大学生科创活动与创新创业能力培养研究——以湖南农业大学生物科学技术学院为例

大学生科创活动是培养大学生创新创业能力的重要方式和手段,是极具前瞻性的举措,因此,举办科技创新创业活动对现代大学生以及国家和社会都有着重要意义。我们通过对湖南农业大学生物科学技术学院的学生进行问卷调查发现,以高校为创新创业平台存在障碍与挑战。主要原因是高校资源不够,并且宣传力度欠缺。根据调查分析,认为清除障碍、提升高校科创活动水平的策略包括加大实验室的开放度与使用度,以及重视实验教学,从而激发学生对创新创业的热情。另外,也需要加强创新创业教育的导师团队建设,整合资源,构建一体化平台。

一流专业建设背景下生物类本科实验教学的创新改革与探索--以湖南农业大学为例

依据国家“一流专业”的建设要求和创新创业型卓越农业人才的培养目标,从实验课程体系建设、实验教学平台建设、实验教学队伍建设、管理模式四个方面实施改革创新,为生物科学技术学院建设国家级及省级一流专业的实验教学提供有力支撑。

农业院校“六重”专业建设模式的探索与实践——以湖南农业大学生物科学专业建设为例

探索高水平特色专业建设新模式,培养高素质人才满足乡村振兴和社会发展的需求,是农业高校的一项长期战略任务和面临的重要课题。从“以面向‘三农’与服务社会为宗旨,重目标引领;以立德树人与双创能力为核心,重素质提升;以重大项目与拔尖人才为纽带,重团队建设;以教研教改与科技创新为抓手,重协同推进;以规划教材与精品课程为载体,重知识更新;以国际合作与学科交叉为依托,重学术交流”六方面总结了湖南农业大学“六重”专业建设模式与实践经验,可为新形势下专业建设与人才培养提供参考。

国际合作办学的生物科学专业复合型人才培养模式的探索与实践--以湖南农业大学国际生科专业人才培养为例

根据生物科学学科的特质及其对国际合作办学与复合型人才培养的要求,深入探索和实践国际合办生物科学专业复合型人才的培养模式,以实现学生国内外学习、生活的无缝对接,满足社会从"专业型"逐步趋向具有综合知识的"复合型"的人才需求,促进经济和社会的可持续发展。

独立学院基础生物化学教学改革初探——以湖南农业大学东方科技学院为例

论文针对独立学院的特点,结合自己的教学体验和实践,从教学内容的优化、教学方法的改进和建立、以学生为主体的教学机制三个方面进行探讨,将生物化学＂教＂与＂学＂更好地互补和统一起来,提高课堂教学质量。

基于“六强”模式的创新型人才培养的探索与实践——以湖南农业大学植物学科创新型人才培养为例

创新人才的培养是时代赋予高校的神圣使命,针对高等农业院校创新人才培养必须"面向‘三农’,服务社会"的特质,湖南农业大学植物学科从培养目标定位、师资队伍建设、知识结构更新、创新能力提升、竞争意识培养和学科文化传承六个方面"强化"创新人才的培养,探索和实践了植物学科创新人才的"六强"培养模式,取得了显著成绩和引领示范与辐射效应。

大学生专业社团长期发展模式初步研究——以湖南农业大学生态环境保护协会为例

本文以湖南农业大学生态环境保护协会为例,介绍了一种成功的社团长期发展模式,关键在于固定常务指导老师,以成员兴趣专业为基础,抓好项目管理和社团管理,形成自我特色。

地方农业院校普通话教学的现状及其对策--以湖南农业大学为例

普通话是高校教育中一门理论与实践结合的、动态的语言学课程,教学的主要目标是提高学生普通话的运用能力。文章针对地方农业院校师生普通话水平的现状以及在普通话教学和普通话水平测试中存在的问题,提出了普通话教学及改革的几点对策。

生态学专业土壤生态学实验教学改革重点——以湖南农业大学为例

土壤生态学是生态学的新兴分支学科,并逐渐成为了生态学重要的组成部分.针对目前生态学专业土壤生态学实验教学实际中存在的主要问题,对课时设置、实验内容、教学方法以及考核体系提出了具体的改革意见,以期为生态学高层次创新创业人才的培养奠定基础.

专业认知度调查及专业导论课程的改革探讨——以湖南农业大学生态学专业为例

专业导论课的设置能帮助学生更好地认知自己所学专业,从而协助学生制定合理的职业生涯规划。本文以湖南农业大学生态学专业的学生为调查对象,对不同年级学生的专业认知度和专业发展规划进行了分析,并对目前专业导论课程的存在问题及改革策略进行了探讨,拟为提高学生的专业认知度和改良专业导论课的教学方式提供指导。

减少农田土壤氮损失的微生物调控技术研究进展

氮肥为现代农业生产提供了作物生长需求的氮素,但长期不合理施用氮肥造成资源浪费、经济损失和影响深远的环境问题。微生物在氮素循环中发挥重要作用,值得研究总结。基于已有研究成果,归纳土壤氮素循环中的固氮、硝化、反硝化、氨化和同化/异化作用等重要微生物驱动过程及机制;归纳了微生物技术调控农业氮损失旨在提升农业环境可持续性的策略包括增加氮固定、减少温室气体排放、控制氮素流失和氨挥发等。这些策略展示了微生物在减少氮肥依赖和提高作物产量中的应用潜力,同时也指出了实现田间有效应用的研究局限和技术挑战。

湖南省油菜秸秆资源作为生物质产业原料的潜力量化评估

油菜(Brassica napus L.)秸秆作为重要的生物质资源,在环境保护和经济效益方面有着显著优势,具有高纤维素含量、利用成本低等优点,合理的利用可为相关产业原料的供应提供重要保障。湖南省作为中国油菜主产区,理论上具备产业化开发的潜力。全面了解生物质产量潜力和原料品质的区域差异是合理利用秸秆资源的前提与基础。因此,该研究对湖南省油菜秸秆资源产量潜力和原料品质空间异质性进行研究,基于此对油菜秸秆作为未来生物质产业原料的潜力进行评估。结果表明:湖南省油菜秸秆年产量为660.47万t,其中以湘北(35.71%)和湘中地区(32.43%)贡献最大,产量潜力分别达到了235.84万t和214.21万t。湖南省油菜秸秆生物质原料品质存在较高的异质性,所有表征指标的变异系数(coefficient of variation,CV)值均很高(>0.50)。生物质原料品质差异主要表现在重金属含量方面(CV>5.00)。此外,油菜秸秆生物质在灰分含量(CV=3.02)、木质素含量(CV=1.17)和纤维素聚合度(CV=1.15)方面也具有较为明显的差异。基于测定的多项品质指标,该研究通过构建基于隶属函数的生物质生产潜力指数进行原料品质指标的归一化处理。从生物质生产潜力指数上看,湖南省油菜秸秆最适合生产半纤维素基产品,尤其是湘北地区的油菜秸秆(潜力指数为0.60)。总体上看,具备较高产量潜力和较优原料品质的湘北地区可作为全省油菜秸秆产业的先行原料供应区。

基于近红外光谱技术的南荻生物质品质快速分析

为快速分析洞庭湖南荻的生物质品质(可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和纤维素结晶度、聚合度),以采集的126份种质资源为材料,分别采用2种光谱预处理方法和3种特征光谱筛选方法优化原始光谱,基于不同组合方式优化光谱及原始光谱,结合偏最小二乘法构建近红外光谱分析模型,筛选针对7个品质指标的双重优化模型,基于灰色关联度法对126份种质资源进行工业化潜力评估。结果表明:洞庭湖南荻可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量及纤维素结晶度、聚合度均存在丰富的多样性,且大致呈正态分布,符合近红外建模的要求;基于直接差分法(DD)结合竞争性自适应重加权算法(CARS)优化的PLS模型对南荻可溶物含量的预测结果表现优异,其校正集的均方根误差(RMSEC)为0.27,决定系数(R_(C)^(2))为0.99;交叉验证集的均方根误差(RMSECV)为0.77,决定系数(R^(2)_(CV))为0.97,预测集的相对分析误差为5.07,相关系数(R_(V)^(2))为0.88;基于DD结合变量组合集群分析混合迭代保留信息变量(VCPA–IRIV)优化的PLS模型在南荻的纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和结晶度、聚合度的预测中表现优异,模型的RMSEC为0.14~10.20,R_(C)^(2)为0.98~0.99,RMSECV为0.28~19.46,R^(2)_(CV)为0.94~0.98,R_(V)^(2)为0.87~0.98,相对分析误差(RPD)为4.84~15.65;表明基于双重优化光谱子集建立的近红外光谱模型能较好地预测南荻的生物质品质,且具有较高的稳定性;通过灰色关联度法对126份南荻种质资源进行评估,发现126个样本的工业化利用潜力分数大致呈正态分布,其利用潜力分数的均值为54.4,一级种质资源4个,二级种质资源40个,三级种质资源63个,四级种质资源14个,五级种质资源5个。

生物有机肥与化肥减量配施对土壤养分及烟叶产质量的影响

为减少化肥的过量施用,提高湖南宜章植烟土壤肥力和烟叶生产效益,以烤烟品种‘K326’为材料,采用田间试验研究了不同比例生物有机肥与化肥减量配施对土壤养分及烟叶产量与品质的影响。结果表明:增施适当比例生物有机肥配合化肥减量能不同程度地改善土壤肥力质量,促进烟株的生长。随着生物有机肥比例的增加与化肥用量的减少,烤烟的各项生长农艺性状、感官评吸质量、产量、产值以及上等烟比例呈先升后降的趋势。其中,以减量20%化学追肥的T2处理对烟株的生长和烟叶的品质表现最好。与常规施肥的对照(CK)相比,烟草株高、有效叶片数和最大叶面积分别增加8.24%~17.00%、13.81%~23.22%和12.63%~16.86%,C3F烟叶中总糖和钾含量分别达到26.51%~30.01%和2.16%~2.86%,C3F和B2F烟叶的感官评吸质量分别提高1.67%~2.98%和3.12%~4.10%,烟叶产量、上等烟比例和产值分别提高3.76%~6.58%、3.38%~3.79%和8.24%~9.58%。研究结果为湘南植烟区应用生物有机肥与化肥减量配施提供了科学参考依据。

ChatGPT对高校生物学科教学的机遇和挑战

人工智能技术的迅速发展引起了世界各地的广泛关注。以 ChatGPT 为代表的人工智能的突破,教育产业正产生深刻的变革。作为培养未来生命科学领域专业人才的关键环节,高校生物类学科的课程教育也受到人工智能技术带来的深远影响。本文对 ChatGPT 给生物学专业教师带来的机遇、对高校生物学课程教学的挑战以及高校应对 ChatGPT 的具体措施等方面进行了综述,并展望基于 ChatGPT 对教育关系的重塑,教师师德师风和改革创新在教育活动中的重要性。

现代生物技术在农业领域的应用及发展趋势

从基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程4个方面对现代生物技术在农业领域的应用进行了简要的综述,并提出微生物肥料将成为未来农业领域应用的重要发展趋势。

枯草芽孢杆菌Y25对龙牙百合生长及其根际土壤微生物群落的影响

为明确芽孢杆菌Y25灌根对百合连作根际土壤微生物群落结构的影响,为减轻百合连作障碍提供技术和理论依据。以湖南省邵阳市隆回县百合种植基地连作3年以上进行3种不同处理,不种植百合空白处理(BG);种植百合但不用菌剂灌根处理(CK);种植百合且用Y25菌剂灌根处理(Y25)。探究3种不同处理对土壤理化性质和微生物群落结构的影响,同时对百合进行病情调查,统计分析不灌根与灌根处理对百合病情和生长的影响。与对照组(CK)相比,芽孢杆菌灌根处理后龙牙百合的株高、茎粗、鲜重以及产量均有提高,且百合枯萎病防治效果高达65.86%。此外,根际土壤中总磷、铵态氮、硝态氮、速效钾、速效磷、有机磷含量均显著增加。PCoA结果显示,施用芽孢杆菌后细菌群落结构发生显著变化,而真菌群落结构未发生显著变化。Y25菌剂灌根处理后根际土壤微生物的相对丰度也发生变化,其中拟杆菌门、绿弯菌门、放线菌门的相对丰度提高,疣微菌门、壶菌门相对丰度显著降低,γ-变形菌纲(未确定)以及芽孢杆菌属的相对丰度显著增加。枯草芽孢杆菌Y25可以改善土壤理化性质,使得根际土壤有益微生物的相对丰度增加,进而促进龙牙百合生长及有效防治病害。

牛瘤胃微生物β-葡萄糖苷酶Bgls3的基因克隆、酶学性质及活性机理

β-葡萄糖苷酶因分离提取困难、酶活性低等因素限制其工业应用。从芒草驯养的牛瘤胃微生物宏基因组中克隆得到一个β-葡萄糖苷酶编码基因Bgls3并进行生物信息学分析,构建pET30a(+)-Bgls3于大肠杆菌BL21(DE3)中成功异源表达,并对Bgls3酶学性质进行研究,进一步通过同源建模、分子对接以及分子动力学分析Bgls3的活性机理。结果表明:β-葡萄糖苷酶编码基因Bgls3由2340个碱基构成,编码779个氨基酸,Bgls3蛋白具有β-葡萄糖苷酶的结构域特征,经SDS-PAGE电泳测定Bgls3蛋白分子质量为85.27 ku;Bgls3酶适应温度和pH范围宽泛,酶活力最高达到306.2 U/mg;同源建模获得Bgls3的结构模型,其符合糖苷水解酶家族3的结构特征;分子对接结果显示底物pNPG结合在Bgls3蛋白区域Ⅰ和蛋白区域Ⅱ连接的口袋位置,Bgls3中参与水解pNPG的关键氨基酸有D88、K193、E294、Y240、R160、W273、S395、E486和H194;分子动力学分析结果显示,氢键、疏水作用、电荷之间作用力以及水桥分子作用是β-葡萄糖苷酶Bgls3与底物pNPG结合的基本作用力,并确定与Bgls3活性相关的氨基酸位点。研究结果为β-葡萄糖苷酶的研究与应用增加酶源储备,也为进一步理性改造Bgls3提供理论依据。

栽培模式对龙牙百合种植地土壤微生物多样性的影响

为了降低龙牙百合栽培过程中农药的使用量,提高龙牙百合的产量和品质,设置空白地、地膜覆盖+一次性施肥种植模式(PM+OTF)与传统露地栽培模式(OFC)3个处理,对不同处理土壤中的细菌、真菌多样性进行比较,分析种植模式的改变对龙牙百合地下部生长微生物环境的影响。结果表明,PM+OTF模式的土壤真菌群落丰富度较OFC模式低,但群落多样性不存在显著差异;2种栽培模式土壤的细菌丰富度及多样性不存在显著差异。PCA主成分分析表明,PM+OTF模式的土壤微生物群落结构组成更接近空白地。土壤真菌与细菌群落组成分析显示,2种栽培模式在门水平上的微生物多样性不存在显著性差异;但细菌的被孢霉属(Aquisphaera)、芽孢杆菌属(Bacillus)、嗜酸栖热菌属(Acidothermus)等存在显著差异(P<0.05),真菌的珊瑚菌属(Clavaria)、踝节菌属(Talaromyces)、莫蒂埃菌属(Mortierella)、绿核菌属(Ustilaginoidea)、镰刀菌属(Fusarium)、青霉属(Penicillium)等存在显著差异(P<0.05)。从产量来看,与OFC模式相比,PM+OTF模式增产10.5%,优品率提高31.9%,叶面病害显著降低。综合分析,地膜覆盖+一次性施肥种植模式具有控制和减轻龙牙百合病害发生的潜力。

禽类羽毛废弃物的生物降解及其应用

羽毛是禽类表皮衍生物,角蛋白含量高、质量稳定,是一种潜在的优异蛋白质资源。大多数的羽毛在禽类加工后被遗弃,这不仅造成角蛋白资源的浪费,并且带来了一系列环境污染问题。角蛋白分子中大量的氢键、二硫键相互连接作用,结构稳定,难以降解。如何将羽毛角蛋白进行高效资源化利用,成为众多学者关注的问题。文章总结比较了目前常用的羽毛角蛋白降解技术,着重介绍生物技术在废弃羽毛资源化利用的研究进展、角蛋白降解微生物的类型及其作用机制。