以环境育人为理念的本科教学实验室管理模式探讨

本科教学实验室是开展本科生实验教学的主要场所,如何通过实验室的管理有效提升学生实验素养值得探索。文中主要介绍了将“6S (整理 (Seiri)、整顿 (Seiton)、清扫 (Seiso)、清洁 (Seiketsu)、素养 (Shitsuke)、安全 (Safety) 六项要素) 管理”理念引入本科教学实验室管理的应用实践与效果,特别是实验室环境管理、实验室安全管理、物品定位管理、试剂和耗材管理、学生培训和考核等方面的具体做法。通过实施“6S管理”,实验室环境得以改善,学生的实验素养得到提高,本科实验教学的质量得到改善和提高,达到环境育人的目的。这为高校教学实验室的建设和有效管理提供可推广、可操作的经验。     

珠江浮游真核微型生物分子多样性及其与水环境的关系

文章分别在丰水期和枯水期于珠江广州段和西江广东段43个样点采集水样, 基于末端限制性长度多态性分析, 研究了珠三角地区珠江水体的浮游真核微型生物的分子多样性及其群落结构和水体理化因子的关系。结果表明, 西江广东段及珠江广州段水体氮和磷严重超标, 水质状况堪忧。枯水期样本浮游真核微型生物香农威尔多样性指数普遍高于丰水期样本, 西江广东段样本浮游真核微型生物多样性指数普遍高于珠江广州段样本。不同水期, 不同区域的浮游真核微型生物群落结构均存在显著差异。珠江样点的浮游真核微型生物群落结构均与化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷高度相关; 但不同水期、不同区域的浮游真核微型生物群落结构与理化因子相关系数有所差异。此外, 分别筛选出了1个、8个末端限制性片段代表了潜在的敏感(Cystobasidium sp.或Protostelium nocturnum)、耐污(Acanthamoeba hatchetti、Babesia bicornis、Blastocystis sp.、Botryosphaerella sudetica、Candida caryicola、Coccomyxa simplex、Cryptomonas ovata、Filos agilis、Stenophora robusta、Sulfonecta uniserialis、Theileria sp.等)物种/类群。     

‘培矮64S’与其eui突变体‘长选3S’穗颈节间蛋白质组差异分析

为从蛋白质表达水平了解长穗颈温敏核不育水稻穗颈节间伸长机理,该研究以长穗颈(EUI)温敏核不育水稻‘长选3S’为材料,温敏核不育水稻‘培矮64S’为对照,采用固相pH梯度双向凝胶电泳和质谱分析方法,对2个水稻材料抽穗前2 d的穗颈节间蛋白质进行分离,并进行差异蛋白质组学的比较研究。结果表明:(1)获得了分辨率和重复性较好的双向凝胶电泳图谱。(2)对40个差异蛋白质点进行MALDI-TOF-TOF-MS肽质谱指纹图谱分析,成功鉴定其中27个差异蛋白质点;与‘培矮64S’相比,‘长选3S’中有17个上调表达和10个下调表达的蛋白质。(3)差异蛋白质按照其功能可分为6类,其中主要是与细胞代谢相关蛋白,其次是与细胞壁重建相关蛋白;并且这些差异蛋白质可能与‘长选3S’抽穗期穗颈节间剧烈伸长生长有关,尤其是细胞壁重建相关蛋白与细胞的伸长密切相关。(4)实时荧光定量PCR对随机挑选的蛋白点2、7、8、24、35和36所对应的基因在两个材料最上节间的表达结果显示,‘长选3S’的2(Os10g08550)、7(Os12g42876)、8(Os01g55830)基因的表达量较‘培矮64S’明显下调,而24(Os06g48760)、35(Os05g25850)、36(Os07g42300)基因的表达量较‘培矮64S’显著上调,表明q-PCR的结果与蛋白凝胶图分析结果一致。研究认为,水稻eui基因可能是通过调节抽穗期穗颈节间这些蛋白质的表达,从而促进穗颈节间细胞分裂,尤其是细胞的伸长生长。     

一株降解煤油菌株的筛选与鉴定

本文通过从污水处理厂活性污泥中分离得到一株高效降解轻油(煤油)细菌5092-2,通过形态学、16S rRNA鉴定该菌为Mangroveibacter sp.。进一步对其生长条件进行了研究,发现该菌在23℃到38℃、pH为5.0到9.0范围内生长无明显差异。在温度为35℃,pH 7.2~7.4,160 r/min培养7 d,菌株降解煤油的能力达到52.3%,具有进一步研究的价值。     

新生期大鼠补充罗伊乳杆菌DSM 17938 对肠道菌群及肠道发育的影响

目的探讨新生期应用罗伊乳杆菌DSM 17938对大鼠肠道菌群的影响。方法 24只自然分娩出生的新生SD大鼠随机分为对照组和益生菌组(每组12只),益生菌组大鼠在生后2 d(PND2)开始予罗伊乳杆菌DSM 17938[1×10~6 CFU/(g·bw),1次/d]灌胃,至出生后第6天(PND6),对照组同期予等量生理盐水灌胃。PND7及PND42时,两组分别处死6只SD大鼠,留取空肠、结肠黏膜及其肠内容物标本,采用16S rDNA V4区二代测序法检测空肠、结肠菌群构成;采用Image Pro Plus 6.0测量空肠、结肠绒毛长度及隐窝深度。结果益生菌组和对照组大鼠的体质量增量差异无统计学意义(t值分别为0.410、0.856,均P0.05),PND42时两组大鼠空肠、结肠黏膜绒毛长度及隐窝深度差异均无统计学意义(t值分别为1.796、0.115、1.122和0.715,均P0.05),两组大鼠空肠和结肠菌群的α多样性及β多样性差异在PND7及PND42时差异均无统计学意义(均P0.05),不同组间的肠道菌群LEfSe分析显示PND7及PND42时益生菌组和对照组大鼠肠道菌群组成无差异。结论自然分娩出生的健康SD大鼠生命早期添加罗伊乳杆菌DSM 17938不影响生命早期、远期肠道菌群的总体组成及远期肠道上皮组织结构的发育。     

钙结合蛋白S100A16对胰岛素抵抗的作用研究

目的探究钙结合蛋白S100A16在胰岛素抵抗中的作用。方法用S100A16抗体进行免疫沉淀,然后用蛋白质谱分析寻找与S100A16相互作用的蛋白。实验1转染Vector质粒的HepG2细胞作为对照,用转染shRNA质粒、S100A16过表达质粒干预作为处理组。实验2以慢性胰岛素刺激细胞构建胰岛素抵抗模型,采用转染shRNA质粒的细胞作为对照,用未转染和转染Vector质粒干预作为处理组。实验3以不做任何处理的细胞作为对照,在胰岛素抵抗模型中用吡格列酮干预作为处理组。Western blot检测相关蛋白的表达水平。组间比较采用成组t检验。结果与转染Vector质粒比较,转染S100A16过表达质粒中胎球蛋白A表达(1.39±0.54比2.85±0.25)水平上调(P<0.05);与转染Vector质粒比较,转染shRNA质粒胎球蛋白A蛋白表达(0.36±0.03比0.20±0.03)水平降低(P<0.01)。在胰岛素抵抗条件下,与转染shRNA质粒的细胞比较,未转染和转染Vector质粒的IRS-2蛋白表达(0.11±0.04比1.65±0.48)水平上调(P<0.01);与不做任何处理的细胞比较,用吡格列酮处理的细胞IRS-2表达(0.26±0.11比0.52±0.05)水平上升(P<0.01)。结论S100A16在HepG2细胞中通过胎球蛋白A促进胰岛素抵抗。     

不同地理种群赤拟谷盗肠道细菌群落多样性分析

【目的】了解储粮害虫赤拟谷盗Tribolium castaneum (Herbst)成虫肠道细菌群落组成及多样性。【方法】利用Illumina MiSeq高通量测序技术对3个地理种群的赤拟谷盗雄虫肠道细菌16S rDNA的V3-V4变异区进行测序分析。【结果】从赤拟谷盗肠道样本中共测得465 293条reads,聚类为113个OTU,共注释到8门、15纲、33目、52科和79属的细菌。其中,优势菌门包括变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)等,优势菌属包括假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌科未鉴定属(Unclassified-f-Enterobacteriaceae)、不动杆菌属(Acinetobacter)、肠球菌属(Enterococcus)和根瘤菌属(Rhizobium)等。3个地理种群的赤拟谷盗肠道细菌的Shannon指数、Simpson指数、Ace指数和Chao指数分别为1.5-1.7、0.3、79.7-133.2和76.4-85.2。【结论】不同地理种群的赤拟谷盗成虫的肠道细菌群落组成存在显著差异。     

小麦矮秆突变体jm22d响应赤霉素处理的转录组学分析

为拓宽小麦矮秆遗传资源,利用γ射线辐照济麦22获得了一个赤霉素不敏感型矮秆突变体jm22d。株高相关性状调查结果及茎秆细胞学试验显示,jm22d株高为53±1.8 cm,比野生型（WT）低约20 cm。jm22d整株茎秆共有4节,比WT少一节且各节间长度显著小于WT。与WT相比,jm22d茎秆细胞长度缩短。赤霉素含量测定发现,jm22d叶片中赤霉素含量高于WT,而茎秆中赤霉素含量低于WT（P<0.01）,因此,jm22d株高降低与赤霉素转运途径出现异常有关。为了深入研究jm22d对赤霉素的响应机理,对jm22d和WT幼苗进行赤霉素处理,分别收取处理0（D0）、1（D1）和3 d（D3）的样品进行转录组学分析。结果表明,与WT相比,在jm22d中共筛选到696个上调和1 067个下调的表达基因,其中62个和349个基因在3个时间点分别表现为上调和下调表达。叶绿素含量测定表明,jm22d中叶绿素含量随赤霉素处理时间的延长而降低,聚类分析结果表明,差异表达基因主要富集在光合作用-天线蛋白（photosynthesis-antenna proteins,ko00196）、卟啉和叶绿素代谢（porphyrin and chlorophyll metabolism,ko00860）、亚油酸新陈代谢（linoleic acid metabolism,ko00591）等通路,因此赤霉素处理对jm22d体内叶绿素含量的积累具有抑制作用。通过KEGG分析在植物激素信号转导途径中挖掘到5个差异表达基因（TraesCS2B01G582300、TraesCS2B01G600800、TraesCS2B01G556600、TraesCS2B01G630000和TraesCS6B01G439600）参与生长素、细胞分裂素等激素代谢途径,这些基因在jm22d中显著下调,这可能是jm22d矮化的重要原因。研究结果为矮秆突变体矮化机制的解析提供了重要参考。     

培养基灭菌方式对细菌分离效率的影响

自然界蕴含大量未/难培养微生物,分离这些微生物对理论研究和资源开发具有重要意义。本研究使用高压灭菌和过滤除菌方式制备培养基,采用稀释涂布方法,从红树林灰泥样品中分离获得123株细菌,通过16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定,进而探究培养基灭菌方式对细菌分离效果的影响。结果表明：过滤除菌培养基生长的单菌落数目（339±82）个显著多于高压灭菌培养基生长的单菌落数目（179±65）个;两种培养基分离细菌的群落结构在门、科和属分类水平上总体相似,但优势类群的数目和少数类群存在差异;过滤除菌培养基分离细菌的Shannon Wiener’s指数、均匀度、新种率、基因多样性均高于高压灭菌培养基,而其与近缘模式菌株相似度的平均值和中位数则低于高压灭菌培养基。因此,过滤除菌培养基分离获得细菌的多样性、均匀性和新颖性均高于高压灭菌培养基。本研究首次探究培养基灭菌方式对细菌分离效果的影响,具有更高分离效率的过滤除菌培养基为未/难培养微生物菌株资源获取提供了借鉴。     

不同身体质量指数人群肠道菌群结构及共存网络解析

[背景] 人体能量稳态失衡表现为体重过轻、超重和肥胖,肠道菌群与人体能量稳态的维持有关,但不同身体质量指数（Body Mass Index,BMI）人群的肠道菌群特征仍需进一步探究。[目的] 基于美国肠道计划公开数据库,解析4类BMI人群肠道菌群的特征,并探究4类BMI人群肠道菌群共存网络特征及差异,为基于肠道菌群来干预肥胖及体重过轻等不健康状态提供新的理论依据。[方法] 从美国肠道计划数据集中筛选具有BMI信息的肠道菌群样本,并根据世界卫生组织规定的BMI划分标准将筛选后的样本分为4类：体重过轻（BMI<18.5 kg/m²）,正常体重（18.5 kg/m²2）,超重（25 kg/m²2）,肥胖（BMI>30 kg/m²）;通过计算和比较肠道菌群的α多样性和β多样性探究4类BMI人群肠道菌群的整体结构特征及差异;通过多元线性回归模型对不同BMI分类与肠道菌群进行相关性分析,并且将地域、年龄、性别因素作为混杂因素加入到模型中进行校正;采用SparCC分别计算4类BMI人群肠道菌群中菌属相关性,并分别构建肠道菌群共存网络。[结果] 经过Wilcoxon秩和检验,发现体重过轻、超重、肥胖人群的肠道菌群α多样性都显著低于正常体重人群;β多样性分析结果表明4类BMI人群肠道菌群的整体结构存在显著差异;4类BMI人群肠道中厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对含量无显著差异;通过MaAsLin分析,并且将地域、年龄、性别因素作为混杂因素加入到模型中进行校正,共得到49个与BMI类型显著相关的物种;4类BMI人群肠道菌群共存网络的拓扑结构具有一定差异,体重过轻和正常体重人群肠道菌群共存网络的复杂度较高,超重和肥胖人群肠道菌群共存网络的复杂度较低。[结论] 4类BMI人群肠道菌群的多样性、整体结构和共存网络间均存在差异。