缺锰胁迫对不同基因型小麦生理效应的研究

通过溶液培养的方法,以京冬8号、临远7069为材料,研究了缺锰胁迫对不同小麦品种生长及生理生化指标的影响。结果表明,当供锰浓度为0.001 μmol/L时对两品种茎叶干重影响明显不同,京冬8号显著降低,而临远7069却显著升高;两品种在完全缺锰时的叶绿素含量均比低锰时显著升高;缺锰、低锰抑制了京冬8号NO3--N的吸收,但对临远7069无显著影响;缺锰胁迫对两品种的碳氮代谢影响各不相同,对临远7069的影响主要是抑制糖合成氨基酸的过程,对京冬8号的影响主要是抑制氨基酸合成蛋白质的过程。

缺锰对不同基因型小麦生长的影响与机理

以辽春10号、津强1号小麦为材料,用溶液培养的方法研究了不同供锰水平对不同基因型小麦生长的影响。结果表明,在缺锰条件下,津强1号的株高、根冠比、穗重、干物质量等指标所受影响均比辽春10号大,而且光合产物糖和氨基酸的形成以及蛋白质合成过程的受阻程度也比辽春10号重。

以培养创新型人才为导向的个性化混合式教学设计与实践——以“细胞生物学实验课程”为例

如何提升本科生在实验课程中的能动性、激发学生深度思考、培养学生综合科学素养是落实高校创新型人才培养的关键。该研究以细胞生物学实验课程为对象,根据专业培养目标重新整合开发实验课程内容,并将课程内容进行分类;利用“好大学在线”平台建设课程慕课,完善线上资源;针对不同类型的实验内容构建“个性化混合式教学”方案;采用菜单式教学内容,学生根据自己的兴趣选择并开展探究性实验;针对学生特质,开展个性化指导,做到因人施教,因材施教;构建多元化过程性评价体系全面评估学生各项能力。该课程的改革得到了学生的高度认可,促进了本科生创新能力的培养,同时学生的能动性和科学素养也得到了全面提升。在实验课程中采用个性化混合式教学的设计为生物学创新人才培养提供了一个良好的改革思路。

基于双重芯片式数字PCR快速鉴定KPC型碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌的方法

【背景】由于碳青霉烯类药物的泛用和滥用,致使肺炎克雷伯菌碳青霉烯耐药株与日俱增,产碳青霉烯酶是肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物耐药的主要原因。目前对肺炎克雷伯菌碳青霉烯耐药株的检测方法存在费时费力、特异性差、灵敏度低等问题。【目的】建立一种能同时检测肺炎克雷伯菌和碳青霉烯酶基因blaKPC的双重芯片式数字PCR方法。【方法】依据肺炎克雷伯菌的特有基因yhaI和碳青霉烯耐药基因blaKPC保守序列设计特异性引物和探针,确定双重芯片式数字PCR同时对yhaI和blaKPC两个基因核酸浓度绝对定量的检测范围、检出限和最佳实验体系,并进行方法特异性、灵敏度、重复性分析及临床菌株的检测。【结果】双重芯片式数字PCR检测灵敏度比双重实时荧光定量PCR提高了约1.5个数量级,在两基因同时检出的情况下,最低检出限分别为3.74 copies/μL (yhaI基因)和1.93 copies/μL (blaKPC基因);优化后的双重芯片式数字PCR对参考菌株检测特异性的结果与双重实时荧光定量PCR结果一致;利用优化后的双重芯片式数字PCR方法共检测58株临床菌株,其中肺炎克雷伯菌43株,属肺炎克雷伯菌且含有blaKPC基因的菌株13株,这与质谱及耐药谱检测结果一致。【结论】利用双重芯片式数字PCR技术建立了产KPC型碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌的绝对定量检测方法。该方法特异性强、灵敏度高、准确度好,可用于检测具有碳青霉烯酶基因blaKPC的肺炎克雷伯菌的核酸检测和定量分析,也为产其他类型碳青霉烯酶的病原菌检测提供了新的技术参考。

微生物降解苯甲酸的研究进展

苯甲酸在工业中的广泛应用使其成为环境中的常见污染物,对微生物好氧降解苯甲酸的邻位途径、间位途径、龙胆酸途径和原儿茶酸途径及厌氧降解途径等进行总结,并对苯甲酸降解过程中发挥重要作用的苯甲酸双加氧酶的种类、不同组分及苯甲酸降解基因和调控基因的基因簇进行介绍,同时展望微生物降解污染物的发展方向。

基于核糖体蛋白质标志物及基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术快速鉴定糖丝菌属放线菌

【目的】糖丝菌属(Saccharothrix)是一类丝状稀有放线菌,在生物医药、工业酶制剂和环境修复等领域展现出应用价值。本研究尝试建立以核糖体蛋白质为标志物,利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)技术鉴定糖丝菌属放线菌的方法。【方法】检索基因组数据库,提取糖丝菌属测序菌株15种核糖体蛋白质的序列并计算理论分子量;通过分子量比对分析糖丝菌属不同菌种之间及其模式菌株与邻近属菌种模式菌株之间15种核糖体蛋白质的匹配度,提出鉴定至菌种及属的核糖体蛋白质匹配数标准;选取目标属和非目标属菌种进行MALDI-TOF MS测试和分析并修正鉴定标准。【结果】将待测菌株的MALDI-TOF质谱峰与糖丝菌属各菌种模式菌株的15种核糖体蛋白质分别匹配,通过最大匹配数、质谱峰强度模式及特征质谱峰鉴定至属或种。【结论】本研究建立了基于15种核糖体蛋白质标志物及MALDI-TOF MS技术鉴定糖丝菌属放线菌的方法,可用于定向筛选和快速鉴定糖丝菌。

肺炎克雷伯菌的芯片式数字PCR检测方法的建立

【背景】条件致病菌肺炎克雷伯菌是医源性感染最重要的革兰氏阴性菌之一,目前对该病原菌的核酸检测方法存在费时费力、灵敏度低、准确性差等问题。【目的】建立基于芯片式数字PCR的肺炎克雷伯菌检测方法。【方法】依据肺炎克雷伯菌的16SrRNA基因保守序列设计特异性引物和TaqMan探针,通过与实时荧光定量PCR的比较分析,确定了芯片式数字PCR方法的检测范围和最佳反应条件,并进行了方法特异性、灵敏性分析及临床菌株的检测。【结果】芯片式数字PCR检测灵敏度比实时荧光定量PCR提高了约1.5个数量级,最低检出限可达到3.77 copies/μL;优化后的芯片式数字PCR特异性与实时荧光定量PCR结果一致,方法的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)均小于25%;本研究利用优化后的芯片式数字PCR方法共检测了28株临床菌株,检测到14株为肺炎克雷伯菌,14株为其他种属,这也与实时荧光定量PCR检测结果一致。【结论】采用芯片式数字PCR技术建立了肺炎克雷伯菌核酸检测的绝对定量方法。该方法特异性好、灵敏度高、准确度高,适合肺炎克雷伯菌的核酸检测和定量分析,也为其他临床病原菌的分子检测提供了新的技术参考。

基于重组酶聚合酶扩增和微流控的病原菌检测方法

由病原菌感染引发的疾病严重危害人类健康,病原菌的检测技术一直备受研究者的关注。目前的病原菌检测方法存在检测周期长、检测仪器成本高、空间需求大等问题,这些问题极大地限制了资源匮乏地区的病原菌防控,因此研发一种快速准确、低成本、空间需求小的检测方法对病原菌防控具有重要意义。本研究采用磁珠法提取纯化病原菌核酸,再利用重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)技术扩增目标片段,最后通过荧光显色实现检测结果的可视化判定。整个实验流程被设计在一张微流控芯片上,应用于肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)、鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)等4种重要病原菌的快速检测。结果表明,基于微流控的磁珠法经优化后可在40 min内完成DNA提取纯化,与其他常见的核酸提取方法相比,该方法所得DNA的浓度、纯度和完整性较好,可用于后续PCR等分子生物学实验;基于微流控的RPA法在39℃,20 min内可完成对病原菌特征基因片段的扩增,本研究利用该方法共检测了18株不同菌种的病原菌,与对照相比,扩增产物荧光显色差异显著,测序结果进一步验证了荧光可视化判定结果的准确性。综上,与传统检测方法相比,基于微流控的磁珠法和RPA技术结合的病原菌检测方法不仅显著缩短了检测周期,而且弥补了传统检测方法的不足。该方法具有设备要求低、空间需求小、集成性好等优势,为病原菌检测提供了一种快速、经济、简便的补充方案。