思维导图在微生物学教学中的应用实践

在现行多媒体课堂教学的基础上引入思维导图,提出了地方师范院校微生物学课程教学的可视化思维新策略。本文具体实践应用了微生物学教学过程中的教学设计、导入新课、板书设计、课堂笔记、复习总结、教学评价等6个关键教学环节,指出思维导图不仅能够提高教师的教学效果,也能够提高学生的学习效率,同时也是一种能够促进学生学习积极性和主动性、激发学生的联想与创意、让学生形成系统的学习和思维习惯、实现"以学生为中心"的教学方法。     

长江经济带自然保护地边界重叠关系及整合对策分析

我国自然保护地类型多样,级别成体系,但由于我国自然保护地一直存在多头管理、权限不清等原因,导致边界混乱、重叠严重。对我国自然保护地空间分布和重叠情况进行梳理是构建以国家公园为主体的自然保护地体系的重要基础,能为我国新型自然保护地的科学选址和优化整合提供有效依据。长江经济带作为我国生态、生活、生产均十分重要的区域,其生态保护具有重要的屏障作用。收集了长江经济带11省份建设开展较成熟的6类自然保护地矢量边界2383个,通过构建重叠关系模型,深入分析了不同类型自然保护地间的边界重叠关系,并针对重叠情况提出系统化对策,结果表明：（1）保护地之间具有重叠关系的数量达1296个,占已获取保护地边界总数的54.4%;重叠部分面积达29728.4 km²,占已获取自然保护地总面积的11.4%;总体呈现为西部重叠面积大、数量多,中部重叠数量多,东部重叠面积小的特点。（2）从重叠区域看,有一次重叠区域的保护地有1138组,有两次重叠区域的有249组,有三次重叠区域的有17组,无四次及以上重叠区域。（3）从重叠关系看,与其他5个及以上保护地有重叠的保护地有56个。（4）通过对重叠区域和关系的分析与政策研究,提出针对不同重叠特性的整合对策,包括勘界调整、合并和类型整合等,并将重叠热点区域提取,以期为自然保护地整合和国家公园建设提供数据支撑,为当前中国自然保护地体系改革的紧迫需求提供参考。     

干旱和盐胁迫对华山新麦草种子萌发及幼苗生理特性的影响

模拟华山新麦草野生土壤生境特点,分别采用聚乙二醇(PEG-6000)、钙(CaCl2)以及二者混合液3种方式浸种,研究PEG-6000和Ca2+浸种对华山新麦草种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:3种处理下华山新麦草的种子发芽率、发芽势和发芽指数均无显著变化;但PEG-6000浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖和可溶性蛋白含量增加,蛋白酶、SOD和POD活性增强;CaCl2浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖含量增加,蛋白酶、SOD和CAT活性增强,淀粉酶活性降低;而PEG-6000和CaCl2混合液浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖含量下降,SOD活性降低,华山新麦草生长受阻.据此推测华山干旱和钙离子含量高的生境特点可能是华山新麦草种群濒危的原因之一.     

一株尼古丁降解菌株Arthrobacter sp.D4的分离鉴定及其降解代谢途径

【背景】烟草在生产和加工中会产生高浓度的尼古丁废弃物,对环境造成较大的污染。【目的】筛选降解尼古丁的微生物菌种并解析其降解尼古丁的代谢途径,理解微生物如何降解尼古丁。【方法】用常规分离筛选方法、结合形态学观察和分子鉴定手段分离和鉴定菌株类别,进而利用单因素试验方法,通过设置不同的尼古丁浓度、温度和pH确定菌株降解尼古丁的最适发酵条件和降解率,利用气相色谱-质谱联用技术检测菌株在尼古丁降解过程中的主要代谢产物。【结果】获得一株以尼古丁为唯一碳源和氮源的节杆菌属(Arthrobacter)菌株,编号为D4;该菌株降解尼古丁的最适温度和pH分别为30.0℃和7.0;在1 g/L的尼古丁浓度下具备较快的尼古丁降解速率,培养18 h时尼古丁降解率可达到90%以上;尼古丁浓度≥4 g/L时菌株生长受到明显抑制;与目前报道的节杆菌属降解途径不同,该菌株降解尼古丁过程中产生了新的终产物N-甲基吡咯烷酮、可替宁及中间产物麦斯明。【结论】本研究分离鉴定到一株具有较快尼古丁降解速率的节杆菌,该菌株很可能存在新的尼古丁降解途径。     

两端融合表达几丁质结合结构域提高几丁质酶抗真菌活性

【目的】通过两端融合表达几丁质结合结构域来提高几丁质酶的活性和生物防治植物病原真菌能力。【方法】以苜蓿链霉菌(Streptomyces alfalae)ACCC40021中唯一的GH19家族几丁质酶为模板,构建两端融合表达几丁质结合结构域的几丁质酶,并进行原核表达;利用3,5-二硝基水杨酸法(DNS)测定几丁质酶活。【结果】成功构建了CatD_(ChiB) (催化结构域)、rChiB (含N-端几丁质结合结构域)、DChBD_(ChiB)(含两端几丁质结合结构域)三种形式的酶,并在大肠杆菌中得到了高效表达;与CatD_(ChiB)和rChiB相比,DChBD_(ChiB)显著地提高了对α-几丁质、胶体几丁质和黑曲霉几丁质的结合能力和活性;同时增强了其对病原真菌长枝木霉的抑制作用。【结论】两端融合表达几丁质结合结构域是简单有效的提高几丁质酶活性及抗真菌活性的策略。     

有翅和无翅豌豆蚜中翅型分化信号通路相关微小RNA及其靶基因的表达差异

【目的】前期研究发现麦长管蚜Sitobion avenae孤雌蚜有翅和无翅个体中存在很多差异表达的微小RNA(microRNA, miRNA),本研究旨在进一步明确这些miRNA在豌豆蚜Acyrthosiphon pisum中发挥作用的发育阶段,探索miRNA调控孤雌蚜翅两型性分化的机制。【方法】选择在麦长管蚜有翅蚜和无翅蚜中显著差异表达,且靶基因为蜕皮激素、胰岛素信号通路及翅型发育关键基因的5个miRNA(Let-7,miR-92a, miR-92b, miR-92a-1-p5和miR-277),利用qPCR检测这些miRNA及其靶标基因在豌豆蚜3-4龄若蚜和成虫有翅和无翅个体中的表达谱;同时利用双荧光素酶活性检测法对上述miRNA的靶基因进行验证。【结果】表达谱分析发现,这5个miRNA在豌豆蚜成虫中表达量均高于其在若蚜中的表达量,而其预测的靶基因在4龄若蚜中的表达量均高于其在成虫中的表达量,表明miRNA对其靶基因的调控作用可能集中在成虫阶段。分析豌豆蚜有翅和无翅个体中5个miRNA的表达情况发现,在成虫有翅个体中5个miRNA的表达量均高于无翅个体中的,其中miR-277表达差异最显著,成虫有翅个体中的表达量是无翅个体中表达量的7.5倍;其次为Let-7,表达差异达3倍。而Let-7在3龄有翅若蚜和无翅若蚜中表达差异最显著,有翅个体中的表达量是无翅个体中的37.8倍;其次为miR-277,表达差异达7.6倍。比较5个miRNA与其靶基因在豌豆蚜3-4龄若蚜及成虫有翅和无翅个体中的表达发现,miRNA Let-7和miR-92b的表达趋势分别与其靶基因abrupt和Foxo的基本相反。荧光素酶活性检测结果显示,Let-7的真实靶标为abrupt,共转染Let-7模拟物后与对照相比,荧光素酶活性下降53%,达极显著水平。其他miRNA与靶标基因的互作不显著。【结论】首次发现miRNA对豌豆蚜孤雌蚜翅型分化相关基因的调控可能发生在成虫阶段。Let-7可能通过调控abrupt基因参与孤雌蚜翅型分化。该研究为进一步探索miRNA参与孤雌蚜翅两型性分化的机制奠定了基础。     

构建ECE1 3'UTR荧光素酶报告基因载体验证其与miR-199a-5p靶向关系

目的:通过构建双荧光素酶报告基因重组质粒验证miRNA-199a-5p(miR-199a-5p)与ECE1基因的靶向调控关系。方法:通过microRNA靶基因预测软件Targetscan获取miR-199a-5p与ECE1基因3'UTR潜在的互补结合位点,PCR技术扩增ECE1基因3'端非翻译区,将此序列与miR-199a-5p mimics或空质粒(NC)共转染到pmirGLO-ECE1-野生型(WT)的293细胞里;将此序列突变序列与miR-199a-5p mimics或NC共转染到pmirGLO-ECE1-突变型(MUT)的293细胞里,共四组,检测四组细胞中荧光素酶活性。结果:成功构建双荧光素酶报告基因重组质粒pmirGLO-ECE1-WT和pmirGLO-ECE1-MUT。与野生型NC(4.30±0.53)组及突变型miR-199a-5p mimics组(4.465±0.3968)比较,野生型miR-199a-5p mimics组(1.686±0.4098)荧光素酶活性明显降低,P0.05,有显著差异;突变型miR-199a-5p mimics组(4.465±0.3968)与突变型miR-199a-5p NC(4.18±0.498)组及野生型NC(4.30±0.53)组两两比较,P0.05,无明显差异。结论:miR-199a-5p与野生型ECE1存在结合位点,miR-199a-5p对野生型ECE1重组质粒荧光活性有明显的抑制作用,证实miR-199a-5p能够靶向调控ECE1基因。     

深点食螨瓢虫交配及产卵习性研究

深点食螨瓢虫Stethorus punctillum Weise是叶螨的捕食性天敌,本研究以二斑叶螨Tetranychus urticae Koch为猎物,进行了深点食螨瓢虫交配及产卵习性的研究。结果表明:深点食螨瓢虫交配前期为2.64±0.19 d,产卵前期为5.27±0.28 d;交配高峰期为每天的8∶00-12∶00,产卵高峰期为成虫羽化后的第6-16天;产卵期为21-27 d,单雌产卵量为55-135粒。室内连代繁育4代,其中F_3代的产卵量显著低于F代。本研究明确了深点食螨瓢虫的交配、产卵的规律,讨论了F_3代产卵量下降的原因,为其人工繁育提供了科学依据。     

基于组分结构理论的中药炮制现代研究进展

炮制是中药区别于天然药物的最主要特征,也是中医临床用药的特点,蕴含着丰富的科学内涵.由于中药化学成分的复杂性和多样性,多数中药的炮制机理尚不明确,亟待进行全面深入的研究.近年来,组分结构理论被提出并应用于指导中药研究,取得了一定的研究进展.本文系统探讨了在中药炮制机理研究中,借鉴组分结构理论的思路和方法,可以进行炮制过程的组分含量变化研究、组分体内过程研究、组分药效毒性研究、组分代谢组学研究等,并展望了组分结构理论在中药炮制机理研究中的应用前景.通过组分结构理论结合各种新方法和新技术,有望更好地研究揭示中药炮制机理,加快中药现代化的进程.     

DNA条形码技术在河北保定、廊坊地区鳞翅目昆虫上的应用及小型区域数据库的构建

【目的】为了探究DNA条形码技术和小型区域数据库在蛾类鉴定上的可行性,本研究利用条形码通用引物扩增了采自河北保定、廊坊地区10种夜蛾82个样本的线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(Mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I,COⅠ)基因序列。【方法】基于进化树、距离、阈值和特征的方法。【结果】虽然整体分类效果较好,但基于进化树、距离、阈值的方法都无法将二点委夜蛾Athetis lepigone进行较好的分类;样本LF110802.008总是被分入标瑙夜蛾Maliattha signifera类群,与形态学分类结果发生分歧。基于特征的方法运用核基因28S进行分析,结果与形态分类一致。同时还探讨了基于特征方法得到的诊断特征数目与样本数量之间的关系,发现两者密切相关;基于特征的方法对小样本量的鉴定也比较有效。本研究建立了小型区域的DNA条形码数据库,使物种识别具有更强的针对性,有利于提高地区性蛾类病虫害防治效果。【结论】在蛾类鉴定中,DNA条形码有很好的分类效果,小型区域数据库很有实际应用价值。