Cas9蛋白变体VQR高效识别水稻NGAC前间区序列邻近基序

成簇的规律间隔短回文重复序列及CRISPR相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated 9, CRISPR/Cas9)系统是近年来发展起来并被广泛应用的第三代基因组编辑工具。但是,该系统的酿脓链球菌Cas9(Streptococcus pyogenes, SpCas9)仅能识别NGG前间区序列邻近基序(protospacer adjacent motif, PAM),极大地限制了基因组编辑的范围。SpCas9变体VQR(D1135V/R1335Q/T1337R)在水稻中可识别NGAA、NGAG和NGAT PAM,但尚不清楚是否能识别NGAC PAM。本研究利用改进后的CRISPR/VQR系统对水稻中3个相对低效的VQR靶位点NAL1-Q1、NAL1-Q2和LPA1-Q进行了编辑,结果表明改进后的CRISPR/VQR系统可以高效编辑这3个靶位点,编辑效率分别为9.75%、43.90%和29.26%。为了明确改进后的CRISPR/VQR系统对NGAC PAM的识别情况,本研究选择水稻叶片宽度调控基因NARROW LEAF 1 (NAL1)中的NAL-C位点和蜡质合成基因GLOSSY1 (GL1)中的GL1-C位点进行基因编辑,并获得57株转基因水稻。靶位点PCR扩增及测序结果表明,NAL1-C和GL1-C靶标位点突变的植株分别为27株和44株,突变率分别为47.36%和77.19%;其中NAL1-C/GL1-C双突变植株为26株,双突变率为45.61%。进一步分析表明,CRISPR/VQR系统造成的突变有4种类型,分别为杂合突变、双等位突变、嵌合体突变和纯合突变,其中以杂合突变和双等位突变为主。这些结果表明,改进的CRISPR/VQR系统可以高效编辑水稻NGAC PAM位点,并产生丰富的突变类型。本研究为水稻及其他植物相关基因NGAC PAM位点的编辑提供了理论依据。     

中国石炭纪的一些四射珊瑚新属种

我国解放以来,跟随着大规模区域地层工作的开展,丰富的珊瑚化石资料不断获得,必须尽快大量研究和描述,始能为普查找矿服务。本文描述的7种四射珊瑚,大都是久存作者手中的标本。其中采自华北中石炭世的,有开平蛛网星珊瑚(Arachnastraea kaiping-ensis),葛利普(A.W.Grabau)公布的只有图,而没有描述。其余6个全为新种。属于广西早石炭世的有徐氏似石柱珊瑚(Lithostrotionella hsujiulingi);四川早石炭世的有岳村卡鲁特珊瑚(Carruthersella yaotsunensis);贵州中石炭世的有水城康宁克珊瑚     

基于转录组序列的长柄双花木SSR标记开发

双花木属(Disanthus Maxim.)是金缕梅科(Hamamelidaceae)最原始的单种属,为东亚地区特有属。长柄双花木(D.cercidifolius var.longipes H.T.Chang)是日本特有植物双花木(D.cercidifolius Maxim.)的变种,仅分布于我国南方地区,为国家Ⅱ级保护植物,被列入我国濒危植物种名录,在研究金缕梅科系统发育和东亚植物区系地理演化等方面具有重要的科学价值。由于可利用的SSR标记引物数量不足,阻碍了长柄双花木遗传学研究。本研究对长柄双花木转录组序列进行高通量测序,采用de novo组装方法,共获得32325条unigene。利用MISA软件,搜索到13779个SSR位点,SSR位点发生频率为42.63%,位点分布频率为1/2.95 kb。不同重复基序类型中,二核苷酸重复基序数量最多,占总数44.10%;单核苷酸重复基序次之,占总数37.90%;三核苷酸重复基序,占总数16.71%。二核苷酸重复基序中,AG/CT重复基序数量最多;三核苷酸重复基序中,AAG/CTT重复基序数目最多,其次是ATC/ATG、ACC/GGT和AGC/CTG。从不同种群中任取1株构成8株无亲缘关系的随机样本,对随机合成的60对SSR引物的有效性进行琼脂糖电泳检测的结果表明,46对引物扩增出目的条带,扩增率达76.67%。进一步利用TP-M13-SSR技术基因分型结果显示,30对引物扩增产物显示出多态性,多态位点百分比为65.22%。这表明,基于转录组序列开发的长柄双花木SSR位点多态性较高。本研究结果有助于后续的长柄双花木种群遗传学及系统进化等方面研究。     

“新工科”背景下“代谢工程”课程建设的思考

"代谢工程"是生物工程专业本科生与研究生的专业核心课程,无论是应对新兴产业的"智能制造",还是针对传统发酵工业的升级改造,都能体现其"新工科"的特点。"代谢工程"更注重于培养学生综合运用专业知识来解决实践问题的能力,即合理进行代谢途径与调控网络的设计,实现目的产物的"生物智造"。基于"代谢工程"综合性、时效性、应用性都很强的特点,我们通过明确课程定位、注重经典内容、紧跟学科发展、突出实际应用、强调师生互动等教学方式,不断优化教学体系和教学内容,提出了注重衔接、案例启发、前沿展示、归纳总结等多种教学思路,在教学过程中有效地激发了学生学习兴趣,增强了学生的学习效果,为高层次"新工科"创新人才培养奠定了基础。     

弹性髓内钉与接骨板内固定治疗儿童股骨干骨折的临床疗效对比研究

摘要 目的：对比弹性髓内钉与接骨板内固定治疗儿童股骨干骨折的临床疗效。方法：本研究为回顾性研究,选取我院于2018年3月~2019年8月期间收治的儿童股骨干骨折患者98例,根据固定方式的不同将患儿分为A组（n=50,接骨板内固定治疗）和B组（n=48,弹性髓内钉治疗）,观察两组优良率、术前/术后相关指标及并发症发生情况。结果：B组的优良率高于A组（P<0.05）。B组手术时间、切口长度短于A组,术中出血量少于A组（P<0.05）。B组骨折愈合时间、住院时间、手术至内固定拆除时间、取出内固定手术时间短于A组（P<0.05）。两组患儿并发症发生率对比,差异无统计学意义（P>0.05）。结论：相对于接骨板内固定治疗,弹性髓内钉治疗儿童股骨干骨折,疗效更好,可有效改善术中、术后指标,且不增加并发症的发生率。     

基于前沿热点案例的合成生物学教学模式的探索与实践北大核心CSCD

作为一门理论性与应用性都很强的课程,“合成生物学”对生物工程领域创新性人才培养发挥着至关重要的作用。为此,华中农业大学开设了“合成生物学”课程。首先,以“重基础知识、抓创新实践、追前沿进展”为理念,通过组建高水平的“合成生物学”教学团队,并不断调整优化课程内容,形成了新颖合理的课程体系。其次,在教学过程中,及时将高水平学术期刊及时事热点新闻报道中有关合成生物学的案例引入课堂教学中,丰富了教学内容,提高了学生的学习兴趣。再次,以前沿热点案例为切入点,通过以“学”为中心的授课模式,引导学生深入探讨,提高了学生的思辨思维与创新能力。本课程取得了很好的教学效果,并有效促进了创新型人才培养,在此与同行交流,以期能为“合成生物学”及相关课程的教学改革提供一些新的启发与思考。     

双花木属植物潜在分布区模拟与分析

气候变化直接影响着物种的分布范围。了解气候变化对濒危物种分布区的影响,是开展保护生物学研究的基础。双花木属(Disanthus Maxim.) 1种1变种,隶属金缕梅科(Hamamelidaceae),为东亚特有濒危物种和典型的中-日间断分布成分,在研究东亚植物区系地理演化方面具有重要的科学价值。本研究基于双花木属植物19个当前居群分布点的气候变量,运用MaxEnt模型预测双花木属植物在末次盛冰期(约22000年前)、当前(1950—2000年)和未来(2060—2080年)气候情景下的潜在分布区的结果显示,受试者工作特征曲线下的面积(AUC=0.9999±0.0001)接近于1,表明MaxEnt模型的预测准确度极高;气候变量贡献率和Jackknife检验评估的结果显示,制约双花木属植物分布的主导气候变量是最湿月降水量和最干月降水量。采用ArcGIS 10.0中的ArcToolbox空间分析工具定量分析比较双花木属的分布动态,基于生境稳定性(N_(stab))、当前与其他时期分布区面积比(N_a)和扩张/收缩程度(N_e)的分析结果揭示,在双花木属植物进化过程中,分布范围经历了收缩过程;未来的温室气体排放量升高程度不同,其适生区呈现不同程度(30%—65%)收缩,特别是RCP 8.5气候情景下,我国武夷山山脉的潜在分布区有可能会丧失。探讨双花木属植物对不同时期气候变化的响应,重建冰期以来该属植物地理分布的变迁历史,分析限制其潜在地理分布的主导气候变量,可为双花木属植物保育措施的制定和东亚地区植物区系物种形成演化的研究提供理论参考。     

地方院校《环境工程微生物学》课程改革与实践

《环境工程微生物学》是环境工程专业的核心课程之一,为提高教学质量,以湖南文理学院环境工程专业为例,从明确课程定位、提升教师教学水平、提高学生兴趣以及加强实践教学几个方面进行了探讨。首先需明确该课程不同于普通的微生物学,教师在授课中应将微生物学相关理论知识与环境科学、环境工程领域实践相结合。其次,教师应通过多种方式提高自身教学水平。在授课中应注意通过合理使用教具、引入热点问题以及善于使用多媒体设备、提高学生课堂参与力度等方式来培养学生的学习兴趣。同时,在实践教学中也应注意促进学生对于环境工程微生物理论知识的理解和运用,提高动手能力和实验独操能力,以期达到更好的教学效果。     

“微生物学前沿”新课程体系的构建

作为一门与人类关系极为密切且正在迅速发展的学科，微生物学在生命科学领域具有举足轻重的地位。鉴于微生物学系列课程在教学过程中存在的一些共性问题，我校计划面向3个国家一流本科专业(生物科学、生物技术与生物工程专业)的高年级本科生开设“微生物学前沿”新课程，作为对重要基础理论课程——首批国家一流本科课程“微生物学”的补充与提升。本课程以微生物学的发展前沿、研究热点为授课内容，进一步拓展学生的微生物学知识和眼界，培养学生的科学精神，训练学生的科学思维方法，并增强学生解决复杂问题的能力。本课程的开设将为创新型微生物学专业人才培养起到重要的支撑作用。