基于“雨课堂”的植物生理学混合式教学设计与探索

随着多媒体工具和网络覆盖普及,基于互联网的在线教育愈加便捷,但其优势并未在高校的课程教学中得到体现和充分应用。该文针对植物生理学的学科特点和教学现状,充分利用线上教学资源,针对性地选择教学内容和方法,以学生为主体、教师为主导,基于“雨课堂”等教学平台进行线上线下混合式教学模式初探,以期利用有限的学时和丰富的线上教学资源,整合线上和线下教学的优势,通过有效的管理方式组织实施,为深化信息化教学改革、提高植物生理学的教学效果奠定基础。

“植物生理学”理论结合实践的教学模式改革

“植物生理学”是高等农林院校植物生产类本科生的专业基础课,教学涉及的专业多,授课对象的知识结构和学习特点不断变化,且面临学时少、新知识和新技术层出不穷的窘境。因此,从甄选教学内容、丰富教学题材,改进教学方法,学以致用。建立“植物生理学”开放课堂,科研反哺教学、指导学生参加创新创业大赛、增强科研创新意识等方面对“植物生理学”进行了教学改革与实践。同时,“植物生理学”教学的研究对象选用本地的植物类型或地方品种并列举它们与当地生态环境之间的关系,使教学内容既贴近生活实际又符合学校的办学特色,既能提高学生的综合素质与实践能力,又可为培养创新型人才奠定基础。

彩色马铃薯响应UV-B辐射的转录组分析

[目的]探究彩色马铃薯对UV-B辐射具有较强耐受性的机理,通过转录组分析马铃薯对UV-B辐射响应的分子机制,为筛选马铃薯耐UV-B辐射相关基因提供理论依据。[方法]以彩色马铃薯‘花心洋芋’为试验材料,对全生育期进行UV-B辐射处理,选取成熟期的块茎,采用Illumina HiseQ2500平台进行测序分析。[结果]共得到232 285 320个有效测序读长数,且与参考基因组比对率超过78.5%,GC含量均超过42.1%。通过分析筛选到843个差异表达基因(DEGs),包括544个上调基因和299个下调基因。GO功能分析表明,‘花心洋芋’的DEGs主要富集在代谢过程、细胞组分和催化活性。KEGG富集分析发现,‘花心洋芋’主要通过代谢途径中的碳水化合物代谢通路来响应UV-B辐射,转录因子主要是ARR-B、AP2-EREBP、MADS、bHLH和NAC等,与响应光信号和环境胁迫相关。[结论]‘花心洋芋’响应UV-B辐射的主要通路为代谢途径中的碳水化合物代谢通路,转录因子ARR-B、AP2-EREBP、MADS、bHLH和NAC均起到一定的调控作用。

7个彩色马铃薯品种抗氧化性研究

【目的】探究7个彩色马铃薯品种的抗氧化组分含量及抗氧化活性,筛选抗氧化性强的优质彩色马铃薯品种,为其进一步开发利用奠定基础。【方法】以7个彩色马铃薯品种(黑金刚、希森8号、红玫瑰2号、大牛角、剑川红、干巴洋芋、花心洋芋)为研究对象,首先采用紫外分光光度法测定其总花色苷、总黄酮、绿原酸、总酚、β-胡萝卜素等氧化组分含量及总还原力,并对其抗氧化组分含量与总还原力之间的相关性进行分析;然后在此基础上采用隶属函数分析了7个彩色马铃薯品种的抗氧化组分及总还原力的综合评分;最后测定7个彩色马铃薯品种花色苷和VC(对照)对1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)、超氧阴离子和羟自由基的清除率,并计算了半最大效应浓度(EC50)。【结果】不同彩色马铃薯品种的抗氧化组分含量存在不同程度的差异,其中黑金刚的花色苷和总黄酮含量最高,希森8号的总酚含量最高,红玫瑰2号的绿原酸含量最高,大牛角的β-胡萝卜素含量最高。不同彩色马铃薯品种的总还原力由强到弱的顺序为黑金刚>希森8号>红玫瑰2号>大牛角>剑川红>干巴洋芋>花心洋芋。同一彩色马铃薯品种不同抗氧化组分的含量也存在差异。相关性分析结果表明,花色苷含量与总黄酮含量,花色苷、总黄酮含量与总还原力,绿原酸、总黄酮含量与总酚含量均呈极显著正相关。抗氧化组分及总还原力的隶属函数分析结果表明,希森8号的综合评分最高,黑金刚、红玫瑰2号、大牛角、剑川红居中,花心洋芋和干巴洋芋的综合评分均较低。抗氧化活性测定结果显示,7个彩色马铃薯品种花色苷对DPPH、ABTS、超氧阴离子和羟自由基都有明显的清除能力,且其EC50值均小于VC。【结论】7个彩色马铃薯品种含有丰富的抗氧化组分及较高的总还原力和抗氧化活性,其中希森8号可作为优质的功能型彩色马铃薯品种开发,其他品种可根据不同优势开发不同特色产品。

滇紫甘薯新品种抗氧化物质含量及活性测定

紫甘薯具有丰富的酚类物质,因此有抗氧化活性,为探明新选育的滇紫甘薯抗氧化组分和活性,为滇紫甘薯系列保健食品的开发提供理论基础。采用紫外分光光度计法测定了云南农业大学选育的滇紫甘薯新品种的花色苷、总黄酮、绿原酸、总酚、β-胡萝卜素等物质的含量及抗氧化活性。不同滇紫甘薯品种的花色苷含量和总还原力均高于对照;滇紫甘薯对3种自由基的清除能力表现为ABTS自由基>DPPH自由基>羟自由基,说明滇紫甘薯对ABTS自由基清除能力最强,且与含量呈正相关。其中,β-胡萝卜素含量在滇紫甘薯24号中较低,但其他营养物质含量均较高,尤其绿原酸含量最高,且对ABTS和DPPH 2种自由基的EC_(50)较小;滇紫甘薯54号花色苷含量、总黄酮含量和总还原力最高,清除ABTS和DPPH 2种自由基的EC_(50)最小,抗氧化活性最强。主成分分析结果表明,滇紫甘薯24号和滇紫甘薯54号抗氧化组分较为均衡,滇紫甘薯24号和滇紫甘薯54号可作为功能型食品添加剂或保健食品原料使用,具有广阔的应用前景。

彩色薯类花色苷功能研究及开发利用

概述了近几年研究比较多的彩色马铃薯、紫甘薯和紫山药等彩色薯类的花色苷生物活性功能和开发利用的最新研究状况,阐明了彩色薯类作为功能性食品的巨大潜力,为薯类作物的合理开发与高效利用提供一定的理论参考。

彩色马铃薯“剑川红”和“转心乌”花色苷的抗氧化分析

彩色马铃薯"剑川红"和"转心乌"富含花色苷,为探明2种马铃薯中花色苷的体外抗氧化活性差异及其组合效果,使这种价格低廉、取材方便的食材得到更好的开发和利用。本研究以抗坏血酸(VC)为对照,采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基法、2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(2,2’-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate),ABTS)自由基法、羟自由基(·OH)法、超氧阴离子自由基(O_2^-·)法等4种体外抗氧化模型评价了云南地方特色马铃薯品种"剑川红"和"转心乌"花色苷的抗氧化活性。结果表明:"剑川红"和"转心乌"的花色苷具有很好的抗氧化活性,且与质量浓度成正相关,其清除自由基的能力是抗坏血酸的10.7~31.3倍;"剑川红"和"转心乌"对4种自由基的清除能力依次为ABTS+·>DPPH自由基>O_2^-·>·OH;"转心乌"花色苷对4种自由基的清除效果比"剑川红"花色苷强;二者的花色苷之间没有拮抗作用,且有一定的协同或增效作用,协同或增效效果因自由基的不同而有所差异。

彩色马铃薯二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)基因的克隆及生物信息学分析

花色素苷是影响花色的主要色素,二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)基因是花色素苷合成的关键酶基因。本研究以云南地方彩色马铃薯品种‘剑川红’和‘转心乌’,外引品种‘黑美人’为实验材料,通过RT-PCR方法从其块茎表皮中克隆到DFR基因的完整cDNA序列,并进行了生物信息学分析。分析结果显示供试的三个彩色马铃薯的DFR基因编码381个氨基酸,具有完整的开放式阅读框(ORF),DFR与NADPH的结合位点、底物特异性选择结合位点高度保守。同源比对表明,三个彩色马铃薯品种的核苷酸相似性为99.24%,氨基酸同源性为98.78%,与茄科的烟草、矮牵牛等的同源性均在86%以上。三个彩色马铃薯品种DFR都不具有信号肽,无明显跨膜区域,可能为亲水蛋白,定位于细胞质的可能性最高。α-螺旋和无规则卷曲是DFR的主要二级结构元件,DFR属于NADB-Rossmann superfamily。

马铃薯与玉米间作群体的光合及产量效应

试验研究了马铃薯与玉米间作群体的光合及产量效应。结果表明:间作使马铃薯叶绿素含量降低,光合速率下降,从而导致单株生产力率下降。而间作改变了玉米群体的通风透光条件,使玉米中下部叶片光合作用增强,从而促进玉米单株生产力的提高。但马铃薯各品种受到的影响差异较大,有些品种如云薯301较耐间作,产量下降不甚明显,而另一些品种如合作88则不耐间作。可以把叶片SPAD值和光合速率下降幅度作为品种耐阴性评价的指标。

云南马铃薯地方彩色品种“剑川红”和“转心乌”的花色苷主成分分析

彩色马铃薯富含花色苷,是一种天然抗氧化食品。本研究采用高效液相色谱质谱联用技术以引进品种"黑美人"为对照分析了云南马铃薯地方特色品种"剑川红"和"转心乌"花色苷的主要成分。结果表明:"剑川红"色素主要为酰化天竺葵色素类花色苷,其主要成分为天竺葵素3-[6-O-(4-O-E-p-香豆酰-O-α-吡喃鼠李糖苷)-β-D-吡喃葡萄糖苷]-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。"转心乌"和"黑美人"所含色素相似,主要为酰化矮牵牛色素、锦葵色素、芍药色素类衍生物,主要成分均为矮牵牛花色素3-[6-O-(4-O-E-p-香豆酰-O-α-吡喃鼠李糖苷)-β-D-吡喃葡萄糖苷]-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。

提高基础生物化学课堂教学效果的途径探索

基础生物化学是农科类、生物类、环境类、医药类等高等院校开设的一门专业基础课,课程较难,且面临学时少、教学任务重的状况,普遍存在"教师教得吃力,学生学得勉强"的现象。因此,采用单一的传统教学模式已经很难提高教学效果。从优化教学内容、改进教学方法、注重信息技术与课程的整合、加强研究性实验操作的教学设计、创新教学评价模式等方面探讨了提高基础生物化学课堂教学效果的途径。

提高农科类高校遗传学课程教学效果的措施探索

遗传学是农科类高等院校开设的一门专业基础课。阐述了提高遗传学课程教学效果的必要性,分析了目前遗传学课程教学中存在的问题,并提出了应对措施。

从高产创建结果看云南马铃薯产量潜力

云南省马铃薯常年播种面积65万hm^2，产量1050万t，面积和产量分别居中国第5位和第4位，但单位面积产量仅为16.1 t/hm^2，仅与全中国平均产量持平，只有发达国家的三分之一。近年，农业部和云南省推行高产创建活动，进行选用优良品种、使用脱毒种薯、测土配方和晚疫病综合防治等技术集成示范，取得明显增产效果。云南马铃薯种植面积最大的曲靖市，每年播种19万hm^2，平均单产25.77 t/hm^2，2010～2012年平均每年高产创建示范1万hm^2，平均单产32.23 t/hm^2，增产25.07%，达到亚洲发达国家水平。产量最低的州市是文山州，每年播种马铃薯1.69万hm^2，平均单产仅8.47 t/hm^2，单产不足云南省平均的一半。2010～2012年平均每年高产创建示范2100 hm^2，平均单产26.55 t/hm^2，增产213.46%。说明云南省马铃薯产量潜力巨大，通过先进技术集成、推广应用，可显著提高云南省马铃薯单产，并可缩小州市间的产量差距。

新时代下高等农业院校人才培养指导意见探索

在知识经济、网络经济、共享经济、绿色生态、节能环保等多种新经济模式日趋成熟的多重社会背景下,高校扩大招生导致大学生就业和创业的形势严峻,因此传统的人才培养模式已不能适应新时代的发展,确立正确的人才培养目标,构建创新型、实用型和复合型人才培养新体系,是高等农业院校刻不容缓的责任。本文通过新型人才培养模式的探索,以期解决高等农业院校培养的学生不适应新形势发展的矛盾。

云南高校毕业生“互联网+市场”就业模式探索

从"互联网+市场"就业模式优势分析入手,探讨了其现实基础,并研究了云南高校毕业生"互联网+市场"就业模式的探索和实践,结合当前互联网就业现实问题,探索形成云南省大中专毕业生就业信息大数据,且开发以网络APP为技术手段的就业信息指针并同步就业信息高效便捷检索和使用,促进云南省大中专毕业生就业,旨在进一步促进"互联网+市场"就业模式的实施和发展。

不同马铃薯品种(系)对增强UV-B辐射的形态响应

UV-B辐射对植物的形态建成有着重要的作用,并且随着地表UV-B辐射的加剧也必将对作物产生影响。本研究通过测定株高、节距、叶面积和根冠比等几个重要的形态指标,分析在增强UV-B辐射条件下马铃薯不同品种的形态响应差异,为综合评价UV-B辐射对马铃薯的影响和耐受性品种选育奠定基础。试验以4个普通和3个彩色马铃薯品种(系)为材料,采用自然光照(CK)和2个增强的UV-B辐射[2.5 k J?m-2?d-1(T1)、5.0 k J?m-2?d-1(T2)]进行处理,分别于处理15 d、30 d和45 d时测定株高、节距、叶面积和比叶重,收获时测定根冠比。最后得出几个形态指标的响应指数(RI),并以累积胁迫响应指数(CSRI)对试验品种的耐受性做出评价。结果显示:在增强UV-B辐射处理后,多数品种呈现株高降低、节距缩短、叶面积减小、比叶重增加的一致性变化趋势,且随着处理强度的增加和时间延长,处理与对照间的差异愈加显著。各品种对UV-B辐射的形态响应存在显著差异,普通品种的株高、节距、叶面积受UV-B辐射抑制较为明显,地上部分的生物量减幅较大,如‘合作88’地上部分(鲜重)RI值在T1、T2处理下分别为-60.28、-70.44,‘丽薯6号’则为-58.61、-66.44;彩色品种受到的影响较小,‘转心乌’地上部分RI值分别为107.75、21.4,‘21-1’为41.49、-45.72。随着地上生物量增长受到显著抑制,地下部分特别是根系也受到明显的影响,普通与彩色品种间根系RI值的变化规律与地上部分一致。由于地上部分生物量的减幅更显著,各品种(系)的根冠比均比对照增大(T2)。T1、T2处理下5个品种的CSRI值显示‘合作88’(-133.35、-240.85)与‘丽薯6号’(-104.09、-160.2)在增强的UV-B辐射处理下形态特征受到了显著的抑制;彩色品种(系)‘转心乌’(275.97、51.26)、‘21-1’(96.8、-142.17)比普通品种‘合作88’、‘丽薯6号’受到的影响相对较小,显示具有一定的UV-B辐射耐受性。

半干旱地区马铃薯品种比较试验

通过对引进的9个马铃薯品种进行生物学特性、适应性、抗病性、丰产性、商品性等综合农艺性状的比较试验,选择适宜武山县半干旱地区种植的马铃薯新品种。试验结果表明,青薯9号、天薯10号、11号较当地多年种植的主栽品种陇薯3号表现出较好的适应性、抗旱性和丰产性,可考虑作为武山县半干旱地区大面积示范推广种植的马铃薯品种;晋薯16号、陇薯8号、3号可适当推广种植;紫花白为中早熟品种,抗旱性差,可在川区进行地膜栽培试验;02175-200抗旱性较差,产量低,不适宜半干旱地区种植。

促进就业的生物技术专业培养模式和课程的改革——以云南农业大学生物技术专业为例

依据云南农业大学生物技术专业往届毕业生的就业情况调查和就业信息对其进行了初步分析,从就业去向、专业课程和技能培养及学校(院)就业指导等几个方面探讨了提高生物技术专业学生就业成功率的潜在途径.同时结合云南省生物资源优势,综合分析了生物技术在生物产业的应用前景,对专业培养模式进行了积极的改革,力求探索一种适合云南省实情的生物技术专业培养模式.

马铃薯芳香物质的初步研究

【目的】检测蒸煮马铃薯中主要挥发性芳香物质成分。【方法】采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术。【结果】从46个马铃薯品种蒸煮块茎中检出43种主要挥发性芳香物质,其中醛类14种、酯类5种、醇类5种、烷烃类5种、呋喃类2种、酮类3种、苯环类7种及其它化合物2种。【结论】醛类物质是蒸马铃薯的主要香味成分,而苯甲醛、3-甲硫基丙醛、癸醛、壬醛、正己醛、2-正戊基呋喃等化合物是蒸马铃薯的主要芳香物质,不同马铃薯品种间,芳香物质种类和相对含量差异较大。

130个马铃薯品种(系)的块茎营养品质评价

目的:为合理利用云南农业大学薯类作物研究所近几年引进和培育的马铃薯品种(系)提供科学依据。方法:对130个马铃薯品种(系)块茎的单株产量、干物质、淀粉、还原糖、粗蛋白含量和6种矿质元素进行了分析,并用隶属函数进行了综合评价。结果:130个马铃薯品种(系)的单株产量为0.12~1.20kg、干物质的量为11.64%~28.52%、淀粉含量为8.37%~23.50%、还原糖含量为0.02%~0.67%;粗蛋白质含量为0.91%~3.09%;块茎鲜样中矿质元素含量范围K为102.37~699.80mg/100g、Mg为3.58~27.91mg/100g、Cu为69.87~327.98μg/100g、Fe为513.79~6 984.74μg/100g、Mn为20.38~324.03μg/100g、Zn为44.39~891.09μg/100g;11个彩色品系花色苷含量在0.23~20.41 mg/100g。用隶属函数对130个品种(系)的营养品质排名,与云南主栽品种合作88和会-2对比,平均隶属值高于合作88的有3个品种(系),分别是地方品种无花洋芋、铁厂红和白洋芋;平均值高于会-2,而低于合作88的材料有78个,占了供试材料的60%。结论:引进的地方品种、日本品种和自主培育的品系多方面营养指标表现比较优秀,可以作为高品质育种的亲本。