基因工程原理教学探索——以克隆策略教学为例

克隆策略是分子生物学研究和生物制品开发必不可少的工具,生物技术及相关专业的学生应该有扎实的理论基础和足够的应用经验。由于实践机会少,大学生做到学以致用很难。为了让学生更好地掌握克隆技术,我们在基因工程原理课程教学中采用了基本理论+论文案例的课堂教学模式进行克隆策略的教学。通过创设问题任务、拓展知识点,完成克隆策略基本原理和主要方法的课堂教学,使学生全面系统掌握基因克隆的流程和可用方法;通过教师引导的自学、讨论、自教完成应用论文的学习,使学生获得基于克隆策略设计实验的技能和方法选择的技能。教学实践证明,基本理论与论文案例嵌合的教学模式可以弥补课堂学习与实际应用之间的差距,使学生的实验设计技能、解决问题的能力得以提高,逻辑思维的严谨性、缜密性得以培养。     

L-山梨糖流加发酵高效生产2-酮基-L-古龙酸

实验充分利用混合菌系氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)和蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)混合发酵的优良特性,通过在发酵过程中间歇流加L-山梨糖的方法,实现了在自动控制温度、pH和溶氧的条件下,高效发酵L-山梨糖生成2-酮基-L-古龙酸(2-KLG)的目的。结果表明：当将L-山梨糖的终浓度调高到14％(w／v)时,2-KLG产量为130mg／mL左右,转化率达90％,发酵周期40—60h之间。结论：发酵过程中间歇流加L-山梨糖可以解除高浓度糖对产酸的抑制作用,提高了糖的转化率,但是发酵周期略有延长。     

酸奶生产菌株的诱变选育

通过诱变选育高产酸力菌株;首先采用紫外线和亚硝基胍对乳酸菌进行单因素诱变,确定紫外线照射剂量为150s,并得到一株产酸力为57.85°T的菌株,比原菌株产酸力提高了3.05%;NTG的诱变剂量是0.3mg/mL,处理时间为60min,得到产酸力为58.02°T的菌株,较出发菌株提高了6.52%。接着以紫外线和NTG对高产酸菌株进行了2轮复合诱变,最终得到产酸力达83.66°T的诱变株,较出发菌株产酸力提高了30.64%。     

大花铁线莲单重被花的转录组差异分析

以即可开单被花又可开重被花的大花铁线莲重被品种"薇安"为研究对象,对"薇安"同一时期同一植株上的3种不同花瓣类型（单被、半重被、重被）采用高通量测序技术进行拼接及功能注释,筛选不同花被类型下表达量高度差异的关键基因后进行实时荧光定量PCR验证。结果显示：转录组测序共产生13.8GB原始数据,3个转录本文库两两比较共获得3 075条差异表达基因（DEG）,其中单被花与半重被样本对比（A vs B）包括649条上调DEG,605条下调DEG;半重被花与重被花对比（B vs C）包括上调DEG 1 046条和下调DEG 721条;单被花与重被花对比（A vs C）有上调DEG 1 129条和下调DEG 859条。3个不同花被下共存的差异表达基因有134条。根据基因功能注释从总DEG中筛选出26条可能与重瓣化性状相关的基因进行聚类分析,并随机挑选10个目的基因进行荧光定量PCR验证。PCR结果显示这些基因的表达量在铁线莲"薇安"同一时期同一植株的3种花被类型中均存在显著差异。最终筛选出与铁线莲重瓣化相关的关键基因有MADS-BOX类基因PMADS1、AP3、FRUITFULL、FLC;生长素反应蛋白IAA9、生长素输入载体、脱落酸8'羟化酶、吲哚乙酸诱导蛋白ARG7等。本研究为探究铁线莲重瓣花分子机制提供了基础数据和理论依据。