基于创新能力培养的“微生物学”研究型教学模式探索

微生物学是生命科学的重要组成部分。随着科学技术的飞速发展,微生物学教学内容和教学方法都需要不断革新,以满足高素质人才培养的需求。华中农业大学在微生物学教学过程中积极开展基于创新能力培养的教学改革实践,课堂上通过推崇学科名人,弘扬科学精神;关注社会焦点,激发学习兴趣;引入学科前沿,培养创新意识等积极引导学生学习微生物学相关知识。通过翻转课堂、对分课堂,借助"微助教"微信公众平台等改变传统的教学模式与师生互动的方式,突破学生学习的时空局限,加强师生交流。依托农业微生物学国家重点实验室等高水平的科研平台,鼓励学生进入实验室运用微生物学知识开展科研实践,引导学生参加各类竞赛,实现理论知识学习向实践创新能力的转化。总之,学生不仅能够在"微生物学"课堂上牢固地掌握微生物学知识,创新思维也得到锻炼,创新能力显著增强。     

北京城市与西北远郊地表臭氧浓度梯度移动监测研究

北京城市与区域臭氧浓度逐年升高,对自然生态系统已经构成影响。但地表臭氧在北京城市与远郊梯度空间上的连续递变特征机制尚不清楚。采用移动监测车,搭载臭氧分析仪,选择夏季典型臭氧污染天气,以北京教学植物园为对照点,从北京城市中心向西北远郊方向,多点位连续测定地表臭氧浓度。通过分析臭氧浓度和采样点周围归一化植被指数(NDVI)的关系以及典型臭氧污染情况下的天气形势和气团轨迹,探讨北京城市和区域臭氧浓度连续空间变化特征及机制。结果表明:(1)北京西北山区森林区域臭氧浓度显著高于"城市区域",约为城市区域的2.00倍。十三陵是地表臭氧浓度的分界点,从十三陵开始臭氧浓度陡然升高,在西北山区方向保持在高水平。空间上从高到低的顺序是西北山区(254.68μg/m~3)对照点教学植物园(220.89μg/m~3)城市支路(162.84μg/m~3)城市快速路和高速路(103.24μg/m~3);(2)植被分布影响臭氧空间格局。在相同时间范围内,臭氧浓度和NDVI正相关,随NDVI增加臭氧浓度呈Logistic增长;(3)西北山区地表臭氧空间变异系数为0.11,城市支路上平均为0.28,城市快速路上为0.26,高速公路上为0.36。山区地表臭氧浓度的空间变异系数最小,高速公路最大,城市快速路、城市支路空间变异较大;(4)大范围均压场、高压后部、低压前部等稳定型天气型易造成南向弱气流,能够把空气污染物输送到西北远郊,但本研究中监测到的西北山区高浓度臭氧并非当天从城区输送而来。北京城市与区域臭氧格局与植被的关系及成因需要深入研究。     

游离及固定化果糖基转移酶部分酶学性质的比较研究

 从诱变、筛选的米曲霉GX0 0 10菌株所产生的果糖基转移酶 ,经过纯化和固定化操作分别制备游离酶和固定化酶 ,对两者的酶学性质进行了比较研究 .结果表明 ,两者在蔗糖转化为蔗果低聚糖的酶促反应中 ,最适pH为 5 5,在pH5 0～ 7 5之间酶活性相对稳定 .游离酶和固定化酶的适宜温度范围分别是 4 5～ 52℃和 4 0～ 55℃ .在 55℃保温 60min ,酶活性保存率分别是 61 6%和 87 5% .固定化酶的热稳定性提高 .0 1mmol LHg2 +和 1mmol LAg+能完全抑制游离酶的活性 ,但只能部分抑制固定化酶的活性 ,1mmol L的Ti2 +能完全抑制两者的活性 .以蔗糖为底物时 ,游离酶的米氏常数Km=2 15mmol L ,而固定化酶Km =386mmol L .游离酶只能使用一次 ,固定化酶反复使用 54次后 ,剩余活力为 55 2 % .用 55% (W V)蔗糖溶液与固定化酶在pH5 0 ,4 6℃下作用 12h ,可获得61 5% (总低聚糖 总糖 )产物 ,其中蔗果五糖含量达到 7 2 % .     

K-77(2)雄性不育小麦花粉壁结构特征

K-77(2)不育花粉内壁比保持系厚将近一倍。在保持系花粉内壁中,有径向排列的、断断续续的、着色深的管状结构。而不育花粉内壁中则没有管状结构,且在不育花粉内壁中形成许多小泡。在花粉粒后期,往往在Z层与内壁连接处断开。推测,由于花粉内壁结构被破坏,影响了正常的营养运输和萌发所需酶的合成而抑制花粉发育。     

印度南瓜梭形果突变体的发现及遗传分析

从印度南瓜自交系HL中发现了一个梭形果突变体HL-fu。该突变体的花、果、茎等多器官的生物学特性同时发生了明显变异:雌花及雄花花器中异性花蕊的残存度较野生型高;果实为梭形,果形指数达野生型5倍;节间呈现长短交替分布的排列状态,叶序类似于对生。以突变体HL-fu与野生型HL杂交分别构建了正、反交F1,正交F2,BC1(P1)F1、BC1(P2)F1群体进行遗传分析,推测该变异类型为隐性多效单基因突变,突变性状受1对隐性核基因fu控制。探讨了梭形果突变体在南瓜育种及相关基础研究方面的潜在价值。     

刺楸中酚性成分研究

采用常压柱色谱、半制备型高效液相色谱以及制备型薄层色谱等色谱技术结合重结晶等分离纯化手段,从刺楸根中分离得到6个酚性化学成分,通过理化性质和波谱分析鉴定所得化合物分别为苔色酸乙酯(1),2-羟基-4-甲氧基-3,6-二甲基苯甲酸(2),香草醛(3),原儿茶醛(4),原儿茶酸(5)和3-甲氧基苯甲醛(6).所有化合物均为首次从该属植物中获得.     

一种新型T细胞免疫原的原核表达及对口蹄疫疫苗的免疫增强作用

主要探讨了T细胞免疫原TI对口蹄疫疫苗的免疫增强作用。设计并原核表达产生了一种包含口蹄疫病毒VP1,VP4,3A和3D蛋白上多个T细胞表位与两个通用T细胞表位的T细胞免疫原,命名为TI;同时表达了O和Asia 1两个型口蹄疫病毒 VP1 蛋白的串联编码基因,表达产物命名为OA-VP1。将上述T细胞免疫原分别与OA-VP1和口蹄疫灭活疫苗按不同剂量组合免疫小鼠,于免疫后不同时间测定各组小鼠的体液与细胞免疫应答情况。采用微量中和试验检测小鼠O型和Asia1型中和抗体,采用流式细胞检测技术和测定γ-干扰素的水平来分析不同免疫组小鼠细胞免疫的水平。结果显示,与灭活疫苗或OA-VP1单独免疫组相比,添加TI抗原后灭活疫苗 (P＜0.01) 和OA-VP1免疫组(P＜0.05)小鼠均能产生高水平的特异性中和抗体;且CD4+ T细胞数量显著增多,IFN-γ产生水平显著升高 (P＜0.01)。说明TI抗原具有很好的诱导特异性体液与细胞免疫应答的作用,是一种很好的免疫增效剂,可作为口蹄疫蛋白亚单位疫苗和灭活疫苗中的一种有效成分,以提高疫苗的免疫效果。     

杨四刺瘿螨的生物学及发生为害特征

杨四刺瘿螨Tetraspinus populi Kuang et Hong是杨树上发生的一种新害虫。调查显示,在不同的杨树品种上该螨的发生及危害程度不同。暖冬和少雨有利于该螨的发生。在2025品种上发生最重,2001品种上次之。1、2年树龄的杨树发生较重,3、4年树龄的发生较轻。     

Trade-offs among growth, clonal, and sexual reproduction in an invasive plant Spartina alterniflora responding to inundation and clonal integration

The purpose of this article was to study the trade-offs among vegetative growth, clonal, and sexual reproduction in an aquatic invasive weed Spartina alterniflora that experienced different inundation depths and clonal integration. Here, the rhizome connections between mother and daughter ramets were either severed or left intact. Subsequently, these clones were flooded with water levels of 0, 9, and 18 cm above the soil surface. Severing rhizomes decreased growth and clonal reproduction of daughter ramets, and increased those of mother ramets grown in shallow and deep water. The daughter ramets disconnected from mother ramets did not flower, while sexual reproduction of mother ramets was not affected by severing. Clonal integration only benefited the total rhizome length, rhizome biomass, and number of rhizomes of the whole clones in non-inundation conditions. Furthermore, growth and clonal reproduction of mother, daughter ramets, and the whole clone decreased with inundation depth, whereas sexual reproduction of mother ramets and the whole clones increased. We concluded that the trade-offs among growth, clonal, and sexual reproduction of S. alterniflora would be affected by inundation depth, but not by clonal integration.     

不同碳氮源对胶质芽孢杆菌GSY -1生物脱硅的影响

目的:探讨不同碳氮源对胶质芽孢杆菌GSY -1的生物脱硅效果的影响.方法:采用单因素试验并结合方差分析确定影响GSY -1生物脱硅的碳氮源种类及浓度,通过回归实验及响应面分析进一步优化培养条件,然后利用10L发酵罐进行放大实验验证.结果:研究发现,乳糖和尿素对GSY -1生物脱硅的影响均显著,其中尿素10g/L及乳糖13g/L时,培养液中铝硅比(A/S)分别可由2.84提高到5.45和5.42,通过响应面优化实验,确定尿素10.35g/L、乳糖12.60g/L时,菌株GSY -1的脱硅效果最佳,铝硅比由2.84提高到5.67,增幅达99.65%.经10 L发酵罐放大实验,测得浸矿后的铝硅比为5.07,较浸矿前提高78.52%.结论:乳糖和尿素对胶质芽孢杆菌GSY -1脱硅效果影响显著,响应面法可有效用于GSY -1菌株脱硅条件的优化.