高校生物类实验室开放管理安全探讨

为有效预防和减少生物类实验室安全事故发生,从制度管理、基础保障和安全意识3个方面对高校生物类实验室的安全管理现状进行分析,并探讨了生物安全、化学药品使用安全、仪器设备使用安全和实验废弃物安全4种实验室易发生的生物类实验安全类型。对其安全管理策略进行深入研究,包括完善安全管理体系制度,规范化学药品保管和使用,规范实验废弃物分类收集和处理,以及加强生物安全、实验室仪器设备和场所等安全管理。为高校生物类实验室开放管理提供参考。

基于OBE理念的发酵工程课程建设

作为生物技术专业的主干课程,发酵工程具有广泛的交叉性、应用性和创新性。该课程在传授专业知识的同时,满足了教学育人的时代需求,具有普及课程思政工作的特殊优势。基于成果导向教育(outcome based education,OBE)理念,从人才培养、课程体系、教学模式、地方特色需求等方面,就进一步改良和提高发酵工程课程的教学质量进行探索与研究。

案例教学与专业学位研究生培养的教学改革实践——以“发酵工程原理与技术”课程为例

案例教学法是一种重要的教学方法,通过引导学生研究和剖析实际问题的案例,培养他们在真实环境中分析和解决问题的能力。在当前深化专业学位研究生培养模式改革的宏观背景下,案例教学法被认为是一项关键措施。然而,目前中国专业学位研究生教学对案例教学的重视程度还有待提高。该研究以生物与医药专业学位硕士研究生课程“发酵工程原理与技术”为例,着重探讨研究生课程中案例建设的重要性及其现状,并通过具体实例详细阐述案例教学在提高学生的学术能力、实践能力和综合素质方面的重要作用。

贝莱斯芽孢杆菌TC-52的分离鉴定及其对水稻幼苗生长和立枯病的影响

为丰富可用于水稻育秧基质防治由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)所引起的水稻立枯病的生防菌资源,从大豆根际土壤中分离得到1株对尖孢镰刀菌有拮抗作用的细菌,对该菌株分泌的胞外酶与促生能力进行了测定,并进行菌种鉴定。同时,初步研究了该菌株的抑菌谱、对水稻幼苗的促生作用以及对水稻立枯病的防治效果。研究结果表明,菌株TC-52为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),其对尖孢镰刀菌抑菌率达到72.7%,其分泌的上清液和挥发性气体都能抑制尖孢镰刀菌的生长,并具有广谱抑菌活性;该菌株能够分泌蛋白酶、纤维素酶与几丁质酶并具有固氮、产铁载体与吲哚-3-乙酸(IAA)能力,其IAA产量达到21.70μg/mL,耐受最低pH值达到4.0。与无菌水浸种处理相比,1.0×10^(6)CFU/mL的菌悬液浸种,水稻胚根的生长量可提高19%;相较于未添加生防菌的育秧基质,在菌浓度为1.0×10^(9)CFU/mL的育秧基质中种植水稻,主根长度增长了25%,侧根数增加了29%,对水稻立枯病的防治效果>75%。可见,菌株TC-52在水稻育秧基质中具有促生与防病作用,有一定的开发和应用潜力。

水力停留时间对牛粪和白菜尾菜混合厌氧发酵的影响

厌氧发酵产沼气是处理有机废弃物的有效手段。牛粪是常见的农业废弃物,由于厌氧发酵过程中降解大量难降解组分需要较高的水力停留时间(HRT),导致发酵效率较低。与易降解的白菜尾菜混合发酵可以有效提高甲烷产量,降低HRT可以提高系统的甲烷发酵的效率。为此,研究采用全混式反应器(CSTR)模拟沼气工程发酵罐运行,考察了HRT(25、20、15、10、8、5 d)对牛粪和尾菜混合厌氧发酵的影响。结果表明:HRT为25 d时,甲烷产率最高为185 mL·g^(-1),降低HRT造成甲烷产率显著降低;HRT降至5 d时,由于挥发性有机酸的大量累积,导致反应器运行失败。采用本系统的极限HRT为8 d,此时系统的容积甲烷产率最高,为0.86 L·(L·d)^(-1)。研究结果可为实际沼气工程中处理牛粪和尾菜时协调甲烷产率和容积甲烷产率,进而为选择合适的HRT提供参考。

基于OBE理念的“细胞生物学”课程教学探索

“细胞生物学”作为生物类专业的主干课程,具有学科广泛、应用性强的特点,课程具备辐射广泛的独特优势,便于在课程中完善思想政治教育系相关内容。文章以OBE(成果导向教育)的教育理念为基础,对细胞生物学课程的特点和课程思政的内容进行了梳理分析,并进一步挖掘和提炼前沿知识和思政教育的新思路,旨在为细胞生物学课程的知识传播和思想引领提供有益的借鉴和参考。

中温和高温条件下餐厨垃圾厌氧发酵产气动力学的研究

研究以餐厨垃圾为原料,在中温(37℃)和高温(55℃)条件下开展批次试验。通过测定各项产气指标探究不同温度对餐厨垃圾厌氧发酵产气性能的影响,并采用Gompertz模型和一级动力学模型对中温和高温条件下餐厨垃圾厌氧发酵累计产甲烷量进行拟合。结果表明,高温厌氧发酵最大产甲烷潜能为398.33 mL·g^(-1)VS,高出中温发酵32.37%,高温条件下餐厨垃圾厌氧发酵累积沼气产量和甲烷产量分别为665.89和399.41 mL·g^(-1)VS,显著高于中温条件下的累积沼气产量及甲烷产量。餐厨垃圾高温发酵甲烷生成速率常数k为0.43558 d^(-1),高于中温发酵动力学常数(k=0.31367 d^(-1)),餐厨垃圾高温厌氧发酵产甲烷速率高于中温发酵。综上所述,相较于中温条件,高温条件下餐厨垃圾批次厌氧发酵产气性能更优异。

发酵乳杆菌GBJ荚膜多糖结构、抗氧化及免疫活性研究

采用酶法提取发酵乳杆菌GBJ荚膜多糖(Capsular polysaccharides,CPS),并对其初级结构、体外抗氧化及免疫活性进行研究。结果表明:Lactobacillus fermentumGBJ CPS的产量为124.37 mg·L^(-1),其中性糖含量为92.54%,蛋白质含量为3.06%,硫酸基含量为1.04%,且不含糖醛酸;单糖组成分析显示CPS主要由摩尔比为3.64:1.00的半乳糖和葡萄糖组成;红外分析结果表明CPS具有多糖的特征吸收峰。此外,CPS在体外表现出较高的DPPH、ABTS+和羟基自由基清除能力。同时,合适浓度的CPS还可显著提高RAW264.7细胞的中性红吞噬能力和细胞因子(IL-1β、IL-6和IL-10)分泌水平(P<0.05),表明其具有良好的免疫调节作用。研究可以为乳酸菌CPS未来的开发和应用提供理论依据。

基于WCI的高职院校图书馆微信公众号影响力研究—以河南省“高职双高工程”院校图书馆为例

文章以河南省“高职双高工程”院校图书馆为例,调查、分析和评价其微信公众号的应用情况、服务能力水平和传播影响力,总结出河南省“高职双高工程”院校图书馆微信公众号的现状和存在的问题,并提出打造专业微信运营团队、注重长效营销、提高推文内容质量等行之有效的建议,为高职院校图书馆微信公众号提高影响力提供参考。

“发酵工程原理与技术”课程思政元素的探索与教学实践

课程思政作为立德树人的根本遵循,对于提升人才培养品质具有至关重要的意义。发酵工程原理与技术是一门研究生学位课程,其目的是运用生物学知识和工程概念,解决生物技术产业化过程中涉及发酵和生产的关键问题。文章通过有效地挖掘该课程中的思政元素并融于教学当中,形成“融教书育人、知识传授、能力培养、素质教育于一体”的教学理念,以期提高课程教学吸引力和思政育人效果。

城市更新背景下的区域整体开发项目总控

近年来,在城市更新成为城市发展主导理念的时代背景下,区域整体开发建设逐渐由周边城区向中心城区转移,城市片区规模的既有建筑的改建扩建、历史建筑的保护更新项目日益增多。设计总控在区域更新整体开发实施、统筹利用城市资源、整合城市公共空间、整体提升城市环境等方面起到了关键性的作用。文章对三个不同时期、不同类型的区域更新项目的设计特点以及总控关键要点进行了分析对比。随着城市的更新发展,区域整体开发建设目标更加多元、标准要求不断提升,中心城区既有基础条件也更加复杂,因此,区域更新建设对设计总控工作提出了更加系统化、科学化、多元化、精细化的要求。

NaCl和Na_2SO_4胁迫下两种刺槐叶肉细胞叶绿体超微结构

二倍体刺槐(diploid Robinia pseudoacacia)是我国水土保持林的先锋树种,具有较强的适应性和抗逆性,对改善生态环境、防治水土流失、调节水文状况有重要作用。四倍体刺槐(tetraploid Robinia pseudoacacia)是二倍体刺槐的加倍品种,也称多倍体刺槐,由韩国引进,具有速生、耐盐碱、耐干旱和耐烟尘等特点。目前,关于四倍体刺槐的研究,主要集中于栽培技术和繁殖技术方面,而关于四倍体刺槐叶片超微结构与其耐盐性的关系尚缺乏报道。比较了二倍体刺槐和四倍体刺槐在NaCl和Na2SO4胁迫下,叶片叶绿体超微结构的变化特点,一方面可以对二者的耐盐性进行鉴定,同时也可以探讨不同盐分胁迫条件下的作用机制。利用NaCl和Na2SO4进行20d的盐胁迫处理,观察叶绿体超微结构的变化特点,发现:NaCl处理前,二者叶肉细胞叶绿体为梭形、形态饱满、结构完整,NaCl处理后10d时,二倍体刺槐的叶绿体出现变形、膜模糊、基粒片层松散、类囊体解体、脂质球增多等现象,NaCl处理后20d时,叶绿体肿胀、变形,基粒片层断裂,膜系统解体。Na2SO4处理后10d时,二倍体刺槐的叶绿体肿胀,膜模糊,基粒片层松散、类囊体解体,Na2SO4盐胁迫处理后20d时,膜系统全部解体,结构破坏更为严重。总体来说,四倍体刺槐在盐胁迫后叶绿体结构变化不明显,只是在Na2SO4处理20d时,四倍体刺槐的叶绿体出现中空、基粒片层松散、膜边缘模糊现象。在处理前,两种刺槐的叶绿体均紧贴细胞壁,分布于细胞壁边缘。在NaCl处理后10d时,二倍体刺槐的叶绿体仍呈有序排列,紧贴细胞壁,但在处理后20d时,大部分叶绿体脱离细胞壁,呈随机分布。在Na2SO4处理后10d时,二倍体刺槐部分叶绿体脱离细胞壁,位于细胞中央。在Na2SO4处理后20d时,二倍体刺槐叶绿体大部分与细胞壁脱离。四倍体刺槐在两种盐胁迫处理前后叶绿体的排列变化不明显,均分布于细胞壁边缘,紧贴细胞壁。所以在盐胁迫下,耐盐植物叶片的叶绿体表现为结构完整,基粒片层清晰,类囊体结构完整,而不耐盐植物则表现为叶绿体超微结构松散、变形,基粒片层模糊,破坏严重时基粒片层扭曲,叶绿体解体,失去完整结构。

接种木质纤维素分解复合菌系对堆肥发酵进程的影响

以具有高效木质纤维素分解能力的复合菌系作为接菌剂,接种到以牛粪、鸡粪和麦秸为材料的堆肥化过程中,测定了各发酵参数和物质成分的变化。利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和末端限制性片断多态性(T-RFLP)分析方法,研究了堆肥发酵过程中微生物群落的动态。结果表明,接菌对堆肥化过程中温度、水分和pH值的影响不大。经63d发酵之后,接菌处理的半纤维素、纤维素和木质素的减重率比不接菌处理分别高4.3%、3.0%和3.4%。接菌处理的各个发酵阶段C/N比也明显低于不接菌处理。DGGE和T-RFLP的结果显示,接菌后堆肥发酵初期复合系中的Ureibacillusthermosphaericu、Pseudoxanthomonastaiwanensis、Tepidiphilusmargaritifer、Rhizobiaceaestr.M100、C.thermobutyricum和Bacillusthermoamylovorans菌株大量定殖于堆肥体系中,DGGE图谱中可见接种处理堆肥体系中的条带数少于不接菌处理,而同一水平线的条带亮度明显高于不接菌处理。DGGE和T-RFLP的结果都表明接菌处理的微生物多样性少于不接菌处理。可见接种微生物在堆肥体系中占据优势,抑制了部分杂菌生长,促进了发酵进程。

荷花花瓣着色过程实时荧光定量PCR内参基因的筛选及验证

[目的]选择稳定的内参基因是准确分析实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果的重要前提,本文旨在筛选荷花花瓣着色过程中稳定的内参基因,使目标基因的定量更加准确。[方法]以荷花4种不同花色(红、黄、粉、白)品种、不同花发育期(蕾期、初花期、盛花期、末花期)的花瓣为试材,利用RT-qPCR技术检测8个常用看家基因(ACT、EF1α、GAPDH、FPGS、TUA、LEU、CUL和TRY)的表达水平,并结合geNorm、NormFinder和BestKeeper软件对其表达稳定性进行评价。为了进一步验证8个候选基因的稳定性,分别以它们作为内参基因,检测目的基因查耳酮合成酶基因(CHS)的表达。[结果]geNorm软件分析表明,不同荷花花色品种及不同花发育期间,EF1α和ACT表达稳定性最好。NormFinder和BestKeeper软件显示在不同花色品种中,EF1a和ACT的表达均较稳定;在不同花发育期间,NormFinder软件分析显示ACT表达最稳定,EF1α稳定性也相对较高,而BestKeeper软件分析显示EF1α表达最稳定,但ACT稳定性较差。同时研究发现,GAPDH和TRY在所有样品中稳定性都较差。不同软件之间结果的差异可能是由算法不同造成。拟定EF1α和ACT为最适的内参基因,进一步利用CHS的表达分析验证了EF1α和ACT的稳定性。[结论]在荷花不同花色品种及不同花发育期间,使用EF1α和ACT 2个表达最稳定的基因组合,即可获得更为精确的基因表达结果。本研究结果对荷花花瓣着色过程中关键基因表达的RT-qPCR分析具有重要的实用价值。

NaCl盐胁迫对两种刺槐叶肉细胞超微结构的影响

以四倍体刺槐为主要研究材料、二倍体刺槐为对照材料,观察二者在NaCl胁迫下叶肉细胞的超微结构变化特点。结果表明:1)在盐胁迫处理前,二者的叶绿体均表现为结构完整。处理10d时,二倍体刺槐的叶绿体出现变形、膜模糊、基粒片层松散;处理20d时,叶绿体进一步肿胀、变形,膜系统全部解体。对四倍体刺槐进行同时期的观察发现:处理10和20d时,其叶绿体形态与二倍体刺槐的相比差异不大。2)盐胁迫处理前,二者叶片的线粒体形态饱满,结构完整。处理10d,二倍体刺槐的线粒体膜模糊,失去完整性,内部出现部分空洞,嵴结构模糊;盐胁迫20d时,二倍体刺槐的线粒体膜结构几乎全部失去完整性,与周围介质相融,无结构清晰的嵴,线粒体内部绝大部分出现空洞。而四倍体刺槐叶肉的线粒体在盐胁迫过程中与处理前相比变化不大。3)处理前,二者的叶肉细胞均表现为排列疏松,结构完整,叶绿体分布于细胞边缘。处理10d时,二倍体刺槐的部分叶绿体位于细胞中央;盐胁迫20d时,绝大部分叶绿体进入细胞内部,游离细胞壁,呈随机分布,且细胞膜部分破损,变得模糊。而四倍体刺槐叶肉细胞的超微结构在盐胁迫过程中变化不大。以上结果可以看出,四倍体刺槐具有与耐盐性相适应的解剖结构特点。

根瘤菌基因组内简单重复序列的分析

【目的】分析根瘤菌基因组中的简单重复序列(simple sequence repeats,SSRs),为其在根瘤菌遗传多样性研究中的应用提供有益的信息。【方法】利用公共的微生物串联重复序列数据库资源,对已测序的3种根瘤菌基因组中SSRs的结构类型、分布、丰度等进行系统的比较分析。【结果】大豆慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)、百脉根根瘤菌(Mesorhizobium loti)和苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)基因组中的SSRs分别为1410个、859个和638个,3种根瘤菌基因组中长重复的四、五、六核苷酸基序更为丰富,变异性更高。数目最少的为单碱基重复。【结论】3种根瘤菌的SSR在结构类型和分布规律上均具有一定的相似性。

餐厨垃圾处理现状及资源化利用进展

文章综述了目前国内外餐厨垃圾的处理现状以及不同的处理方式所存在的主要问题,主要包括堆肥、生产生物柴油、厌氧发酵产氢气或产沼气等。最后,对我国餐厨垃圾资源化利用在能源或资源领域的发展前景提出了建议。

基于非惯性运动状态的气象无人机测风方法研究

针对气象无人机必须匀速直线飞行探测的条件限制,在气象无人机加速平动的状态下,通过引入等效压力,利用能量守恒定律,得出了非惯性运动状态的伯努利方程,建立了气象无人机非惯性运动状态的空速模型,并对非惯性运动状态空速模型的合理性进行了分析,最后进行了仿真实验。结果表明:当气象无人机处于加速平动状态时,本文所提出的气象无人机非惯性运动状态空速模型具有一定的实用价值。

影响皮托管测风精度的几个因素

影响皮托管测量风速的因素很多,主要从气体压缩性、全压孔尺寸、静压孔位置及压力损失等方面对风速的影响进行了探讨。采用试验和数值模拟相结合的方法,对不同型号的皮托管进行了研究。结果表明,除对风速引入压缩性、压损修正系数外,全压孔内外径之比应选在0.5且内径越小越好,静压孔选在距离全压孔7倍于内径位置处,此时测量误差最小。

高等植物己糖激酶基因研究进展

己糖激酶(HXK)具有催化己糖磷酸化的作用,是植物体呼吸代谢过程中的关键酶之一。近十几年的研究发现,HXK在植物的糖感知和糖信号转导过程中扮演重要的角色。目前GenBank已登录28种高等植物的HXK同源基因,其在不同物种中均以多基因家族形式存在。HXK基因家族多数成员包括9个外显子,编码492-522个氨基酸。HXK亚细胞定位研究发现,植物HXK家族成员主要分布于线粒体,少数成员存在于细胞质、叶绿体和质体基质中。植物HXK基因家族大部分成员在不同器官或组织中均有表达,但是拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtHKL3和水稻(Oryza sativa)OsHXK10仅在花中表达。高等植物部分HXK不仅影响植物生长发育,还调控植物激素信号转导以及调节植物花青素合成途径中相关基因表达。应用MEGA 4.0软件对18个物种HXK基因氨基酸序列构建系统进化树,HXK基因序列聚为7小支,聚类关系能反映不同基因结构和功能的差异。