“动物微生物学”课程体系的建设与教学改革探索

针对动物科学学院多专业、多方向的特点,进行了"动物微生物学"课程体系建设与改革的探索。从组建跨专业的教学团队入手,通过新的教学理念和教学方法,并充分利用网络教学资源,以激发学生的学习兴趣,全面培养学生的综合素质和创新能力,适合时代发展的需要。     

基于集合经验模态分解去趋势的水分利用效率对气候变化响应的高程分异——以“21世纪海上丝绸之路”沿线省份为例

水分利用效率(WUE)是表征陆地碳-水循环耦合关系的重要指标,但其对气候变化响应的高程分异仍不清楚。通过集合经验模态分解(EEMD)去趋势和偏相关方法,以"21世纪海上丝绸之路"沿线省份为研究区,揭示WUE对气候变化的响应及其随高程的分异。研究结果表明：(1)研究区内WUE多年均值由中心向南北递减。不同植被类型的WUE多年均值由高到低依次为：常绿针叶林、混交林、常绿阔叶林、稀树灌木草地、耕地和城市建设用地。(2)51.11%的区域表现出均温与WUE的正相关;而81.46%地区表明温差的扩大会使得WUE增加;有近一半的研究区表明最高温的升高有利于提高WUE,而最低温的作用则相反;有67.99%的区域表明降水增多反而会导致WUE的减少。(3)在大多数土地覆盖类型,日温差和最低温主要与WUE呈正相关,而最高温和降水主要与WUE呈负相关。在常绿针叶林、耕地和城市建设用地,日均温与WUE呈负相关。在其他三种植被类型下则呈正相关。(4)在低海拔地区,均温与WUE呈负相关而在中高海拔地区则转变为正相关关系。而最高温则正好相反。降水与WUE的负相关关系系数随高度的增加而不断加强,而温差和最低温与WUE的正相关关系也随高度的增加而剧烈波动增强。     

毕赤酵母中外源表达脂肪酰-CoA还原酶生产脂肪醇

【目的】通过在毕赤酵母Komagataella pastoris GS115中外源表达来源于霍霍巴[Simmondsia chinensis(Jojoba)]的脂肪酰-Co A还原酶Jojoba FAR,利用微生物发酵生产脂肪醇。【方法】以质粒p RL105为模板PCR扩增获得霍霍巴脂肪酰-Co A还原酶的编码基因,以p GAPZαA为载体构建重组表达质粒p GAP-far,并通过电转化法转入K.pastoris GS115,筛选转化子并发酵,气相色谱-质谱联用检测发酵产物。【结果】构建了毕赤酵母重组菌株p GAPZ-far-GS115,通过摇瓶发酵检测到脂肪醇的合成。随后在7 L规模的发酵罐上发酵验证,得到脂肪醇产量为134.74 mg/L,产率为1.22 mg/(L·h)。【结论】实现了脂肪醇在毕赤酵母中的生物合成,为工业上利用毕赤酵母生产脂肪醇奠定了一定基础。     

牛蛙致病变形菌的鉴定及其敏感药物筛选

【目的】分离鉴定引起牛蛙(Rana catesbeiana)皮肤溃疡病症的致病菌,筛选抗菌药物。【方法】采用无菌解剖组织划线分离法分离致病菌,通过人工感染试验、菌体和菌落形态观察、API20E系统鉴定、16S r RNA基因序列分析,确定分离菌的致病性及分类地位,并对该菌进行药物敏感性试验。【结果】从患病濒死牛蛙体内分离细菌NWG20141026,通过形态特征观察、生理生化试验、API 20E系统鉴定和16S r RNA基因序列相似性分析,认为NWG20141026菌株为普通变形菌(Proteus vulgaris)。人工感染试验显示,NWG20141026菌株不仅可以通过皮肤伤口感染引起蛙体表溃疡溃烂病症,也可通过消化道感染引起蛙肠炎病。药敏实验结果表明,氟苯尼考、四环素、多西环素、萘啶酸、磺胺异噁唑、恩诺沙星、红霉素等7种药物对普通变形菌具有较好的抑杀菌作用。【结论】引起牛蛙(R.catesbeiana)皮肤溃疡病症的致病菌NWG20141026为普通变形菌(P.vulgaris),所患疾病命名为牛蛙变形菌病。普通变形菌对健康牛蛙具有较强致病性,氟苯尼考、四环素、多西环素、萘啶酸、磺胺异噁唑等5种药可作为防治牛蛙变形菌病的候选药物。     

城镇化背景下深圳典型流域鱼类群落特征及驱动因子

理解城镇的快速发展对河流鱼类群落结构的影响,是城镇河流科学管理和生物多样性保护的关键基础。本研究于2019年丰水期（8月）和枯水期（11月）,选取我国城镇化典型城市-深圳域内两个处于不同城镇化程度的代表性流域,应用多重统计方法比较分析了流域间鱼类群落结构的差异,并探讨了驱动鱼类群落变异的关键环境要素。结果发现,城镇化程度高的观澜河流域其鱼类种类组成、优势类群、生物多样性指数与城镇化程度低的坪山河流域有明显差别。 具体表现为：城镇化程度高的流域土著敏感种类如异鱲、吸鳅等几近消失,优势类群为外来入侵耐受种类,其物种多样性显著低于城镇化程度低的流域（P<0.05）。同时,外来鱼类在城镇河段其数量占比平均达92.5%,广泛分布于深圳城镇河流中。在环境因素方面,城镇化程度高的观澜河流域水体理化指标总氮、总磷、氨氮、化学需氧量、生化需氧量、高锰酸盐指数均显著性高于城镇化程度低的坪山河流域（P<0.05）。基于Bray-Curtis距离的冗余分析显示：城镇用地占比和总氮是影响观澜河和坪山河流域鱼类群落差异的主要因素。城镇化进程中河流生境的改变已影响到土著鱼类的生物多样性。因此,推动以恢复土著鱼类生物多样性的河流生态治理与保护是今后水生态目标管理的重要方向。     

氨氧化古菌及其对氮循环贡献的研究进展

硝化作用先将氨氮氧化为亚硝酸盐氮并进一步氧化为硝酸盐氮,这一过程是氮进行全球生物化学循环的重要环节。随着氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)基因组序列中氨单加氧酶编码基因(amoA)的发现以及AOA在实验室条件下的成功培养(包括分离纯化和富集培养),基于分子生物学的研究表明AOA在各种环境广泛存在,且多数生境中它的数量远远超过氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)。AOA相对于AOB在氮循环中的贡献也引起了多方面的论证和争论。本文就氨氧化古菌的生态分布、系统进化、生境存在丰度及参与硝化作用等进行综述,指出不同生境AOA的活性及其对氮循环的重要性仍需做进一步的研究。     

长山群岛海域真核微藻粒级结构及扇贝摄食选择性

采用高通量测序-分子鉴定分级技术于2019年对长山群岛全海域真核微藻粒级结构进行了研究。结果发现,春季以中（47%）、小粒级（41%）为主,夏季以小（39%）、大粒级（38%）为主,秋季以大粒级（60%）为主,春、夏、秋季小、中、大粒级微藻比例为42：47：11、39：23：38、22：18：60。小粒级微藻优势种为细小微胞藻（Micromonas pusilla）、融合微胞藻（Micromonas commoda）和金牛微球藻（Ostreococcus tauri）,中粒级微藻优势种为剧毒卡尔藻（Karlodinium veneficum）、大粒级微藻优势种为柔弱几内亚藻（Guinardia delicatula）、平野亚历山大藻（Alexandrium hiranoi）、多纹膝沟藻（Gonyaulax polygramma）,综合整个真核微藻群落,春季由中粒径的剧毒卡尔藻占据优势（23.9%）,夏季由大粒径的平野亚历山大藻占据优势（29.4%）,秋季由大粒径的多纹膝沟藻占据优势（66.8%）,有毒甲藻在该海域中占有绝对优势,贝毒累积风险较高,小粒径微藻中金牛微球藻和抑食金球藻曾在渤海引发褐潮,潜在威胁该海域贝类养殖业。虾夷扇贝对小粒级和大粒级微藻的选择性较低,对中粒级微藻的选择性较高,尤其对水体中优势种剧毒卡尔藻一直表现出主动选择。光学需氧量、无机氮、溶解氧、石油类及部分重金属Cd、As、Hg影响着整个长山群岛海域真核微藻粒级结构时空演变。     

河南济源人工引水渠隧道蝙蝠冬眠生态学特征

2017-2020年期间,每年1月份对河南省济源市邵原镇布袋沟水库人工引水渠隧道内蝙蝠进行冬眠生态学特征调查,共发现2科5属7种蝙蝠在此冬眠,包括马铁菊头蝠（Rhinolophus ferrumequinum）、小菊头蝠（R.pusillus）、华南水鼠耳蝠（Myotis laniger）、白腹管鼻蝠（Murina leucogaster）、金管鼻蝠（Mu.aurata）、奥氏长耳蝠（Plecotus ognevi）和亚洲宽耳蝠（Barbastella leucomelas）。马铁菊头蝠是优势种（约52%-73%的冬眠个体）,其次是小菊头蝠（约19%-37%）、华南水鼠耳蝠（约5%-8%）,其余蝙蝠物种数量不足3%。2017-2020年冬眠蝙蝠个体总数呈增长趋势,但仍少于早期报道的数量。有42个隧道每年均有蝙蝠冬眠,而且不同年度冬眠数量也不尽相同。通过多元线性回归分析发现,隧道长度可能是影响蝙蝠冬眠栖息场所选择的主要影响因子（Adjusted R²=0.208,P=0.001）。每个隧道内,蝙蝠具有不同的冬眠栖点位置,约4/5的蝙蝠选择温暖且环境相对稳定的隧道深处（> 30 m）作为冬眠栖点,超过95%的个体选择长度> 60 m的隧道冬眠。蝙蝠具有不同的冬眠方式,绝大多数个体采用独栖方式进行冬眠（> 90%）,少数采用聚集方式。不同的冬眠栖点和冬眠方式可能有利于冬眠成本优化。此外,栖点温度与蝙蝠体温之间呈显著正相关（R²=0.98,P < 0.001）,而且蝙蝠冬眠期间的栖点温度具有种内和种间差异。研究结果为我国蝙蝠种群保护和冬眠场所管理提供科学依据。     

高产几丁质酶巴伦葛兹类芽孢杆菌的筛选和发酵条件优化

【目的】鉴定一株来源于中国南海海水样能够分泌多种胞外几丁质酶的类芽孢杆菌CAU904,并优化其产几丁质酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S r DNA序列比对及生理生化实验鉴定;通过碳源、氮源、温度、初始p H、表面活性剂种类以及发酵时间的单因素优化实验获得最佳发酵条件。【结果】菌株CAU904被鉴定为巴伦葛兹类芽孢杆菌(Paenibacillus barengoltzii),其最优发酵产酶条件为:0.5%胶体几丁质,0.2%酵母浸提物,0.1%吐温-80,培养基初始p H 7.0,45°C培养72 h。在最优发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到8.2 U/m L,比优化前提高了5.4倍。几丁质酶的酶谱分析表明该菌株能够产生多达11种具有几丁质水解活性的同工酶,其中主要酶谱带对应分子量分别为54、47和38 k D。【结论】实验结果为巴伦葛兹类芽孢杆菌几丁质酶的分离纯化和酶的应用提供了基础。     

提高黏膜免疫的方法及研究进展

黏膜是很多病原体入侵机体的重要入口,黏膜疫苗能诱导产生黏膜保护性免疫应答和系统性免疫应答,阻止病原微生物黏附、入侵和繁殖。但多数候选黏膜疫苗的安全性、稳定性、免疫效力及保护作用还无法达到理想的效果,佐剂或载体的使用改善了黏膜疫苗存在的不足,使黏膜疫苗有了广阔的发展前景。文章综述了提高黏膜免疫的方法及研究进展。