植物学教学实验室管理方法探讨——以南京农业大学生命科学学院生物实验中心植物学教学实验室为例

教学实验是高校教学中的一个重要环节,承担着全校相关课程的实验实习任务,能否科学、高效运行是实验室管理水平的有效反映。本文以南京农业大学生命科学学院生物实验中心植物学教学实验室为例,从实验室管理制度的建立健全、维护管理和管理人员综合能力水平的提高等三方面进行探讨,以促进实验教学交流。

Coffee Break和Seminar:提升大学生创新能力的有效方法——南京农业大学生物学理科基地大学生科研训练计划的实践

大学生科研训练（Student Research Training，SRT）计划是提高大学生科研能力的重要途径之一，也是培养国家理科基地创新性人才的重要举措。为了解决在实施SRT过程中出现的老师与学生交流不足的问题，南京农业大学引入了以Coffee Break和Seminar为主体的交流模式。经过近四年的实践探索，该模式有力地完善和保障了SRT的顺利实施，大大促进了创新型人才的培养。文章对此进行了详细的阐述。

大型仪器平台虚拟仿真实训系统在农业与生命科学类研究生培养中的应用机制

介绍了构建大型仪器平台虚拟仿真实训系统的背景及作用,以农业与生命科学类研究生培养的创新实践能力为基础,对大型仪器平台虚拟仿真实训系统的应用机制进行了实践探索。

生命科学大四学生综合性实验课程体系的实践

介绍了南京农业大学生命科学学院大四学生必修课程——综合性实验三大模块,即植物学大实验、微生物大实验、生物大分子分离和鉴定的方式内容以及考核方式。通过系列实验的锻炼,提高了学生综合运用各种知识和实验方法解决复杂问题的能力,为学生进入研究生阶段的学习和科研奠定了良好的基础。

微量热技术在生命科学及秸秆降解腐熟研究中的应用

综述了微量热技术的特点、工作原理以及其在生命科学中的应用和进展,并重点阐述了其在秸秆降解腐熟中的应用。

基于计划行为理论的农业绿色生产技术采纳研究——以梨园生草栽培技术为例

梨园生草有利于土壤有机质提升和果实品质提高,是重要的栽培措施,但我国梨园生草技术普及率较低,具体原因尚不明确。计划行为理论是目前最重要的关于行为内生影响因素的理论模型,在农业农村、居民消费意愿等研究领域均有广泛应用。为研究影响农户使用生草技术意愿及行为响应的因素,基于拓展的计划行为理论调查了15个省(市)的204份梨园数据,运用结构方程模型通过模型路径分析、调节效应分析及假说检验分析了信息对农户行为态度、主观规范、知觉行为控制的影响,主观规范对行为态度的影响,行为态度对农户意愿的影响,意愿对行为响应的影响以及知觉行为控制的调节作用。通过标准系数及显著性分析结果表明,结果信息、社会信息、能力及资源信息对农户的行为态度、主观规范及知觉行为控制有正向影响;行为态度对农户意愿有显著正向影响;主观规范对农户的行为态度有显著正向影响;知觉行为控制在农户意愿与行为之间存在着正向调节作用。因此,建议通过加强宣传、技术支持、提供补贴等方式提高农户对梨园生草栽培技术的采纳行为。

南京农业大学微生物学虚拟仿真实验教学模式的探索

借助虚拟仿真技术构建的虚实结合的虚拟仿真实验,是提高学生实践动手能力的有力补充和有效途径。本文通过对微生物学实验教学现状的分析,探讨南京农业大学微生物学虚拟仿真实验教学模式建设的意义,重点阐述建设思路、建设方案及教学特点。该仿真实验教学体系主要从基础微生物学和应用微生物学两大模块进行构建,同时将本校的污水生物处理技术、食用菌资源调查与利用等科研成果转化为教学资源,以丰富实验教学内容。

微生物学类研究生创新技能培养体系的探索——以南京农业大学为例

探讨南京农业大学"微生物学研究方法与技术"专项培训体系的构建,重点阐述建设内容、建设方式及教学成效。该培训体系分为5个功能模块,每个模块由专题讲座和实验技能培训两部分内容组成。通过该培训体系的训练,研究生能熟练掌握大型仪器设备的应用、操作、维护等相关知识,培养了良好的实验技能、严谨的实验作风、认真的科学态度,具备了基本的科学研究能力和科学研究品质,是提高研究生创新能力和实践能力的有效途径。

大豆籽粒Ve含量的全基因组关联分析

维生素E(Ve)是大豆油中一种天然抗氧化剂,是评价大豆油营养价值的重要指标。本研究利用含有264份的大豆自然群体在2021年和2022年测定了籽粒中α-、γ-和δ-生育酚含量,并进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)。本研究共检测到199个与大豆Ve含量显著关联的SNP位点,其中9个可在2个环境或者2个性状被重复检测到,分别位于3号、7号、11号、12号、13号、15号、17号和18号染色体上。其中位于7号染色体上的显著关联信号是控制α-生育酚含量的主效位点,可在2年环境中被检测到,表型变异解释率为9.83%。对该位点候选基因进行筛选,获得一个编码myb转录因子的基因Glyma.07G054000,可能是这个位点的效应基因。另外,在12号染色体上得到2个编码γ-生育酚甲基转移酶的基因Glyma.12G014200和Glyma.12G014300,有可能是影响Ve含量的重要基因。本研究结果有助于解析大豆籽粒Ve含量的遗传基础及其调控机制,为大豆品质遗传改良奠定了基础。

烯效唑处理对甘薯产量、土壤残留和后茬小麦生长的影响

在甘薯膨大初期设置叶面喷施和随水根部滴灌烯效唑的施用方式,研究烯效唑对甘薯块根产量、土壤残留和后茬小麦生长的影响.结果表明,适当的烯效唑处理能抑制甘薯地上部的生长,促进块根膨大,提高块根产量,其中叶面喷施的增产效果优于随水根部滴灌.高效液相色谱检测表明,各处理组土壤中烯效唑残留浓度均低于0.1 mg/kg,但是后茬土壤的生物效应试验显示,烯效唑有效成分施用量≥10 g/666.7 m^(2)时,土壤中的残留有可能对后茬作物产生影响.后茬小麦田间试验结果发现,随着甘薯生产中烯效唑施用期延后和剂量的增加,后茬小麦的株高和产量显著下降.因此,北方薯区春薯栽后67 d左右,进行<10 g/666.7 m^(2)烯效唑叶面喷施可以提高甘薯产量,同时对后茬小麦没有不良影响.

基因组中非核糖体肽合成酶编码基因的挖掘与分析

[目的]Epichlo内生真菌能够产生抵御牲畜和害虫啃食的生物碱,其中部分生物碱由非核糖体肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase,NRPS)合成。本研究旨在分析E.festucae基因组内的NRPS编码基因,并预测其功能。[方法]以E.festucae E2368菌株基因组数据为对象,综合运用HMMER和全局比对等分析方法以及ClustScan、PKS/NRPS Analysis和NCBI等数据库进行信息比对。[结果]E2368基因组中含有至少19个候选NRPS基因,其中11个未在Epichlo内生真菌中报道。序列比对结果表明候选基因均为子囊菌中已报道的序列,但其中8个基因的功能未知;E2368基因组中存在环孢菌素合成酶基因扩增现象。构建候选NRPS基因所有A结构域氨基酸序列发育树,发现不同NRPS基因的A结构域会聚到同一分枝,而相同NRPS基因的A结构域则分散于不同分枝,说明采用简并引物扩增NRPS基因存在一定的局限性。[结论]对E2368基因组中NRPS基因的挖掘,将有助于解析NRPS基因的多样性,促进对新的天然产物的发现和生物合成途径的认识。

不同氮含量对大球盖菇菌丝生长和碳氮代谢相关酶活性及基因表达的影响

通过研究液体培养时不同氮含量(0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%)对菌丝生长、碳氮代谢相关酶活性及基因表达的影响,筛选大球盖菇(Stropharia rugosoannulata)菌丝生长最适氮源。结果表明:豆粕粉是大球盖菇菌丝生长最适氮源。氮含量为0.6%时,菌丝生长速度最快。在实验范围内,对照(氮含量为0)的亚硝酸盐还原酶活性较高,1.2%氮含量的天冬酰胺合成酶活性较高,0.6%氮含量的谷氨酸合酶活性最高;0.6%氮含量的内切β-1,4-葡聚糖酶活性最高,β-1,3-葡聚糖酶活性较高;0.6%氮含量的谷氨酸合酶基因表达量最高,1.2%氮含量的谷氨酸脱氢酶基因表达量较高;对照的β-1,3-葡聚糖酶基因和半纤维素酶基因表达量均最高。研究结果可为大球盖菇液体菌种开发和应用提供参考。

以提升研究生核心能力为导向的大型仪器平台工作优化

大型仪器是高校的重要资源,也是研究生科研能力和创新意识培养的重要支撑,平台需要不断优化和完善,从而培养研究生扎实的专业基础、完善的实验技能和持续的创新能力。因此,仪器的管理运行、技术推进、教学辅助和科研助力是大型仪器平台的重要任务。南京农业大学生命科学大型仪器平台从课程设置、教学模式、互动培训等方面强化教学,同时从技术指导、资源积累、科研融合等角度助力科研,促进了学生能力提升和科研进步。大型仪器平台的工作优化对高校的研究生培养起到了很好的辅助作用。

芽孢杆菌及其胞外多糖对空心菜和茼蒿Cd吸收及土壤团聚体的影响

本研究旨在探究产胞外多糖芽孢杆菌对蔬菜镉(Cd)积累及土壤结构的影响。采用以空心菜和茼蒿为供试材料的盆栽试验,研究了功能菌株Priestia megaterium YG35和Bacillus halodurans G20降低蔬菜吸收Cd的效果和可能作用机制。结果表明,与CK相比,菌株YG35、菌株G20及其胞外多糖处理显著增加空心菜和茼蒿可食用组织干质量(37.8%~115.1%),显著降低可食用组织Cd含量(21.9%~44.2%),并使茼蒿Cd含量(0.057~0.061 mg·kg-1)达到安全可食用标准,显著降低根际土壤有效态Cd含量(3.7%~11.7%),显著(P<0.05)增加根际土壤多糖含量(35.9%~49.5%)和蔗糖酶活性(15.3%~28.4%),促进根际土壤团聚体向大粒径转化。研究表明,YG35和G20及其胞外多糖能降低蔬菜对Cd的吸收,促进蔬菜生长,改善土壤结构,具有在Cd污染土壤上实现蔬菜安全生产的应用潜力。

硝化作用强度对EBPR工艺运行效果的影响

[目的]本文旨在探究硝化作用强度对强化生物除磷(EBPR)工艺运行效果的影响。[方法]采用厌氧-好氧型序批式生物反应器(SBR)驯化得到EBPR污泥,将进水氨氮浓度提高至48 mg·L^(-1),比较无硝化抑制剂和添加硝化抑制剂2种条件下EBPR系统中硝化作用强度及除磷效率的变化,分析硝化作用强度对EBPR工艺运行效果的影响。在系统运行各阶段均取1个周期,测定混合液中磷酸根、氨氮、硝氮、亚硝氮质量浓度以及EBPR污泥中糖原、聚羟基烷酸(PHA)含量的周期变化,分析硝化作用强度对聚磷菌代谢的影响。[结果]在进水氨氮浓度提高至48 mg·L^(-1)且无硝化抑制剂的情况下,硝化作用强度逐渐增强,17 d后硝化反应速率上升至1.45~1.80 mg·h^(-1)·g^(-1),系统出现了好氧磷释放现象,导致除磷效率大幅下降,同时出现糖原的降解量与合成量显著上升、PHA的合成量与降解量显著下降等代谢异常现象;再次加入硝化抑制剂,系统的除磷功能在24 h内恢复正常。[结论]EBPR工艺运行效果与硝化作用强度密切相关,当硝化反应速率上升到一定程度时可引起好氧磷释放现象,导致EBPR工艺除磷效率大幅下降。

鹿茸菇的研究概述

鹿茸菇(Lyophyllum decastes)作为一种珍稀的食药兼用菌,营养丰富且高蛋白低脂肪,具有抗肿瘤、降三高、调节免疫力、保肝护肝等功效,其功能活性物质的主要成分为多糖类、甾醇类及核苷等。对鹿茸菇的驯化栽培、营养价值和活性成分及作用等方面进行详细介绍,为该菌的推广及相关研究提供参考。

不同温度对羊肚菌淀粉代谢的调控研究

研究了不同温度对淀粉培养基中羊肚菌菌丝生长、淀粉酶活[腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、α-淀粉酶、β-淀粉酶、淀粉分支酶(DBE)、淀粉脱分支酶(SBE)]、淀粉含量(直链淀粉、支链淀粉)和淀粉相关酶基因表达的影响。结果表明:在10—25℃温度条件下,随着温度的增加,淀粉培养基上菌丝生长速度加快,菌丝浓密度和菌丝尖端分叉增加;AGPase、DBE、α-淀粉酶、β-淀粉酶在20℃下活性最高,SBE则在10℃下活性最高。直链淀粉含量和支链淀粉剩余含量在10℃下最高。相关性分析结果显示,温度与α-淀粉酶活性和SBE活性相关性不显著,与β-淀粉酶活性、AGPase活性、DBE活性呈显著负相关,与直链淀粉含量和支链淀粉含量呈极显著负相关。综上,在15—20℃温度条件下,羊肚菌对培养基中的淀粉代谢能力最强,10℃低温或者25℃高温都不利于羊肚菌对培养基质中淀粉的利用。研究可为羊肚菌的菌种制作和人工种植提供理论支撑。

黏细菌来源硫胺素酶Ⅰ的生理功能探究

为探究硫胺素酶Ⅰ在黏细菌中的生理功能,选取Corallococcus sp.EGB、Myxococcus xanthus DK1622和Cystobacter sp.1404三种不同种属的黏细菌,研究3种黏细菌基因组中硫胺素合成与菌株生长发育的关系。结果显示,3种黏细菌基因组中均具有完整的硫胺素合成途径,且具有硫胺素合成前体嘧啶(4-amino-5-hydroxymethyl-2-methylpyrimidine,HMP)回收相关基因,但未发现硫胺素或其前体噻唑回收相关基因;HMP合成酶基因thiC上游存在的焦磷酸硫胺素核糖开关(TPP-riboswitch)可根据环境中硫胺素浓度调控thiC基因的转录水平。菌株DK1622及其硫胺素酶Ⅰ敲除突变株CL1003中分别插入thiC基因,构建突变菌株CL1006和CL1007,发现CL1006在无硫胺素培养基中需要额外添加硫胺素或HMP才能恢复生长,但相比于硫胺素处理组,HMP处理组菌落直径显著增加了9.0%;CL1007只能在添加HMP平板中生长,单独添加完整的硫胺素并不能使其恢复生长,但当硫胺素酶CcThi1和硫胺素共同添加时,CL1007的生长得到恢复。结果表明,黏细菌不直接利用外源硫胺素,但可通过硫胺素酶Ⅰ将其分解成嘧啶前体被利用。

南京地区农田土壤和蔬菜重金属污染状况研究

采集了南京市5县4郊5个环境单元（矿冶区、交通干线、工厂周边、污灌地、农产品基地）共100个样点的农田土壤及部分蔬菜样品，测定了重金属（Pb、Cu、Zn、Cd）的质量分数。结果表明，土壤Ph、cu、zn、cd质量分数的变化范围分别为26．1～4138．8、16．5～3375．1、46．0～3587．6、0．09～17．6lmg／kg。不同功能区土壤重金属含量存在明显差异，以矿区周边农田污染最为严重，其次为污灌地和公路沿线农田，部分农产品基地存在轻度Cd污染，工厂周边农田土壤污染相对较小。19个样点的青菜地上部重金属Pb、cu、Zn、Cd质量分数的变化范围分别为0．1l～7．11、5．04～76．42、36．8～364．3、0．04～2.96mg／kg，同样以矿区周边污染农田的青菜样本重金属含量最高。青菜重金属含量与土壤重金属生物有效性含量和总量之间呈极显著相关。不合理的矿业开采和冶炼是导致南京地区农田土壤和蔬菜重金属污染的重要原因。

南京地区西花蓟马发生调查及其分子检测

以西花蓟马和烟蓟马的线粒体DNA的COI基因设计特异性引物,建立了西花蓟马PCR快速检测方法,该方法可以检测1/120单头成虫,对各种虫态均可进行特异性检测。对南京54种植物花器中蓟马种类进行了调查,通过形态特征和线粒体DNA的COI基因分子检测,均证明西花蓟马已在其中25种植物上发生,西花蓟马种群数量达蓟马总量20%的有11种植物,超过30%的有5种。