基于科研素质培养的“分子生物学”课程教学改革

作为迅速发展的前沿学科及连续性与承接性很强的实验性学科,"分子生物学"课程对于构建研究生知识体系、培养研究生的科研素养、创新意识和工程实践能力具有重要作用。为满足"新工科"人才培养的需求,我们基于成果导向教育(Outcome-Based Education,OBE)理念,整合教学内容,改革教学方法,借助现代信息化教学平台,以学习小组为单位,开展课堂竞猜、翻转课堂、课堂讨论等教学活动;运用基于问题的学习(Problem-BasedLearning,PBL)法,建立"互动式"的教学模式;设计过程化考核与终结性考核相结合的多元化考核体系,培养研究生的创新能力和工程实践能力,建立一种适合于本校生物工程专业研究生培养的"分子生物学"教学体系。研究生参与教学效果评估及科研成果随访的结果表明,该探索取得了良好的教学效果,为"新工科"背景下生物工程领域的研究型综合创新人才的培养奠定了基础。     

根癌农杆菌介导真菌遗传转化的研究及应用

根癌农杆菌介导转化法（Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation,ATMT）具有转化效率高、遗传稳定、适用范围广等诸多优点,已成为真菌遗传转化研究中的强有力手段,在真菌基因资源开发、真菌性疾病研究和外源蛋白表达研究中发挥巨大作用。本文概述了根癌农杆菌转化法在真菌转化中的研究进展、技术优缺点、转化机制、实验方法和应用现状,着重介绍影响其转化效率的因素并对优化方法进行探讨,展望了该技术在真菌基因资源发掘、基因编辑等方面的应用前景,为今后真菌的遗传转化研究提供参考。     

灰飞虱中IKK相关基因的鉴定及其在水稻条纹病毒侵染中的功能

【目的】本研究旨在鉴定灰飞虱Laodelphax striatellus中的IκB激酶(IκB kinase, IKK)相关基因,并调查其在灰飞虱抗病毒中的作用,以进一步深入理解传毒介体应对植物病毒的先天免疫机制。【方法】通过生物信息学鉴定了灰飞虱基因组中IKK相关基因;以无毒及水稻条纹病毒(rice stripe virus, RSV)侵染的灰飞虱为材料,利用RT-PCR方法检测IKK相关基因在无毒灰飞虱各个龄期(卵、1-5龄若虫、雄成虫和雌成虫)及成虫不同组织(肠道、唾液腺、血淋巴、脂肪体、卵巢和精巢)中的表达量;利用qRT-PCR方法检测无毒以及RSV侵染后的灰飞虱IKK相关基因在各个龄期及成虫不同组织中的表达量;通过对3龄若虫注射IKK基因dsRNA进行RNA干扰后,利用qRT-PCR检测带毒灰飞虱中表示病毒含量的RSV外壳蛋白(CP)基因转录水平。【结果】在灰飞虱基因组中鉴定到了两个IKK相关基因即IKKα(GenBank登录号:MK903504)和TANK结合激酶1(TANK-binding kinase1)基因TBK1(GenBank登录号:MN124506)。IKKα开...     

湖南龙山不同海拔中华蜜蜂种群遗传多样性的微卫星DNA分析

【目的】利用11对微卫星标记对湖南龙山中华蜜蜂Apis cerana cerana种群遗传多样性进行分析,评估种群内遗传变异和种群间的遗传分化。【方法】从湖南省龙山县采集不同海拔(1 080和665 m)中华蜜蜂各30群,共60群。从每群10～20头成年工蜂中随机挑选1头提取DNA作为模板,利用11对微卫星引物进行PCR。基于PCR扩增产物,通过Microsatellite-Toolkit软件计算高海拔种群(G)和低海拔种群(D)各基因位点的优势等位基因频率(Pi)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)。根据FSTAT程序计算种群内近交系数(Fis)。用SPSS 25.0软件分析两个种群(G和D)间Pi,He,PIC和Fis的差异显著性。【结果】湖南省龙山县中华蜜蜂高海拔种群(G)和低海拔种群(D)的Pi分析表明,两个种群均具有较高的遗传多样性;高海拔种群的He,PIC和Fis平均值分别为0.593, 0.556和0.121,均略低于低海拔种群的0.631, 0.587和0.187。两个种群间Pi,He,PIC和Fis无显著性差异(P_Pi=0.721>...     

中国北方黑唇苜蓿盲蝽种群遗传多样性和遗传分化分析

【目的】本研究旨在基于线粒体基因序列检测中国北方黑唇苜蓿盲蝽Adelphocoris nigritylus地理种群遗传多样性和遗传分化。【方法】使用采自中国北方地区12个地理种群的233头黑唇苜蓿盲蝽成虫标本,通过PCR扩增线粒体ND5,ND4和Cytb基因片段;利用MEGA, DnaSP和Arlequin等软件对黑唇苜蓿盲蝽种群遗传多样性、遗传分化和分子变异等进行分析。【结果】本研究获得的黑唇苜蓿盲蝽线粒体ND5,ND4和Cytb基因的串联序列长度为2 226 bp,共检测到87个单倍型,其中单倍型Hap3, Hap9和Hap8被多个个体共享。遗传多样性分析结果显示,黑唇苜蓿盲蝽种群具有较高的单倍型多样性和较低的核苷酸多样性。SAMOVA分析结果表明遗传变异主要来自组内的种群间;Mantel检验结果显示黑唇苜蓿盲蝽种群间遗传距离与地理距离两者不具有显著相关性。【结论】中国北方黑唇苜蓿盲蝽种群整体遗传多样性较高,可能经历了近期种群扩张。     

基于生态系统服务和生态系统健康的生态风险评价——以长株潭城市群为例

基于生态系统服务和生态系统健康的生态风险评估框架为城市群生态风险管理和国土生态修复提供新的视角。以生态风险评估框架为基础,综合运用生态系统服务、生态系统健康评估模型以及相关分析法对长株潭城市群展开生态风险评价,并对风险程度进行分类。结果表明:(1)城市群的城市化水平提升,区域生态风险也随之增加。生态系统服务价值、生态系统组织、生态系统活力、生态系统弹性等生态指数呈现下降趋势。(2)人工表面比率和生态指数之间的Pearson相关系数表明,人工表面比率与生态指数之间存在负相关关系,人工表面比率是生态风险提升的关键因素。(3)城市群人工表面比率要控制在36%以下,以进行生态风险管理和国土生态修复。总的来说,评价框架可以作为区域生态风险的评价终点。     

人乳铁蛋白(hLF)转基因山羊的遗传背景分析

以随机整合方式获得的转基因动物外源基因的拷贝数、整合位点及染色体核型等遗传背景并不清楚,可能会存在外源基因的沉默整合、无效整合、毒性整合以及其表达水平不可预测等问题。文中选取了6只原代(F0)及其相对应的子一代(F1)的人乳铁蛋白(hLF)转基因山羊作为研究对象,分别颈静脉采血、提取DNA,通过染色体核型分析、实时荧光定量PCR(qPCR)、ELISA和Westernblotting等检测技术,研究其外源基因的遗传背景与表达水平。结果显示,6只F0代转基因山羊的染色体没有明显的形态变异、数量改变等异常情况。相对拷贝数高低不同(2–16),且能够稳定地遗传给下一代,F0和F1代hLF基因拷贝数一致。F1代转基因山羊表达hLF水平最高可达1.12 g/L(L3-1,拷贝数8)。结果表明,整合的外源基因能够稳定地遗传下一代,也没有对转基因山羊个体的生长发育造成障碍,而且拷贝数高低与hLF表达水平无明显的相关性,这为转基因山羊及其他转基因动物的新品种培育奠定了基础,解析了遗传背景。     

我国抗除草剂水稻种质创制研究进展

水稻是我国最重要的粮食作物之一,稻田杂草是影响水稻产量和品质的主要因素.随着水稻直播稻等轻简化栽培种植面积的日益扩大,各种除草剂的应用日益普遍,除草剂的用量也逐渐增大,稻田抗性杂草及土壤高残留问题也日益严重.因此,加快各类除草剂抗性水稻种质创制与利用具有重要的意义.本文从除草剂的类型及其作用机理、我国抗除草剂水稻种质创...     

大鳞副泥鳅、泥鳅和北方泥鳅肉质比较分析

文章采用组织切片、生化组分分析以及实时荧光定量PCR等方法,研究了大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)和北方泥鳅(Misgurnus bipartitus)肉质差异。结果显示:大鳞副泥鳅、泥鳅和北方泥鳅的肌纤维横截面积分别为(3589.17±2326.01)、(2809.7±1818.69)和(2511.93±1949.03)μm2。粗蛋白和粗脂肪含量均是大鳞副泥鳅最高[分别为(17.07±0.31)%和(2.57±0.38)%],依次为泥鳅[分别为(14.57±0.59)%和(1.37±0.12)%]和北方泥鳅[分别为(12.33±0.15%和0.57±0.06%]。必需氨基酸指数(EAAI)依次为泥鳅(74.38)、大鳞副泥鳅(65.11)和北方泥鳅(60.14);呈味氨基酸含量依次为泥鳅(32.60±1.64)%、大鳞副泥鳅(27.75±2.13)%和北方泥鳅(24.86±1.00)%;除亚油酸以外的总多不饱和脂肪酸含量依次为北方泥鳅(24.43±0.26)%、泥鳅(24.18±1.99)%和大...     

井工煤矿区生态环境系统受损评价

以内蒙古乌海市某井工煤矿区作为研究对象,选取代表性的评价指标,利用层次分析法计算指标权重值,采用综合指数法确定评价等级,最后利用ArcGIS 10.3对研究区生态环境系统受损的程度进行分区。本研究综合考虑了针对矿山地质环境影响与土地复垦适宜性的有效评价因素,提出了更为全面的矿区生态环境系统评价体系,将研究区生态环境按受影响程度的不同分为影响严重区、影响较严重区和影响较轻区,并提出针对性防治措施。研究结果为矿山后续治理和实现矿山生态环境保护提供了科学指导。