基于超星学习通的混合式教学模式应用研究——以发酵工程课程为例

为了提高发酵工程课程的教学质量和教学效果,针对发酵工程课程的内容和特点,将互联网+技术与教学相结合,进行了基于超星学习通平台的混合式线上线下教学方式的改革,结果表明:在增强了学生自主学习能力的同时,也促进了教师的自我提升。     

高粱光敏色素A基因的克隆、蛋白结构与长短日照诱导表达模式

光敏色素是一类红光/远红光受体,对植物光形态建成、外部形态和生理功能等方面起着重要的调节作用。为明晰光敏色素A在调控高粱光形态建成发育过程中的作用,本研究比较分析光温敏感程度不同的高粱品种Btx623、Rio、Tx430和LH645的PhyA基因序列和PHYA蛋白的保守结构域,利用qRT-PCR明确长短日照条件处理下PhyA基因的表达模式。结果表明,Btx623、Rio和Tx430之间PhyA基因序列存在非同义突变,LH645在PhyA基因的第7个外显子上插入了5 bp碱基序列;高粱PhyA蛋白中含有1个PAS-2结构域、1个GAF结构域、1个Phytochrome结构域、2个PAS结构域、1个组氨酸激酶A结构域和1个类似组氨酸激酶的ATP激酶结构;遗传进化树分析表明,单子叶和双子叶植物PhyA蛋白明显聚为2大类,高粱PhyA、谷子PhyA和玉米PhyA1、PhyA2聚为一个亚类,相互间亲缘关系较近,与水稻PhyA同源性相对较远;在短日照(SD)条件下各时期PhyA基因转录水平变化显著,Rio PhyA基因转录水平较Btx623和Tx430变化明显,LH645 PhyA基因转录变化不显著,在长日照(LD)条件下Rio PhyA基因转录水平低于Btx623和Tx430,LH645 PhyA基因转录水平变化不显著。以上结果表明,PhyA受光周期诱导,推测其在高粱光形态建成中起重要调控作用。本研究为进一步解析PhyA基因功能及其在调控高粱光形态建成发育过程中的作用提供理论基础。     

不同浓度NAA/6BA配比对不同品种甘薯茎尖培养特性的影响

为明确不同品种甘薯茎尖培养的最佳NAA/6BA配比,设置0.1 mg/L/2.5 mg/L、0.2 mg/L/2.5 mg/L、0.2 mg/L/1.0 mg/L 3组NAA/6BA浓度配比处理,观测不同浓度激素处理对‘北京553’、‘红香蕉’、‘苏薯8号’、‘烟薯25’、‘安吉芋’、‘济徐23’、‘渝紫7号’、‘商薯19’茎尖培养成苗率、愈伤组织直径、不定根数目、叶片数和植株高度的影响,同时调查不同品种试管苗的移栽成活率。结果表明,‘红香蕉’、‘济徐23’、‘渝紫7号’、‘商薯19’在0.1 mg/L/2.5 mg/L的处理下培养效率最高;‘安吉芋’在0.2 mg/L/2.5 mg/L的处理下培养效率最高;‘苏薯8号’、‘北京553’、‘烟薯25’在0.2 mg/L/1.0 mg/L的处理下培养效率最高。因此,在甘薯茎尖培养过程中,不同甘薯品种适宜的NAA/6BA配比存在显著差异,在实际生产中应根据品种特性来进行调整激素的用量和比例。     

SNAT2介导蛋氨酸对牛乳腺上皮细胞增殖与自噬的调节作用

钠离子依赖性中性氨基酸转运体2（SNAT2）是一种氨基酸转运蛋白，可转运中性氨基酸，广泛分布于多种细胞中。氨基酸既可作为蛋白质合成的底物，也是调节细胞新陈代谢的关键信号分子，但SNAT2是否介导氨基酸调节BMECs增殖和自噬尚未见报道。本研究利用CASY细胞计数和Western blotting技术检测SNAT2过表达和siRNA干扰后牛乳腺上皮细胞（BMECs）增殖情况以及SNAT2对自噬标志蛋白LC3-Ⅰ/Ⅱ表达量的影响，并利用免疫荧光检测细胞自噬斑点（LC3-Ⅱ）变化。结果显示，SNAT2过表达时，p-PI3K、p-mTOR和Cyclin D1表达量增加，反之，p-PI3K、p-mTOR和Cyclin D1表达量下降。SNAT2抑制时，LC3-Ⅱ表达量增加，免疫荧光检测自噬斑点增多。添加自噬增强剂海藻糖（trehalose，Tre）和蛋氨酸（methionine，Met）后，与单一添加Tre组相比，Met+Tre组p-mTOR表达量增加，LC3-Ⅱ表达量降低，胞浆内绿色自噬斑点减少；添加Tre和Met并抑制SNAT2时，p-mTOR表达量下降，LC3-Ⅱ表达量增多，胞浆内绿色自噬斑点增加。以上结果表明，SNAT2可介导Met通过调控PI3K-mTOR/Cyclin D1信号通路调节BMECs的增殖与自噬。     

不同施氮水平下缓释氮肥配施对机插稻氮素利用特征及产量的影响

【目的】在高施氮水平和常规施氮水平下,研究缓释氮肥配施对机插稻氮素利用和产量的影响及其生理机制,为机插稻的氮肥高效利用提供依据。【方法】以中迟熟杂交籼稻川谷优7329为材料,采用二因素裂区设计,设置不同的施氮水平及5种缓释氮肥与常规氮肥(尿素)配施处理,并设置不施氮处理,分析不同施氮水平下缓释氮肥与常规氮肥配施对机插稻氮素利用和产量的影响及其生理机制,并探讨氮素利用和产量与生理响应之间的关系。【结果】结果表明,施氮水平、缓释氮肥与常规氮肥配施对机插稻氮素利用特征及产量均存在显著或极显著的影响,机插稻拔节、抽穗及结实期对氮素的吸收利用以及结实期茎鞘的氮素转运量与干物质量、氮素积累量、氮肥表观利用率、每穗实粒数及最终产量显著或极显著正相关(r=0.38*~0.69**)。与常规氮肥运筹相比,缓释氮肥与常规氮肥配施、全缓释氮肥施用处理的机插稻成熟期干物质积累量、氮素积累总量、光合势、叶面积指数、氮肥表观利用率及穗部氮素增加量均显著提高,进而促进增产。【结论】据产量及氮素利用效率表现,机插稻产量在180 kg/hm2施氮水平下较高,且在缓释氮肥与常规氮肥配施比例为7∶3一次性施用时产量最高,较其他氮肥运筹产量高0.84%~26.59%,氮肥表观利用率高0.28%~47.02%,为最优氮肥运筹模式。但不同施氮水平下,随着缓释氮肥配施比例的降低,群体叶面积指数、光合势及物质积累等指标也降低,且在施氮处理为全常规氮肥时最低,均不利于机插稻氮肥利用效率及最终产量的提高。     

中雄4号杨选育研究

从中国林业科学研究院林业研究所引入39个美洲黑杨×甜杨杂交无性系,在黑龙江西部高纬度高寒地区对各无性系苗期生长、越冬及抗病虫性等性状进行多年测试,选择繁殖能力强、苗期长势好、无严重病虫害、抗逆性强、能安全越冬的优良品系进行大量繁殖,建立品系评比林进行复选。经20 a时间,开展苗期品系评比、区域试验与示范,筛选出杨树新品种中雄4号杨(Populus deltoides×P.suaveolens)。该品种为雄株,具有树干通直圆满、速生、材质好、耐寒、抗旱、抗病虫和不飞絮等优良特性,适合作纸浆材等工业用材林、防护林及绿化树种。     

不同施肥方式对设施番茄生理指标和品质的影响

以"粉太郎"番茄为试材,采用日光温室微区试验,设置5个不同施肥处理,即50％化肥N+50％有机肥N+改良剂组(HYG)、50％化肥N+50％有机肥N组(HY)、100％有机肥N组(Y)、100％化肥N组(H)和不施肥处理组(CK),研究了不同施肥方式对设施番茄生长、光合作用及品质的影响,以期为设施土壤提高番茄产量和合理施肥提供参考依据.结果 表明:HYG处理的根系总长度、总表面积、总体积、根尖数、平均直径和根干质量等性状表现上优于其它处理,表现为HYG＞Y＞HY＞H＞CK,与常规施肥(H处理)相比分别高出41.75％、39.57％、137.80％、60.66％、33.33％和49.65％;果实的可溶性糖和可溶性蛋白质含量也高于其它处理,与CK相比增加了7.26％和44.76％,果实中总酸含量得到了显著降低;同时番茄叶片的蒸腾速率、净光合速率、气孔导度和叶绿素含量的值也显著高于其它处理,并显著降低了胞间CO2浓度.因此,该试验条件下,采用50％化肥N+50％有机肥N+改良剂处理,能够促进设施番茄植株的生长,增强其光合作用及提高其品质.     

Analysing taxonomic structures and local ecological processes in temperate forests in North Eastern China

Background

One of the core issues of forest community ecology is the exploration of how ecological processes affect community structure. The relative importance of different processes is still under debate. This study addresses four questions: (1) how is the taxonomic structure of a forest community affected by spatial scale? (2) does the taxonomic structure reveal effects of local processes such as environmental filtering, dispersal limitation or interspecific competition at a local scale? (3) does the effect of local processes on the taxonomic structure vary with the spatial scale? (4) does the analysis based on taxonomic structures provide similar insights when compared with the use of phylogenetic information? Based on the data collected in two large forest observational field studies, the taxonomic structures of the plant communities were analyzed at different sampling scales using taxonomic ratios (number of genera/number of species, number of families/number of species), and the relationship between the number of higher taxa and the number of species. Two random null models were used and the “standardized effect size” (SES) of taxonomic ratios was calculated, to assess possible differences between the observed and simulated taxonomic structures, which may be caused by specific ecological processes. We further applied a phylogeny-based method to compare results with those of the taxonomic approach.

Results

As expected, the taxonomic ratios decline with increasing grain size. The quantitative relationship between genera/families and species, described by a linearized power function, showed a good fit. With the exception of the family-species relationship in the Jiaohe study area, the exponents of the genus/family-species relationships did not show any scale dependent effects. The taxonomic ratios of the observed communities had significantly lower values than those of the simulated random community under the test of two null models at almost all scales. Null Model 2 which considered the spatial dispersion of species generated a taxonomic structure which proved to be more consistent with that in the observed community. As sampling sizes increased from 20 m × 20 m to 50 m × 50 m, the magnitudes of SESs of taxonomic ratios increased. Based on the phylogenetic analysis, we found that the Jiaohe plot was phylogenetically clustered at almost all scales. We detected significant phylogenetically overdispersion at the 20 m × 20 m and 30 m × 30 m scales in the Liangshui plot.

Conclusions

The results suggest that the effect of abiotic filtering is greater than the effects of interspecific competition in shaping the local community at almost all scales. Local processes influence the taxonomic structures, but their combined effects vary with the spatial scale. The taxonomic approach provides similar insights as the phylogenetic approach, especially when we applied a more conservative null model. Analysing taxonomic structure may be a useful tool for communities where well-resolved phylogenetic data are not available.

     

褪黑素浸种对大豆种子萌发过程中干旱胁迫的缓解效应

以大豆干旱敏感型品种绥农26为材料,采用室内培养法,研究不同浓度褪黑素(0、100、300、500、800μmol·L~(-1))浸种对6%PEG-6000模拟干旱胁迫条件下大豆种子萌发的影响。结果表明:干旱胁迫处理抑制了大豆种子萌发,与对照(蒸馏水处理种子)相比,处理D(6%PEG处理种子)的发芽势、发芽率、根体积和鲜重显著降低,降幅分别为38.14%、23.72%、21.4%、25.6%;根系电导率、MDA和H_2O_2含量大幅上升,增幅分别为51.18%、83.33%和60.60%。而褪黑素浸种处理(100、300、500、800μmol·L~(-1))显著缓解了干旱胁迫对种子萌发的抑制,促进了根系生长,其中以根直径和干重提升最为显著,分别增加了16.38%、29.73%、34.97%、31.72%和10.70%、14.28%、10.70%、25.00%;抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性提高,其中处理M500+D(500μmol·L~(-1)褪黑素+6%PEG)效果最为显著,增幅分别为37.61%、40.10%、12.96%和28.31%。在6%PEG-6000模拟的干旱胁迫下,500μmol·L~(-1)褪黑素浸种处理对大豆种子萌发过程中干旱胁迫的缓解效果最佳。     

基于全基因序列的中国北方3省(区)马铃薯Y病毒遗传多样性分析

本研究以马铃薯Y病毒(PVY)全基因组为基础,分析吉林、黑龙江和内蒙古3省(区)PVY群体遗传多样性和群体分化,并评估突变、重组、选择等遗传力所起的作用。根据已报道的PVY全基因序列保守区设计4对引物,采用片段重叠法对来自内蒙古和吉林的24个PVY分离物全基因序列进行测定,并联合NCBI中已登录的9个黑龙江分离物全基因组序列进行遗传多样性参数评估、群体分化检验和分子变异等分析。结果显示,我国北方3省(区)PVY群体遗传多样性高,其中内蒙古和黑龙江PVY群体遗传多样性高于吉林群体,并且3个群体之间呈现一定程度的遗传分化。分子变异分析发现在PVY基因组中存在1 786个变异位点,表明我国北方3省(区)PVY群体变异程度较高,并且这种高变异度有85.54%来自各个马铃薯种植区内PVY个体的遗传变异。重组分析和系统发育分析发现,我国北方3省(区)PVY群体中重组株系占比高达90.3%,并具有明显的株系多样性,表明PVY重组株系已成为我国北方3省(区)马铃薯种植区的流行株系。选择压力分析显示,使用FEL和IFEL法分别检测出501个和315个净化压力选择位点,这表明3省(区)PVY群体受净化选择压力为主。以上结果表明,中国北方3省(区)PVY群体遗传多样性高,突变、重组和自然选择都对遗传多样性和群体分化存在一定影响。