基于OBE理念的细胞工程混合式一流课程建设与实践

结合河北农业大学生物技术专业细胞工程线上、线下混合式一流本科课程以及优质专创融合课程建设的实践,基于以学生为中心、以成果产出为导向的OBE理念,将BOPPPS模式应用于细胞工程课程混合式教学环节,融科技前沿与技术创新于课程教学体系,打造“线下线上融合、以研促学、以践促学”的“一融二促”教学新环境,培养具有“科学精神、创新意识、家国情怀”的复合应用型、学术型生物类高素质人才,探索适合地方农业院校生物技术专业的教学新模式。

Mutator转座子介导的玉米胚大小突变体的遗传分析

玉米胚大小是由多基因控制的数量性状。本研究以Mutator(Mu)转座子诱变的M5和BC2F2群体为材料,采用数码成像和Photoshop软件相结合的方法测定胚大小,计算胚面积与籽粒面积;以胚面积和籽粒面积的比值(SST)作为胚性状评价标准,对M5和BC2F2诱变材料进行遗传分析。结果表明:在2种世代的诱变群体中共获得了8个胚大小突变体;用MuTail-PCR方法分析突变体材料Mu插入位点的侧翼序列,获得了Mu因子真实性插入的2个靶位点;经Blastn功能分析,该2个靶位点可能与编码鸟嘌呤核苷酸结合蛋白和一种泛素连接酶有关。这些突变体为进一步克隆控制胚大小的基因提供了宝贵的材料。

Mutator转座子介导的PPR插入位点分离与遗传分析

利用Mutator(Mu)诱变群体,进行Mu因子插入PPR(Pentatricopeptide Repeats,PPR)位点的分离,及其插入真实性验证。以含活性Mu转座子为父本和玉米自交系综31(Z31)杂交,经与Z31多代回交和自交获得BC3F2为材料,利用Mu-AFLP方法分离Mu插入侧翼序列的PPR位点,且验证插入真实性。采用Mu-AFLP方法获得Mu因子插入侧翼序列14条,去除冗余序列2条和重复序列8条,其余4条为Mu因子插入的基因序列,经基因型遗传分析验证了2条侧翼序列为真实插入。经功能分析,其中1个为PPR突变位点,且Mu因子插入于该基因5’UTR区第121bp和第122bp碱基之间。经基因组定位和功能分析,显示Mu插入位点定位在第6染色体上,为PPR基因家族,能够编码PPR蛋白,推测可能与玉米叶色变化有关。

玉米叶色突变体遗传分析及基因定位

玉米叶色与叶绿体及结构相关,调控光合产量,因而对调控叶色基因的遗传研究或克隆将有助于玉米光合产量的遗传改良和植物光合作用理论机制的解析。本研究以玉米W22::Mu介导的综31为遗传背景的导入系群体为材料,获得了细胞核单隐性基因控制、叶绿体结构和数目异常、色素缺失和PSII显著降低的叶色突变体。使用覆盖B73基因组的SSR标记将突变位点定位于约2. 95 Mb区间(bnlg1863~umc2075)。基于区段标记开发和1200单株分离群体将突变位点精细定位于约900 kb区间(B73 Ref Gen_V4; S1~S7区间),经区段内基因表达和功能分析获得了候选基因Zm00001d010000,该基因编码硫氧还蛋白,与突变体表型形成相关。该研究将为光合产量的遗传改良和植物光合作用理论机制解析提供重要的基因或标记资源。