基于同步在线翻转课堂在研究型微生物实验教学中的应用研究

以高校同步在线翻转课堂为基础的微生物实验课程改革为研究对象,将现有微生物实验课程内容整合为研究型实验模块,利用同步在线+翻转课堂教学模式,引导学生开展微生物实验自主探究式学习,通过三年4个学期8个班级248名学生的教学实践,发现采用新教学模式的学生对各实验模块教学打分较好。学生对翻转课堂教学方式非常认同（56%）,微课、探究实验、课堂演示实验、雨课堂等教学方式认同度显著高于其他教学方式,学生对微生物实验兴趣提高,实验操作熟练程度进步。利用翻转课堂+线上实验教学方式提高学生设计实验项目能力,增强高校大学生的创新意识。     

产油微藻Auxenochlorella protothecoides UTEX 2341对镉胁迫的生理响应及抗性机理

【背景】重金属镉(Cd)污染问题日益严峻。微藻是一种良好的生物吸附剂。目前研究多关注于微藻对Cd的去除率及吸附性能方面,对其抗Cd机理的研究比较少。【目的】以产油微藻Auxenochlorella protothecoides UTEX 2341为材料,研究Cd胁迫对UTEX 2341生理性状、抗性机理及产油的影响。【方法】测定微藻在0-5mmol/LCd胁迫下的生长产油情况,并进一步分析2mmol/LCd胁迫下藻体中色素、可溶性蛋白和油脂含量的变化,以及藻体亚显微结构、抗氧化酶和抗氧化剂、脂肪酸组分的改变情况。【结果】Auxenochlorella protothecoides UTEX 2341能够耐受2 mmol/L Cd胁迫,虽然其生物量和叶绿素含量在Cd胁迫下略有降低,但油脂产量显著增加,胁迫168 h时为1.60 g/L,是对照的1.77倍。此外,高浓度Cd引起了胞内活性氧的积累。抗性机理分析表明高Cd胁迫显著抑制了微藻体内的抗氧化酶活性,但非酶抗氧化剂类胡萝卜素和还原性谷胱甘肽的含量显著增加,分别是对照的1.42倍和4.5倍,从而缓解高浓度Cd对微藻细胞造成的氧化损伤,减轻Cd的毒性。脂肪酸组分分析结果表明,Cd胁迫下油酸(C18:1)含量增加,且脂肪酸成分中C16-C18的含量达96%-98%,符合生物柴油的生产标准。【结论】该研究为揭示微藻抗Cd的机理以及Cd胁迫下微藻柴油合成的调控机理提供了一定的研究基础。     

茶园周边景观格局对茶小绿叶蝉种群遗传结构的影响

摘要: 【目的】研究不同茶园茶小绿叶蝉Empoasca onukii种群的遗传分化和基因流格局,探究其种群遗传结构差异和扩散特点及其与茶园景观格局的关系。【方法】以福建省安溪县为研究区域,在运用ArcMap10.5和R软件包raster分析研究区域景观组成和结构的基础上,选取周边景观格局不同的18个茶园采集茶小绿叶蝉(530个个体),基于23个微卫星位点对这些个体进行PCR扩增和基因型测定,采用ARLEQUIN 3.5.2, FSTAT 2.9.3和R软件包adegenet 2.0.0分析其遗传多样性和遗传分化情况;采用STRUCTURE 2.3.4和R软件包adegenet2.0.0中的DAPC程序分析其种群遗传分化;利用BAYESASS 3.0.4估算种群间最近几代的迁移率;同时利用景观遗传学的统计方法Mantel、距离矩阵多元回归模型(MRM)和一般线性模型(GLMM)将茶小绿叶蝉种群遗传分化与景观组成和景观结构的空间数据进行关联分析。【结果】供试18个茶小绿叶蝉种群的23个微卫星位点的等位基因数为9~52,等位基因丰富度(A_R)为3.686~4.397,基因多样性(D_IV)为0.676~0.734,期望杂合度(He)为0.659~0.729。聚类分析显示,有大量森林生境的西北部5个相邻样点的种群组成一个类群,有大量居民点和其他作物田分布的东北部的5个相邻样点的种群分为两个类群,而集约化种植模式明显的南部样点的种群也分成两个类群。两两种群间的Nei氏遗传距离为0.042~0.984,Provesti氏遗传距离为0.207~0.650,遗传分化指数F_ST为0.002~0.222。BAYESASS分析显示,种群间的现时基因流(Nm)相对较低,介于0.007~0.180,而在种群内部的基因流介于0.674~0.854。在此基础上,Mantel和距离矩阵多元回归模型分析显示,地理距离和采样点周围1 000 m范围内草地面积占比是与茶小绿叶蝉种群遗传分化有关的两个关键因子;一般线性模型分析进一步证实茶小绿叶蝉种群遗传分化与这两个关键因子线性关系显著,茶小绿叶蝉种群遗传多样性与采样点周围半径1 000 m范围内草地面积占比线性关系显著。【结论】结果说明研究区域内茶小绿叶蝉种群形成了明显的遗传分化结构和地理距离隔离格局,异地种群间现时基因交流受限明显,因此推测茶小绿叶蝉其自主扩散能力比较有限,不具有远距离迁飞的习性。茶园周围1 000 m范围内草地生境对茶小绿叶蝉种群的遗传多样性具有积极作用,茶园周边景观组成和尺度范围可能通过影响茶小绿叶蝉种群的扩散和定殖过程而与其种群遗传结构相关联。     

细菌最小基因组研究进展

具有最小基因组的细菌只包含维持自我生命复制所必需的基因,其作为一种潜在的工业生产平台具有诸多优势。由于高通量DNA测序和合成技术的发展,目前已经构建了多种缩减基因组的菌株。本文首先介绍了最小基因组的概念,其次总结了细菌必需基因的相关研究进展,然后梳理了人工缩减与合成微生物基因组的相关工作,最后探讨了在设计和组装基因组的过程中遇到的技术障碍和限制,以期为人工合成基因组的实验与应用提供理论参考。     

盐胁迫对昆虫病原真菌环链棒束孢生长及基因表达的影响

环链棒束孢Isaria cateniannulata是一种重要的昆虫病原真菌,广泛应用于茶园害虫的防治。环境胁迫是影响该菌株生长、扩散和菌株毒力的不利外界因素,其中盐胁迫对环链棒束孢的生长和基因转录表达的影响尚不清楚。本研究采用0（对照）、0.6和1.0mol/L的NaCl处理菌株,观测不同浓度NaCl对菌株表型的生长抑制作用,并对3组处理做了转录组分析。结果表明,3组处理共拼接到37 833个转录本,得到10 441个unigenes。与对照组相比,0.6和1.0mol/L NaCl处理组共鉴定出1 074个和2 412个差异表达基因,其中697个和1 201个表达上升,377个和1 211个表达下降。这些差异表达基因分别参与了碳水化合物和氨基酸的代谢、核糖体的生物合成、脂肪酸的合成与降解。为了验证转录组结果的准确性,本研究进一步通过qRT-PCR技术验证了12个差异表达基因的表达谱,研究结果为进一步了解环链棒束孢抵抗盐胁迫的分子机理奠定了理论基础。     

甜瓜抗枯萎病基因同源序列克隆与序列分析

目的:克隆甜瓜抗枯萎病基因同源序列并对其序列分析。方法:根据已发表的甜瓜抗枯萎病基因Fom-2设计引物,从高抗枯萎病甜瓜品种‘日本安农二号’基因组中扩增Fom-2同源序列R-Fom-2。结果:该基因长3307bp,包含一个完整的开放阅读框,编码1073个氨基酸,推测蛋白质分子量123.57kDa,等电点7.06。属于nonTIR-NBS-LRR类抗病基因,在LRR区存在一个可能的CC结构域。但在nonTIR类抗病蛋白中,CC结构域一般位于kin-1a前。氨基酸同源性分析显示,R-Fom-2同Fom-2全长序列具有96%的同源性,对不同甜瓜品种Fom-2的LRR区分析比较,同源性在91%以上。且LRR区的差异主要集中在β-strand/β-turn区域。结论:序列分析揭示Fom-2家族是一个活跃的基因,LRR区可能对Fom-2家族的功能起着重要作用,为进一步研究R-Fom-2基因的结构与生物学功能奠定了基础。     

内吸杀菌剂甲霜灵对向日葵霜霉菌发育的影响

利用电镜技术研究了内吸杀菌剂甲霜灵对向日葵霜霉菌在寄主向日葵上发育的影响。观察发现甲霜灵引起病菌发生一系列的变化。病菌胞间菌丝细胞内液泡、电子致密体增加,线粒体肿胀畸形;菌丝细胞壁不规则地加厚,部分极度加厚的细胞壁构成了假隔膜,并且在菌丝上还有不规则的突起形成。病菌吸器外间质明显不规则地变宽,其中充满大量电子致密度高的物质：部分吸器体不能正常扩张膨大,发育受阻而成畸形。向日葵霜霉菌的以上变化导致菌丝细胞和吸器的坏死,从而抑制了病菌的进一步发育。     

种衣剂17号包衣对小麦条锈菌发育影响的超微结构研究

本研究采用电镜种衣剂１７号泽小麦条锈菌发育的影响。观察结果表明,该种衣剂引病菌和寄主细胞内发生了一系列变化。病菌菌丝和吸器内脂肪粒和液泡明显增加;菌丝壁和吸器壁呈不规则加厚;菌丝分枝处玩隔膜产生或隔膜畸形;有的吸器母细胞产生的畸形人侵栓,大都不能穿管寄主细胞壁,初生吸器外音质同内沉积有染色较深的物质,次生吸器可产生多个不规则分枝,但不能扩张膨大,菌丝外渗的物质可能引起寄主细胞的坏死;大多数受侵寄主     

内吸杀菌剂甲霜灵对向日葵霜霉菌发育的影响

利用电镜技术研究了内吸杀菌剂甲霜对向日葵霜霉菌在寄主向日葵上发育的影响,观察发现甲霜引起病菌发生一系列的变化,病菌胞间菌丝细胞内液泡,电子致密体增加,线粒体肿胀畸形,菌丝细胞壁不规则地加厚,部分极度加厚的细胞壁构成了假膜,并且在菌丝上还有不规则的突起形成,病菌吸器外间质明显不规则地变宽,其中充满大量电子致密度高的物质;部分吸器体不能正常扩张膨大,发育受阻而成畸形,向日葵霜霉菌的以上变化导致菌丝细胞     

戊唑醇对小麦纹枯菌超微结构的影响

用光镜和电镜技术研究了新型三唑类杀菌剂戊唑醇对小麦纹枯病菌发育的组织学和超微结构的影响.光镜和电镜观察发现戊唑醇处理导致病菌发生一系列变化菌丝呈现念珠状异常膨大和缢缩,菌丝原生质体内液泡和电子致密体增多,菌丝细胞壁不规则加厚,部分菌丝的隔膜发育受阻成畸形,不能形成正常的桶孔隔膜和桶孔覆垫.有些菌丝原生质体内出现菌丝内套菌丝的现象.这些变化最终导致菌丝细胞解体死亡.