农科特色有机化学课程的教学探索与实践

立足高等农林教育,从教学案例、教学方法、教师团队建设等方面对有机化学课程教学进行了探索和实践。教学实践表明,激发了学生的学习兴趣,拓展了学生的视野,助力学生领略了有机化学研究前沿(尤其是与农科交叉融合应用前沿)魅力,培养了学生的文化素养、职业素养和科学素养,塑造了学生“知农爱农”的情怀,厚植了学生的家国情怀;实现了知识传授、能力培养与价值引领的同向同行和交相辉映,有效解决了公共基础课与专业教育需求不能完全匹配的问题,充分发挥了课程在农科人才培养中的作用。

《化学软件及应用》课程教学改革探索与实践

《化学软件及应用》是我校化学、材料与化工、化学工程等专业研究生的基础理论课,也是其他农科专业的选修课。在新农科建设背景下,结合教学中遇到的问题,从教学内容(化学软件)、教学方式方法、考核方式等方面进行改革探索与实践,建立适于研究生化学软件及应用课程的教学模式,旨在激发学生的学习兴趣,提高研究生对化学软件的掌握和应用能力,提升研究生的实践能力、创新能力。

NCA处理对鲜切苹果贮藏品质的影响

鲜切苹果越来越受到消费者的青睐,但鲜切苹果易褐变和失水萎蔫,直接影响其食用价值。硝酰基(HNO)是一氧化氮(NO)的一种单电子还原和质子化形式,已被证明参与生物体内的许多生理过程,在植物乙烯信号通路中具有调节作用。为了研究HNO对鲜切苹果贮藏品质的影响,以1-亚硝基环己基乙酸酯(NCA)为HNO供体,将鲜切苹果分别用5、10、15μmol/L NCA溶液浸泡5 min,以去离子水浸泡5 min为对照,测定5℃贮藏期间的果实品质。结果表明,NCA处理延缓了鲜切苹果的褐变,保持了可溶性固形物含量,提高了超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性,抑制了过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,同时还不同程度地降低了果实贮藏过程中活性氧和羟基自由基的含量。推测可能是由于NCA产生的HNO能通过抑制活性氧生成,维持可溶性固形物含量和色差(ΔΕ),增强抗氧化酶活性,从而提高鲜切苹果的贮藏品质。研究结果为HNO在鲜切果蔬保鲜上的应用提供了参考借鉴。

一氧化氮延缓草莓成熟衰老的生理效应

以硝普钠(SNP)为一氧化氮(NO)供体,研究了不同浓度NO对丰香草莓采后果实乙烯产生、呼吸强度、维生素C(Vc)、可溶性蛋白、失水腐烂和相对电导率,以及超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,5μmol·L-1SNP释放NO可以抑制草莓果实乙烯的产生和呼吸强度,延缓乙烯产生和呼吸高峰的出现,并推迟了果实固酸比、Vc和可溶性蛋白含量下降时期,抑制果实腐烂失水和相对电导率升高;使果实CAT活性显著增强,SOD活性在后期高于对照,但POD活性低于对照。10μmol·L-1SNP对果实产生轻微毒害作用,1μmol·L-1SNP延迟草莓衰老的效果不明显。证明了NO抑制果实衰老与其浓度的相关性,揭示了NO保护细胞膜结构完整的作用机理。

一氧化氮熏蒸对采后肥城桃果实细胞壁代谢的影响

【目的】研究NO处理后果实细胞壁的代谢和酶活性变化,探讨NO对肥城桃果实软化的作用机理以期为NO应用于肥城桃贮藏保鲜提供试验依据。【方法】用0、5、10和15μl·L-1NO气体熏蒸肥城桃2h后分别贮藏于5和27℃,测定果实细胞壁组成和酶活性变化。【结果】5和10μl·L-1NO显著降低5和27℃下肥城桃果实果胶甲酯酶(PME)和内切葡聚糖酶(EGase)活性,延缓了贮藏过程中细胞壁纤维素、半纤维素的降解,并抑制了离子型果胶含量下降和可溶性果胶含量增加。5和10μl·L-1NO提高了外切多聚半乳糖醛酸酶(exo-PG)和内切多聚半乳糖醛酸酶(endo-PG)活性,有利于减轻贮藏过程中果实的絮败。15μl·L-1NO处理果实显现了NO的毒害作用。【结论】果实软化过程中可溶性果胶的增加主要是由离子型果胶转化而来,这可能是肥城桃的一个品种特性。5和10μl·L-1NO有效延缓了肥城桃果实细胞壁代谢,维持桃果肉细胞的完整性,改变低温对PME和PG平衡的影响,缓解低温贮藏对桃果实的冷害作用。这种延缓作用具有时效性,且NO具有双重生物效应。

一氧化氮对草莓果实衰老的影响

以硝普钠(SNP)为一氧化氮供体,研究不同浓度的SNP对‘丰香’草莓果实软化过程相关酶活性的影响。结果表明,5μmol.L-1SNP可以显著增强果实CAT活性,抑制PME、纤维素酶、PPO和LOX活性,并推迟了PPO和LOX活性高峰的出现。但对exo-PG酶活性作用不明显。揭示了适宜浓度的一氧化氮通过改变果实软化酶的活性,能够抑制果实衰老的规律,证明了一氧化氮对果实衰老的影响具有双重生物效应。

一氧化氮对猕猴桃果实营养品质和活性氧代谢的影响

分别用10、20和30μL.L-1一氧化氮(NO)气体熏蒸猕猴桃果实,研究NO对采后徐香猕猴桃(Actinidia chi-nensis Planch.cv.Xuxiang)的营养品质变化和活性氧代谢的影响。结果表明,20μL.L-1 NO处理后的猕猴桃果实含有较低的可溶性固形物和较高的可滴定酸、维生素C,且果实中丙二醛和超氧自由基质量分数低于其他体积分数的NO熏蒸处理(10和30μL.L-1 NO)。20μL.L-1 NO处理降低了猕猴桃果实中LOX活性,延缓了猕猴桃果实采后期间CAT活性的降低,显著提高了猕猴桃果实SOD和POD活性,且显著降低了猕猴桃果实中过氧化氢的质量分数。20μL.L-1 NO气体熏蒸保持了猕猴桃中较高的叶绿素、类胡萝卜素以及维生素E的质量分数。

苹果矮化砧木研究及应用现状

对近年来国内外矮化根砧的应用技术等进行了综述,指出综合利用矮化根砧的各种优良性状。合理控制树势使之达到集约化果树生产的要求,以及选育适于地区条件的优良砧穗组合,是今后矮化根砧应用的一个重要方面。

植物中一氧化氮与园艺产品的成熟和衰老

概述了一氧化氮(NO)的生物学特性、植物中NO的来源、NO对园艺产品成熟保鲜的作用及其生理机制研究的新 进展。

二维码在实验室管理和实验教学中的应用

为了提高实验室管理和实验教学的效率,探索二维码技术在实验室管理和实验教学中的应用。将二维码技术与实验室管理和实验教学相结合,提出了二维码在实验室管理和实验教学中的应用模式。相较于传统的实验室管理和实验教学模式,二维码的应用能提高实验室中仪器、试剂、样品的管理与使用效率,并且能降低在管理与使用过程中的出错率,还能有效地降低管理成本,并能显著提高实验教学的效率。

《化学生物学》课程存在问题及对策研究

为提高《化学生物学》课程的教学质量,结合化学本科专业的教学实践,从课程设置的现状、存在问题和原因等方面进行了深入的分析,提出加大课程建设力度、加强师资力量建设和完善教学条件等对策。

大数据背景下农林院校研究生化学信息基础课程教学改革探索与实践

为解决目前大数据背景下传统化学信息类课程教学中课堂教学与上机教学分离,学生学习与知识掌握脱节等问题,对现有研究生化学信息基础课程进行改革。通过小班特色教学,从教学方式、教学内容等方面进行课程改革,提高研究生文献信息获取能力和软件使用熟练程度,为培养具备在大数据背景下快速获取有效信息的研究生人才提供参考。

把握实验要领 提高学生素质

结合基础化学实验教学的实际情况,借鉴西方工业化国家较多采用的"成人型"管理模式,提出一套更加切合实际的实验教学模式,使教师树立"教是为了少教或者不教"的教学理念。文章从改革授课方式和考核制度两个方面进行了较为深入的探讨。

根皮苷对平邑甜茶根系TCA循环酶的影响

【目的】研究平邑甜茶根系TCA循环对根皮苷的响应,为深入探讨根皮苷等酚酸类物质在苹果连作障碍中造成的伤害机理提供参考。【方法】以根皮苷和根皮苷﹢KMnO4(两者摩尔浓度比4﹕1)处理盆栽平邑甜茶植株,测定根系呼吸速率、TCA循环相关的9种酶活性、根皮苷的含量。【结果】4 mmol.L-1根皮苷处理抑制了根系基础呼吸速率,显著抑制了柠檬酸合酶(CS)、顺乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶(ICDH)、琥珀酸硫激酶(SCS)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、延胡索酸酶(FUM)、苹果酸脱氢酶(MDH)的活性。根皮苷﹢KMnO4处理显著提高了CS、顺乌头酸酶、MDH活性,分别是对照的3.79倍、1.27倍、1.11倍;也不同程度地提高了SCS、ICDH、SDH和FUM活性。4 mmol.L-1根皮苷处理显著提高了α-酮戊二酸脱氢酶系(α-KGDH)和丙酮酸脱氢酶系(PDH)的活性,而根皮苷﹢KMnO4处理明显降低了α-KGDH和PDH的活性但仍明显高于对照水平。根皮苷﹢KMnO4处理土壤中根皮苷的含量显著低于根皮苷处理。【结论】4 mmol.L-1根皮苷抑制平邑甜茶根系呼吸速率,降低根系TCA循环7种酶活性,1 mmol.L-1KMnO4能缓解上述不利影响。

一氧化氮处理对冬枣贮藏期间乙醇代谢及相关品质的影响

【目的】研究NO处理对冬枣贮藏期间乙醇代谢及相关品质的影响,探讨NO对冬枣褐变软化的作用机理,为NO应用于冬枣的贮藏保鲜提供理论依据。【方法】用0、10、20、30μl·L-1NO气体熏蒸4h白熟期冬枣,研究了冬枣室温[(22±1)℃]贮藏和冷藏[(4±1)℃]期间外观品质变化的相关参数,丙酮酸、乙醇、乙醛等含量以及乙醇脱氢酶(ADH)和乳酸脱氢酶(LDH)活性的变化。【结果】20μl·L-1NO处理明显地减少了果实中乙醇、乙醛和丙酮酸的含量,且延缓了丙酮酸含量高峰的出现;显著抑制了乙醇脱氢酶(ADH)和乳酸脱氢酶(LDH)活性。30μl·L-1NO处理促进了冬枣果实在室温或冷藏期间的酒化软化。【结论】20μl·L-1NO处理可以减少乙醇积累对冬枣的毒害,有效抑制了冬枣果实贮藏期间的褐变软化。

黄芪皂苷抗实验性肝损伤作用

两种黄芪苷ASI和SK能对抗D-半乳糖胺,醋氨酚引起的肝损伤。表现为减轻肝毒引起的病变,SGPT降低,肝MDA下降,GSH升高;且三项指标变化呈明显相关。从离体大鼠肝细胞制备法也证明ASI和SK在0.75μmol/L～0.18 nmol/L浓度范围内,可对抗CCl_4引起的GPT升高。给小鼠连续灌服ASI 12,50 mg/kg或SK 6,20 mg/kg能提高肝微粒体细胞色素P—450活性。此结果表明,黄芪苷是黄芪抗肝毒损伤的有效成分。其机理除抗生物氧化外,尚与代谢调节作用有关。

一氧化氮对采后李果实线粒体膜氧化损伤的影响

【目的】研究一氧化氮(NO)对采后李果实线粒体膜氧化伤害的影响。【方法】分别用0、10、15、30μL.L-1NO处理李果实,测定25℃贮藏13d内果实呼吸速率、活性氧(ROS)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性、线粒体通透性转换孔开放程度、膜电位、膜流动性、细胞色素(Cyt)c/a的变化。【结果】与对照和其它NO处理相比,15μL.L-1NO提高了果实中SOD、CAT和POD活性,有效减少了果实中氢过氧化物和超氧阴离子自由基等ROS的含量,抑制了线粒体通透性转换孔的开放,延缓了线粒体膜通透性的升高和Cytc的释放,维持了较高的膜电位。随着浓度升高,30μL.L-1NO对线粒体膜的保护作用降低。【结论】15μL.L-1NO有效减轻了ROS对李果实线粒体膜的氧化伤害,保护线粒体膜的完整性。

4种纤维头对草莓香气成分的萃取效果

【目的】研究不同固相微萃取纤维头对草莓香气成分的萃取效果和质谱数据的自动鉴定方法,为草莓品质育种及其深加工提供一种简单、准确的研究方法。【方法】采用固相微萃取-气相色谱/质谱-自动质谱解卷积鉴定系统检测成熟草莓果实中的香气成分。【结果】在成熟草莓果实中共检测到97种香气成分,主要成分为酯类、醇类、酮类和萜烯类化合物,分别占已检出香气成分总数的42.3%、13.4%、10.3%和6.2%。草莓的特征香气成分至少有8种,根据贡献大小,依次为丁酸乙酯、己酸乙酯、沉香醇、呋喃酮、丁酸甲酯、己酸甲酯、2-庚酮和橙花叔醇。50/30μm DVB/CAR/PDMS纤维头的灵敏度最高、检出的物质最多,其余依次是100μm PDMS纤维头、85μm PA和7μm PDMS。4种固相微萃取纤维头对酯类物质均有较好的萃取效果,50/30μm DVB/CAR/PDMS纤维头对酮类、萜烯类、醇类和醛类物质的萃取效果明显高于其它纤维头。【结论】50/30μm DVB/CAR/PDMS纤维头较适用于草莓香气成分的萃取。自动质谱解卷积鉴定系统处理鉴定质谱数据具有灵敏度高、准确性好、速度快的特点,值得推广应用。

NO对采后李果实保鲜效果的影响

以"盖县大李"李果实为试验材料,用0,10,15,30μL/L NO气体熏蒸处理李果实,测定25℃贮藏12 d内果实可溶性固形物含量、硬度、色泽、香气成分、乙烯释放速率和呼吸强度的变化,探讨外源NO熏蒸处理对李果实保鲜效果的影响。结果表明:NO处理显著抑制李果实的乙烯释放速率和呼吸强度,延缓了果实硬度的下降和可溶性固形物含量的升高,有效抑制李果实贮藏过程中转红,15μL/L NO处理也显著保持贮藏过程中李果实香气成分。本实验以15μL/L NO处理效果最好。