“一窗式”学生服务大厅综合管理模式实践

“一窗式”服务大厅是北京航空航天大学在推进教育部“一站式服务”学生综合管理模式建设过程中的创新成果,是学校机构改革过程中贯彻“服务育人”理念、落实“三全育人”要求的重要举措。“一窗式”服务大厅是高校学生事务管理工作的创新路径,更是高校坚持“以学生为中心”和“尊重学生个性化发展”的生动实践。文章通过对北京航空航天大学“一站式服务”的实践经验进行分析与总结,为我国高校“一站式服务”学生综合管理模式建设提供合理性建议与参考,多措并举推进高校学生事务管理工作高质量发展,逐步探索形成一站式集成、网格化管理、精细化服务、信息化支撑的综合管理模式,从而培养出有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代青年。

基于不同遗传群体的大豆分枝数QTL定位分析

分枝数是大豆重要的农艺性状,与大豆株型结构、产量潜力和适应性密切相关。为挖掘大豆分枝数稳定遗传位点,本研究以多分枝大豆Charleston和主茎型大豆东农594为亲本构建的148份重组自交系群体(RILs)和以主茎型大豆绥农14和多分枝野生大豆ZYD00006为亲本构建的213份染色体片段代换系(CSSLs)2个遗传群体为试验材料,采用ICIMapping软件中的完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)和Win-QTL-Cart 2.5软件中的复合区间作图法(composite interval mapping,CIM),对2018-2021年两个遗传群体的分枝数表型数据进行QTL分析,对QTL置信区间内的候选基因进行挖掘。共检测到17个与大豆分枝数性状相关的QTL位点,其中qBNA2_1和qBNK_1在不同年份和不同群体中稳定出现,分布在第8和9号染色体。根据基因注释等信息对两个QTL区间内的候选基因进行筛选,并通过qRT-PCR预测Glyma.08G053700、Glyma.08G068200、Glyma.08G082400和Glyma.09G167100为调控分枝数的候选基因。本研究结果有助于探明大豆分枝数形成的遗传机制,为大豆理想株型研究提供候选基因与材料支撑。

以子叶植株为砧木的大豆再生芽嫁接快繁技术

大豆组织培养过程中一直存在着再生芽不生根、生根少、根系易污染以及再生植株移栽成活率低、生长不良等问题,严重制约大豆遗传转化效率的提升。本研究针对以上问题,以只有子叶、下胚轴和根系的“子叶植株”为砧木,以组织培养产生的再生芽为接穗,建立了一种简单高效的大豆再生芽嫁接快繁技术体系。实验结果表明,以出苗后4~6 d的大豆子叶植株为砧木,以不生根、生根少或根系污染的再生芽为接穗,构建嫁接复合体,再生芽的成活率达到79.8%±4.9%。此外,将再生芽分成2~3个茎段,分别做接穗创制以子叶植株为砧木的嫁接植株,其繁殖种子总数(234.5±39.1粒)较通过组织培养系统得到的单个植株(83.7±13.2粒)提高1.8倍。综上,本研究提出的以子叶植株为砧木、再生芽为接穗的嫁接方法省去了再生芽生根过程,能够有效解决大豆组织培养过程中再生芽不生根、生根少和根系易污染等问题,提高再生芽的成活率,缩短再生芽的繁殖周期,扩大再生芽的种子产量,进而显著提高再生芽的繁殖系数。该技术对提高大豆遗传转化效率,实现再生植株的工程化快繁具有重要意义,对解决其它双子叶植物组织培养过程中再生芽生根困难问题、提高遗传转化效率也具有借鉴价值。

基因编辑技术在大豆基因功能鉴定及遗传改良上的应用

大豆作为重要的粮食作物和油料作物,在人类生产生活中扮演着十分重要的角色。近年来国内大豆供给孱弱,对外依存度过高,使国内大豆市场受到严重冲击,并给国家粮食安全带来一定隐患,因此培育优质高产的大豆品种是当前国内大豆育种的重要目标。目前,大豆中一批控制重要性状的关键基因已经被克隆和解析,为开展分子设计育种提供了重要的理论支撑。传统育种周期长、效率较低,基因编辑技术为生物育种提供了新的途径和工具,可以加速育种进程。以CRISPR/Cas9技术为代表的基因编辑技术已经快速发展成为大豆基因功能研究、改造及农艺性状遗传改良的重要工具。本文介绍了基因编辑技术的类型、特点及其在植物中的应用概况,并综述了其在大豆产量、品质、抗病、抗逆、开花期、共生固氮和育性等农艺性状研究中的最新研究进展,为开展大豆基因编辑育种提供了一定的依据和借鉴。此外,本文还探讨了基因编辑技术在大豆遗传改良中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。

根瘤菌TtsI突变对大豆根瘤菌固氮酶活性的影响及转录组分析

根瘤菌与大豆建立的共生模式为大豆提供了生长发育所必须的氮素,在共生建立时根瘤菌Ⅲ型效应因子是影响结瘤发生的重要信号分子之一。为了解析根瘤菌Ⅲ型效应因子在结瘤中的作用,进行TtsI突变根瘤菌HH103(Sinorhizobium fredii HH103)结瘤鉴定以及根瘤转录组分析,并对差异基因进行富集分析。结果显示:TtsI突变可以降低绥农14根瘤的固氮酶活性,但不影响野生豆ZYD00006的根瘤固氮酶活性。TtsI突变根瘤菌HH103(HH103ΩTtsI)使绥农14根瘤内部分编码氮转运的相关基因以及NLP7下调表达,并且接种HH103ΩTtsI与接种HH103相比,Glyma.11G235200和NLP7在ZYD00006的根瘤中的相对表达没有显著差异。通过GO富集、KEGG富集以及GSEA富集分析显示,差异基因主要涉及信号传导以及代谢进程等,差异基因主要在植物激素信号传导以及MAPK信号通路上富集。研究结果为后续Ⅲ型效应因子的功能和机制的解析以及大豆高效固氮设计提供了新的思路;同时氮转运相关基因的表达差异可为进一步选育高结瘤、高固氮效率以及高氮利用率的大豆品种提供理论支撑。

应用Charleston×东农594重组自交系群体构建SSR大豆遗传图谱

以美国半矮杆大豆品种Charleston为母本,东北农业大学高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:10代重组自交系的154个株系为试验材料,利用164个在亲本之间表现多态的SSR引物对群体进行了分析,构建了一张大豆遗传图谱。该大豆遗传图谱总长度1913.5cM,标记间平均距离为11.89cM。每个连锁群长度变动在0.4～309.5cM之间,连锁群上的标记数在2～28个之间。各连锁群上的SSR标记并不是均匀分布的,其中A1、C2、D1a三个连锁群存在标记密集区。与国内外已构建完成的5张大豆遗传图谱比较表明,该图谱与国外的大豆公共遗传图谱对应性较好。

大豆主要农艺性状的QTL分析

【目的】大豆的多数农艺性状均为重要的数量性状。对大豆的数量性状进行基因定具有重要的研究和应用价值。【方法】以美国半矮秆大豆品种Charleston为母本,东北农业大学高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:10代重组自交系的154个株系为实验材料。164个SSR引物经亲本筛选后用于群体扩增,并构建遗传图谱。对亲本间表现多态的12个农艺性状进行了调查及QTL分析。【结果】农艺性状包括品质性状(蛋白质含量、油分含量、蛋脂总量等);产量性状(单株荚数、单株粒重、百粒重等)和其它农艺性状(株高、生育期、分枝数、主茎节数、平均叶长、平均叶宽等)。结果表明,12个农艺性状共检出68个QTLs。每个性状的QTLs检出个数从平均叶宽的3个到百粒重、株高等的8个,平均每个性状检测出5.8个。与国内外对应农艺性状QTL检测结果相比,多个性状的QTL位点均一致,说明QTL检测准确率较高,可以进一步用于分子辅助育种。【结论】获得了大豆12个重要农艺性状的68个主效QTLs。

大豆DNA提取基本原理的探讨

大豆 DNA提取是进行大豆分子生物学研究的基础。大量、高质量的 DNA提取一直是大豆科学研究者探讨的问题。根据实验经验和查阅有关文献总结了大豆

核酸体外扩增技术

核酸体外扩增是分子生物学研究的基础。随着生物技术的发展 ,出现了越来越多的核酸体外扩增技术。根据其特点可分为两类 :一类是靶核酸的直接扩增 ,如聚合酶链式反应、链替代扩增、连接酶链式反应、核酸依赖的扩增、Qβ复制、转录介导的扩增和滚环扩增等 ;另一类是信号放大扩增 ,如支链DNA、侵染探针等。就现有的核酸扩增技术的原理。

利用野生大豆染色体片段代换系定位百粒重QTL

利用野生大豆ZYD00006(供体亲本)与黑龙江省主栽品种绥农14(轮回亲本)所构建的高世代(BC3)染色体片段代换系130个株行进行QTL定位。采用基于单标记的方差分析方法检测到25个百粒重相关的SSR位点,为避免由于标记位点共分离而产生的假阳性结果,对方差分析得到的相邻位点进行代换作图分析,最终获得分布于大豆10条连锁群上的19个百粒重相关位点。其中有7个位点与已有研究结果完全一致;2个位点与已有研究结果位置相距0.9和4.6 cM;其余10个位点首次发现,推测是本套材料的特有位点;其中位点QSW-D1a-2加性效应3.6,QSW-H-2加性效应-2.1,片段长度均小于10 cM,可作为继续研究的首选位点。

大豆细菌性斑点病抗性品种和种质资源筛选

近年我国东北大豆产区细菌性斑点病发生严重,影响大豆品质和产量。采用室内高压喷雾接种法,利用分离的假单胞杆菌Psgneau001菌株接种黑龙江省主栽品种211份和东北大豆核心种质192份材料,进行抗性鉴定。结果表明,黑龙江省主栽品种抗性材料占34%,感病材料占51%,中间材料占15%;东北大豆核心种质抗性材料占57%,感病材料占26%,中间材料占17%。试验所获抗病种质资源可为大豆抗病育种提供优质候选材料。

大鼠自体嗅成鞘细胞移植治疗脊髓损伤的实验研究

目的探讨自体外周嗅成鞘细胞对脊髓损伤修复的可能作用和促进受损轴突再生的能力,为临床应用自体OECs修复脊髓损伤进行可行性研究.方法以改良的Allen法建立脊髓(T9～10节段)损伤模型后,将动物分为自体OECs悬液组和Hanks液对照组,分别移植含自体OECs的细胞悬液和Hanks液,以神经丝蛋白(NF)和神经生长因子受体蛋白(NGFR p75)免疫荧光双标染色,激光共聚焦显微镜检测移植效果;通过BBB行为学评分记录两组动物后肢恢复功能.结果镜下观察可见自体OECs悬液组动物脊髓损伤处的空洞较对照组明显缩小.而自体OECs悬液组免疫荧光标记纤维中夹有NGFRp75标记的OECs,且随标记的NF纤维走行方向排列.行为学观察可见自体OECs悬液组的大鼠后肢运动功能较对照组有显著恢复.结论自体OECs悬液多点注射有助于脊髓损伤部位神经纤维的再生.

大豆热激蛋白Hsp90家族基因鉴定及分析

热激蛋白Hsp90是广泛存在于微生物和动植物体中高度保守蛋白质之一,大量研究发现其参与生物体应答应激反应、信号转导、细胞周期调控、蛋白降解及转运等生理活动,具有重要研究价值,因此在许多物种中热激蛋白Hsp90基因家均被广泛关注和研究。但大豆中Hsp90基因家族详细信息尚不清楚,研究通过生物信息学分析发现共有13个Hsp90基因在大豆中被鉴定出来,基因序列长度2538~9131 bp,编码序列长度1968~2533 bp,外显子数为2~19个,编码蛋白质氨基酸个数为655~847,其分子质量为75.88~97.07 ku,理论等电点为4.84~6.28,氨基酸序列高度保守,同源性为62%,均包含Hsp90结构域pfam00183和HATPase_C结构域pfam02518,主要分布于8条染色体;系统进化树分析结果显示大豆Hsp90家族基因分为3组;亚细胞定位预测结果显示大豆Hsp90家族基因主要位于细胞质和内质网。研究结果为进一步探索大豆Hsp90家族成员功能奠定了基础。

RNA分子表达技术研究进展

RNA作为基因表达的产物,在基因研究中处于重要的地位。随着生物技术的发展,越来越多的RNA分子技术被建立起来,为基因克隆和基因表达研究提供了有利的工具。根据RNA分子表达技术的技术基础,将RNA分子技术分为4类:以分子杂交为基础的差示筛选、扣除杂交、RNase保护分析、基因芯片和微阵列;以PCR技术为基础的差异显示PCR、cDNA扩增片段长度多态性;以消减杂交和PCR相结合为基础的cDNA代表性差示分析、抑制性消减杂交、交互式扣除RNA差别显示技术、全长基因获得消减杂交、基因鉴定集成法、快速消减杂交;以测序为基础的表达序列标签、基因表达系列分析、表达序列标签串联排列连接、GeneCalling等技术。

大豆生育期降水量与油分含量的相关分析

试验采用27个大豆品种,结合大豆生育期每月降水量,采用随机区组设计,研究了降水量对大豆籽粒油分含量的影响和不同类型品种油分含量与降水量的关系。结果表明,除8月份外,大豆品种油分含量与生育期各月份降水量都达到5%显著水平以上的负相关。6月份和7月份的降水对大豆油分含量形成起到了重要作用。此外,7月份降水对高油大豆品种油分形成起关键作用,而9月份降水对高蛋白和中间类型大豆品种油分形成更重要。

作物回交导入系的构建与应用

回交导入系是利用回交及标记辅助选择的手段构建而成的遗传与育种材料。经过多代回交,后代材料在轮回亲本的遗传背景下只包含一个或少量供体亲本染色体片段,因此,可作为QTL分析的重要材料。同时,多代回交有利于打破优异基因与不良基因的连锁,优异基因导入到整体表现优良的轮回亲本材料中,进而实现对育种材料的改良。鉴于其一致的遗传背景,导入系在QTL精细定位和基因克隆、QTL间互作研究、遗传验证及作物聚合育种和分子设计育种中均发挥重要的作用。本文对回交导入系的构建及其在作物遗传育种中的应用进行综述。

生物芯片工作原理及研究进展

介绍了生物芯片的工作原理 ,在基因发现、基因分类、新药发现、基因表达、基因诊断、基因测序、基因制图、多态性检测等方面的主要应用及我国生物芯片的研究进展。

大豆7S与11S球蛋白QTL元分析及候选基因挖掘

大豆蛋白作为重要营养来源,其含量在大豆种子中约占40%。7S球蛋白(b-伴大豆球蛋白)和11S球蛋白(大豆球蛋白)约占种子总蛋白70%,其含量直接影响大豆蛋白品质及特性。因此,大豆7S与11S球蛋白含量相关QTL定位与候选基因挖掘非常重要。研究调查国内外已报道的42个7S与11S球蛋白相关QTL数据,通过利用BioMercator ver.2.1软件对其进行元分析得到11个Meta-QTL区间。利用《京都基因与基因组百科全书》和基因本体数据库分析Meta-QTL区域基因,确定18个参与调控7S与11S球蛋白含量的相关基因作为候选基因,该候选基因分别参与植物生长发育、氨基酸生物合成等过程。其中1个基因被注释为编码2S白蛋白超家族蛋白,6个基因与蛋白质合成相关细胞器的生长发育相关,5个基因被注释为编码影响贮藏蛋白积累的转录因子家族蛋白,6个基因与贮藏蛋白运输的分子机制相关。研究结果对大豆7S和11S球蛋白相关QTL定位及分子辅助育种具有重要意义。

大鼠自体嗅黏膜移植修复胸髓损伤:形态学和行为学的验证

目的:采用自体嗅黏膜作为组织供体修复脊髓损伤,从形态学和行为学角度验证嗅成鞘细胞移植治疗脊髓损伤的作用及效果,为应用自体嗅成鞘细胞移植治疗临床脊髓损伤提供实验依据。方法:实验于2002-06/2004-10在北京大学基础医学院解剖学与组织胚胎学系中枢神经发育与再生研究室完成。选取清洁级6周龄雄性SD大鼠18只,随机分为自体嗅黏膜移植组10只,冻融对照组8只。两组均建立脊髓损伤模型,自体嗅黏膜移植组取位于鼻中隔后上部的嗅黏膜移植于脊髓损伤处,冻融对照组将自体嗅黏膜冷冻于-20℃冰箱5min,取出后室温放置5min解冻,重复5次后将冻融自体嗅黏膜移植于脊髓损伤处。术后6周于脊髓损伤节段上下各5mm处取材,片厚20μm。然后两组分别以神经丝蛋白和神经生长因子受体蛋白免疫荧光双标染色、激光共聚焦显微镜检测移植效果。免疫组织化学染色观察移植嗅黏膜与周围组织的生长情况。通过BBB行为学评分对两组动物后肢恢复功能进行评估。结果:实验选取SD大鼠18只,全部进入结果分析。①免疫组织化学摄片观察移植细胞在脊髓组织中再生情况:自体嗅黏膜移植组有部分空洞形成,但有部分神经纤维穿过移植区,可见神经生长因子受体蛋白免疫反应阳性的嗅成鞘细胞呈束状排列。冻融对照组无再生纤维通过且形成较大空洞,神经生长因子受体蛋白p75免疫组化反应阴性。②两组大鼠的神经丝蛋白和神经生长因子受体蛋白免疫荧光双标染色结果:自体嗅黏膜移植组免疫荧光标记纤维中夹有神经生长因子受体蛋白p75标记的存活的嗅成鞘细胞,细胞随标记的神经丝蛋白纤维走行方向排列,与宿主组织愈合良好。冻融对照组未见神经生长因子受体蛋白p75标记的嗅成鞘细胞以及神经丝蛋白标记的再生纤维,且形成较大空洞。③两组大鼠手术前后行为学评分结果:与冻融对照组比较,术后2,3,4,5,6周自体嗅黏膜移植组BBB行为学评分显著升高[(3.8±0.7),(5.6±1.4);(4.1±0.6),(9.7±1.3);(4.6±1.7),(12.5±1.2);(5.8±0.9),(13.5±0.9);(6.3±0.9),(13.8±0.9)分;P<0.05或0.01]。结论:嗅黏膜移植以及其中的嗅成鞘细胞对大鼠脊髓损伤修复具有明显的促进作用,并可恢复损伤神经的部分功能。同时自体嗅黏膜移植还有助于脊髓损伤部位神经纤维的再生。

锥体束损伤后不同时间点脑内锥体束神经元热休克蛋白27表达的变化

目的:探讨大鼠锥体束损伤后不同时间点脑内锥体束神经元热休克蛋白27表达的变化。方法:制作大鼠锥体束损伤模型,分别在损伤后3,7,14,28d用免疫组织化学方法检测热休克蛋白27在大鼠脑内初级运动皮质锥体束神经元的表达,分析其表达变化的特点。结果:锥体束损伤3d,HSP27在大多数锥体束神经元中呈强阳性表达,阳性神经元数目为(252±25)个/视野,与对照组(97±18)个/视野比,差异有非常显著性意义(t=10.262,P<0.01),7d时仍维持较高水平(t=2.513,P<0.05),以后则逐渐下降。结论:HSP27的表达随时间而变化,提示其参与了神经系统受损后早期神经元的保护和修复。