糖凝膠電泳往往達(dá)不到理想的區(qū)分效果，一般都是選擇基于銀染的聚丙烯酰胺凝膠電泳或者毛細(xì)管電泳法，此外，SSR本質(zhì)上也屬于長度多態(tài)性，可以看作是InDel的特殊表現(xiàn)形式，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有InDel的數(shù)量龐大，可選擇余地較小。而SNP標(biāo)記在使用的時候要么需要熒光定量PCR儀（KASP法），要么使用特異的限制性核酸內(nèi)切酶酶切PCR產(chǎn)物（CAPS法），對于實驗室的硬件條件和實驗成本要求更高，普通本科教學(xué)實驗室難以大量使用。InDel分子標(biāo)記法可以規(guī)避上述問題，通過篩選擴增片段差異較大的引物，在瓊脂糖凝膠電泳中即可獲得滿意的結(jié)果，同時全套實驗周期短、成本相對低廉、操作簡單易行，可供多個班級同時開展實踐教學(xué)。

5 總結(jié)與討論

自2015年《種子法》修訂，特別是2021年修正后健全種業(yè)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度以來，整個種業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入快速發(fā)展期，“保育繁推服”的核心理念不斷深化。據(jù)報道，我國長期保存的農(nóng)作物種質(zhì)資源數(shù)量達(dá)到56萬份[11]；隨之而來的問題，包括種質(zhì)資源鑒定利用相對滯后，育種創(chuàng)新能力還需不斷加強，種業(yè)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度整體偏弱，種子質(zhì)量監(jiān)管仍需持續(xù)強化，種業(yè)支撐保障體系還需完善等[12]。通過相關(guān)教學(xué)活動的展開，學(xué)生能進(jìn)一步了解我國種業(yè)的現(xiàn)狀，重視種子檢驗技術(shù)在種業(yè)諸多方面的重要作用，明確作為種子專業(yè)學(xué)生肩膀上擔(dān)負(fù)的責(zé)任和使命，甘愿為種業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)，努力成長為種業(yè)隊伍的骨干人才。

基于分子標(biāo)記法的DNA分子檢測技術(shù)，在種子檢驗過程中有無可比擬的優(yōu)勢，能夠從遺傳差異的水平上真正判斷品種真實性和純度。利用分子標(biāo)記技術(shù)構(gòu)建作物不同品種的DNA指紋圖譜數(shù)據(jù)庫，將更有利于相關(guān)人員開展品種真實性和純度檢驗。同時，在教學(xué)過程中，不斷介紹分子生物學(xué)、基因組學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果在分子標(biāo)記技術(shù)中的應(yīng)用，提升了種子檢驗課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。課程組在最新修訂的課程大綱中，增補了MNP標(biāo)記、高分辨率熔解曲線分析技術(shù)和液相基因芯片的原理和應(yīng)用等內(nèi)容，更加突出了課程建設(shè)緊跟時代腳步，突破教材內(nèi)容滯后性的限制。

目前來說，分子標(biāo)記技術(shù)在教學(xué)工作中還存在一些亟待解決的問題。一是教材編寫的滯后性。目前，普遍使用的教材是科學(xué)出版社出版的《種子檢驗學(xué)》（第二版）[13]，該教材用了較大篇幅介紹了品種純度的蛋白質(zhì)電泳檢測，在ISTA的鑒定手冊和一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也都推薦了該方法，但在實際教學(xué)中可操作性不強；在分子標(biāo)記鑒定中介紹了RFLP、RAPD、AFLP等3種已經(jīng)淘汰的分子標(biāo)記系統(tǒng)，只對SSR和ISSR標(biāo)記進(jìn)行了講解，尤其缺少了對SNP和InDel標(biāo)記系統(tǒng)的闡述，教學(xué)內(nèi)容落后于現(xiàn)實發(fā)展。二是普遍缺少作物的標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋圖譜數(shù)據(jù)庫。由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)比對庫，實踐教學(xué)中難以開展品種真實性鑒定，只能進(jìn)行純度檢驗的教學(xué)工作。三是現(xiàn)有的核心標(biāo)記體系大部分是單標(biāo)記系統(tǒng)，不能進(jìn)行多重組合的PCR，使用范圍受限，如果能進(jìn)行5～0重的PCR反應(yīng)，則可以大大降低實驗成本和工作量，提高實踐教學(xué)效率。四是實驗教學(xué)成本較為昂貴。課程組按照每組5對引物、96個樣本計算，需要5個96孔滿板的PCR反應(yīng)，1個自然班需要完成35～40板，至少需要配置10臺（套）PCR儀和電泳設(shè)備，對種子檢驗實驗室的要求高；1個自然班的實驗無法同時在3～4個課時內(nèi)完成，需要按組分成1～2周時間，無疑增加了任課教師的教學(xué)任務(wù)，導(dǎo)致部分任課教師對于這樣的實驗教學(xué)熱情度不高。面對這些問題，課程組盡量從多方面進(jìn)行補充和改進(jìn)，以期達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，真正提升該門課程的“兩性一度”水平，將培養(yǎng)高質(zhì)量種業(yè)人才任務(wù)落到實處。

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[13] 胡晉，關(guān)亞靜．種子檢驗學(xué)（第二版）．北京：科學(xué)出版社，2022

（收稿日期：2024-12-18）