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。

研究生专业课课程思政元素挖掘的主体与途径研究

研究生专业课课程思政元素的挖掘是专业课课程实施思政教育的前提,明确挖掘主体和途径则是实施高效、深度挖掘的关键。思政元素挖掘的主体是由专业课教师、思政课教师、研究生导师、研究生辅导员或班主任、校、院党委委员和其他同类型或同行业高校的研究生专业课教师组成的团队;挖掘的主要途径是专业课课程的教材和对应学科的文献及社会和日常生活。该文可为研究生专业课课程思政元素的高效、深入挖掘提供参考,并为研究生课程思政教育的高效实施和实时完善奠定基础。

芦笋皂苷合成相关糖基转移酶基因克隆及原核表达分析

【目的】克隆芦笋(Asparagus officinalis)甾醇糖基转移酶基因AoSGT1,分析其潜在催化活性,为解析芦笋皂苷合成途径及代谢调控机制提供科学依据。【方法】基于芦笋转录组数据设计特异性引物,扩增AoSGT1基因的完整开放阅读框(open reading frame,ORF),经测序验证获得目标基因序列并进行生物信息学分析;实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RTqPCR)测定各组织基因表达量;构建pGEX-4T-3-AoSGT1原核表达载体,并转入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(De3),随后诱导实现重组蛋白表达。【结果】AoSGT1长1800 bp,编码599个氨基酸,其相对分子质量为66.72 kD,属于亲水性蛋白,无跨膜域和信号肽。系统发育结果表明,AoSGT1与盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)Dz3GT_(2)有较高同源性,同属UGT80B1亚家族。多序列比对揭示了该蛋白序列包含甾醇糖基转移酶保守结构域PSBD Box和PSPG Box,预示其具有对甾体化合物3β-OH位点潜在糖基化活性。RT-qPCR结果显示,AoSGT1在芦笋根中高表达,而在茎和花中低表达。此外,SDS-PAGE结果表明,目标蛋白在大肠杆菌中以可溶性形式高效表达,其大小与预测值相符。【结论】成功克隆AoSGT1基因,并确认其在芦笋中呈现组织特异性表达,推测其可能参与芦笋甾体皂苷生物合成。同时,成功在大肠杆菌中实现了目标蛋白的异源表达。

藜麦配子发育相关基因CqSTK的筛选及功能分析

【目的】SEEDSTICK(STK)是MADS-box转录因子家族成员,在控制配子发育和种子大小形态方面起关键作用。探究STK在藜麦配子发育过程中的作用。【方法】利用不同光周期处理下具有不同光周期特性的两种藜麦的转录组数据,筛选受光周期调控影响的、与配子发育相关的差异基因,克隆该基因,并对其进行生物信息学、表达模式、亚细胞定位分析和拟南芥异源表达验证基因功能。【结果】筛选到差异基因AUR62022366-RA。该基因的表达模式与植株的表型差异一致,在短日材料中,该基因在灌浆期表达量高时植株结实,表达量低时植株不结实。生物信息学分析表明,CqSTK的CDS全长为672 bp,编码223个氨基酸。STK同源基因进化树结果显示,CqSTK与同属物种菠菜、甜菜STK基因聚为一支,有较近的亲缘关系。此外,CqSTK与拟南芥STK具有相似的三级结构,单倍型分析表明,CqSTK的外显子序列在10个藜麦品种中完全一致,但在内含子区域存在SNP。该基因定位于烟草叶表皮细胞的细胞核和细胞膜上。荧光定量PCR显示,CqSTK在藜麦花器官形成和籽粒形成期高表达,尤其在籽粒形成期,其表达量达到最高。拟南芥过表达和突变体回补实验表明,过表达和回补植株开花时间远长于突变体和野生型,且过表达和回补植株果荚长度和荚果内种子数显著高于stk突变体和回补植株。【结论】CqSTK高表达会延迟花期,同时正向调节拟南芥的种子长度和结实率。

基因工程原理与技术课程建设和教改探索

基因工程是现代高校生命科学技术类专业的重要课程之一。作为生物技术的“四大工程”之首,基因工程的教学引导对生物学人才的培养影响深远。进入21世纪以来,随着生物化学、分子生物学和基因组学等基础学科的快速发展以及国家对生物经济产业的持续大力支持,培养新农科、新工科背景下的高质量生命科学类青年人才愈发重要。文章以云南农业大学国家一流本科专业生物技术专业的核心课程——基因工程原理与技术为例,从高水平一流课程建设和教学改革的角度,探索促进教学模式创新和发展的措施,以期进一步提高教学质量,取得更佳的教学效果,进而更好地服务于国家和地方高等教育。

滤减UV-B辐射对烟叶可溶性蛋白、光合色素和类黄酮的影响

在云南玉溪烟区种植烤烟海拔最高(1806.0m)的通海县,通过盆栽烤烟K326试验,研究了在滤减自然的太阳UV-B辐射强度25%、50%和65%条件下,UV-B辐射对烟叶发育过程中可溶性蛋白、光合色素和类黄酮的影响。结果表明:随叶龄增加,可溶性蛋白含量下降,光合色素降解,类黄酮在老叶中积累,蛋白质在生理成熟期对UV-B辐射最敏感。与对照相比,减弱UV-B辐射处理降低了烟叶类黄酮和可溶性蛋白含量,但光合色素含量上升;较低的UV-B辐射降低了叶绿素的降解速度。结果从一侧面说明UV-B辐射对烟叶蛋白质的合成是有益的,类黄酮和叶绿素的变化是对UV-B辐射变化的适应性反应,类黄酮与蛋白质之间可能存在一定的偶联关系。

烤烟叶片光合气体交换参数对滤减UV-B辐射强度的响应

以烤烟品种‘K326’为试验材料,通过覆盖不同的透明薄膜滤减UV-B辐射处理方式,并应用多元统计的岭回归分析方法,研究了100%(CK)、75%(A)、50%(B)、35%(C)自然UV-B辐射处理下烤烟成熟初期叶片的光合气体交换参数与50 cm和150 cm高度UV-B辐射强度的关系。结果表明:对于净光合速率,不同高度的UV-B辐射对A、B、C处理的抑制强度都是A>C>B;3个处理的瞬时水分利用效率(WUE)受UV-B辐射抑制强度为B>C>A;在A、C处理条件下,影响烟叶净光合速率变化的主要是气孔因素,而B处理条件下却主要是非气孔因素。可见,‘K326’烤烟叶片的光合气体交换参数对不同的UV-B辐射强度响应区间的敏感性存在一定的差异。

自然条件下滤减UV-B辐射对烤烟光合色素含量的影响

在自然环境中,以烟草栽培品种K326为材料,通过覆盖不同透明薄膜滤减UV-B辐射,研究100%(CK)、75%(T1)、50%(T2)、35%(T3)UV-B辐射透过率处理下,不同强度UV-B辐射对烟草光合色素含量的影响。结果表明:烤烟三类光合色素对UV-B辐射有不同响应。类胡萝卜素对UV-B辐射响应较敏感。成熟初期,类胡萝卜素含量与UV-B辐射强度变化具有较好的正相关性,而chl a和chl b含量基本与UV-B辐射强度呈反向变化关系。成熟后期,由于UV-B辐射累积效应,光合色素含量变化没有明显规律。现蕾期至成熟采烤烟初期,chl a:chl b与UV-B辐射的反向变化关系较明显,后期则无明显规律,其含量的下降与UV-B辐射的累积效应有关。

水稻品种生殖生长期耐冷性及其低温胁迫下MADS-box基因表达差异分析

选用来自中国不同稻作生态的4个特殊常规水稻品种:辐恢838(普通籼稻)、月亮谷(云南高海拔籼稻)、C418(普通粳稻)和丽粳11号(云南高寒粳稻),于减数分裂期和开花期分别低温(16℃)处理5d后又恢复5d,研究低温下生殖生长期的冷胁迫效应(花粉育性,结实率,百粒重下降程度)及相关MADS-box基因差异表达情况。结果表明:四个品种生殖生长期耐冷性由低到高排列依次是:辐恢838<C418<月亮谷<丽粳11号。冷胁迫后5个MADS-box基因(OsMADS2,OsMADS3,OsMADS18,OsMADS26和OsMADS58)出现表达差异,其上调或下调程度因品种不同而异,OsMADS2在4个品种中都呈下调趋势,其余4个呈上调趋势,而OsMADS3、OsMADS58转录水平变化相似。此外,冷胁迫前后MADS-box基因在辐恢838和C418中差异表达程度较大,而在月亮谷和丽粳11号中差异表达程度小。结合基因差异表达情况与花粉育性、结实率等的评价结果,暗示这些MADS-box基因可能参与植物的冷胁迫反应,其上调或下调表达能够增强植物的抗冷性。该研究结果为解析水稻品种冷胁迫驯化及耐冷分子机制提供了新思路。

种子科学与工程“专业英语”课程教学改革与实践

分析目前种子科学与工程“专业英语”课程教学中普遍存在的问题,提出选择国际上高质量文章形成系统的教学材料;适当采用翻转课堂教学方式,让学生参与和自主融入课堂教学;增加口语考核方式等教学改革内容,能大幅度提高学生学习专业英语的兴趣、积极性和主动性;培养具备听说读写专业英语应用能力的种子专业技术人才,满足我国不断提升和走出国门的种业对种子专业外语人才的需求。

特色香紫糯新品种滇香紫1号

滇香紫1号是利用广南紫米与鄂香1号进行杂交组配选育的有色稻新品种,由云南农业大学稻作研究所和墨江县农业技术推广中心自主选育而成,于2019年通过云南省农作物品种审定委员会审定(滇审稻2019001号),具有株型好、抗倒伏,花青素含量高,米粒紫黑色,香味浓,食味品质高,综合抗性好,推广应用前景好等特点。对其选育过程、特征特性及栽培技术措施等进行了介绍。

UV-B辐射对烟草(Nicotiana tobacum)叶片总多酚含量和PPO活性的影响

采用盆栽试验,以烤烟品种K326为供试材料,选择空间范围不大的云南玉溪大营街和通海2个不同海拔高度的植烟区为试验点,并选择玉溪烟区种植烤烟海拔最高的通海县(1806.0米),作为同一种植地分别减弱0%、25%、50%和65%UV-B辐射强度条件的控制试验区,探讨了烤烟生长过程中PPO活性和总多酚含量与UV-B辐射强度的时空动态变化之间的关系。结果表明:由于受两地不同降雨日数及云层覆盖的影响,UV-B辐射强度并不随海拔高度的升高而升高;PPO活性对UV-B辐射强度变化非常敏感,过高或过低的UV-B辐射强度将降低PPO活性,其中过高的UV-B辐射强度影响更大;在一定的UV-B辐射强度范围内,降低强度可提高PPO活性;与PPO活性相反,高的UV-B辐射强度可提高烟叶总多酚含量,但在一定辐射强度范围内,对其变化趋势影响不大;过低的UV-B辐射强度不仅降低总多酚含量,而且影响整个生长过程中总多酚含量的变化。

基于雨课堂的混合式教学在“农业推广学”中的应用

雨课堂混合式教学是信息技术与课堂教学融合的产物,在农业推广学教学中有很好的应用价值。文章分析了雨课堂混合式教学的内涵,探讨了雨课堂混合式教学在农业推广教学中的应用价值,包括引导自主学习、推动师生互动、加强学习管理,最后就如何在农业推广学教学中应用雨课堂混合式教学提出建议,包括以教学模式框架构建为前提、以课程教学资源拓展为关键、以移动学习平台建设为重点、以教师队伍培训发展为保障,希望对农业推广学教学的发展与完善有所裨益。

劳动教育对农科大学生工匠精神的培育

文章从工作理念、工作品质以及职业道德三个维度界定了工匠精神的内涵;探讨了新时代劳动教育对学生工匠精神培育的具体作用;就如何发挥劳动教育对学生工匠精神的培育作用提出了凸显学生主体地位、深入开展校企合作、加强实践课程开发等策略。

多年生水稻籼、粳分类及其胚性愈伤诱导培养基优化

多年生水稻因具有多种优良生物学特性而极具研究价值,而水稻基因工程遗传改良则多以粳稻作为遗传受体。本研究旨在用In Del分子标记对多年生水稻品种PHR-1进行籼、粳分类鉴定,再设计正交试验L16(45),通过胚性愈伤诱导率及愈伤质量的评价,对其愈伤诱导培养基进行优化,为未来多年生水稻遗传改良及相关基因功能研究提供技术支持。In Del分子标记结果显示:PHR-1是典型的粳稻类型。正交试验结果表明:PHR-1胚性愈伤诱导的最适培养基为30 g/L蔗糖+N6大量元素+N6微量元素+N6有机物+铁盐+0.5g/L酪蛋白水解物+2 g/L脯氨酸+3 mg/L 2,4-D。

水稻表皮毛状体发育研究进展

文章综述了近10年水稻毛状体的研究成果,总结了目前水稻表皮毛状体的类别、特点以及其发育涉及的分子调控研究进展,并展望了特殊毛状体材料在水稻品种改良、生产实践中的应用价值,为研究稻种演化及其分子系统保护提供了参考依据。

滤减UV-B辐射强度对植烟环境小气候要素的影响

以烤烟(Nicotiana tabacum L.)品种‘K326’为试验材料,采用盆栽方法,以覆盖3种不同厚度透明薄膜滤减UV-B辐射的处理方式进行试验。在成熟初期,于试验设定时间点分别测定50cm和150cm高度处烤烟环境小气候要素,应用多元统计岭回归分析方法分析了滤减自然条件下25%(T1)、50%(T2)和65%(T3)的UV-B辐射强度对各要素的影响。结果表明:叶片周围空气温度(Ta)、光合有效辐射(PAR)和饱和水汽压亏缺(VPD)的日变化曲线总体呈上升趋势,而二氧化碳浓度(Ca)、相对湿度(RH)则呈下降趋势。岭回归分析表明,滤减UV-B辐射对植烟环境小气候要素作用显著,具体表现在T1、T2、T3处理对Ca和RH总体上均具有抑制作用,滤减50%的UV-B辐射对叶片周围Ca的抑制作用最大;滤减UV-B辐射对Ta有明显的促进作用,滤减50%的UV-B辐射对Ta促进作用最强;相对于自然条件而言,滤减65%的UV-B辐射更有利于烟叶对辐射能的吸收和利用;T1处理对VPD具有明显的促进作用,T2处理在不同高度上对VPD作用方向不一致,T3处理的抑制效应则表现不明显,即在不同处理的UV-B辐射强度水平下,植烟环境小气候要素对UV-B辐射的响应存在一定的差异。

农业院校研究生生物化学与分子生物学课程思政元素范畴解析

在我国农业院校中,生物化学与分子生物学课程针对多个学科、专业的博士生和硕士生开设,涉及大量学生;但是,思政元素范畴的模糊与零乱已成为该课程在教学中实施思政教育的首个急待克服的现实困境。以社会主义核心价值观为指南、立足新农科建设背景、基于思政元素范畴共性和个性的整合以及对课程内容教学逻辑的把控,农业院校研究生生物化学与分子生物学课程思政元素的主要范畴应解析为政治素养、文化素养、生命和健康以及生态文明、专业精神与职业素养、哲学思维、道德素养和科学精神七大类;但是,该范畴的界定应是相对的、与时俱进的,并且思政元素的价值观建构还具有多样性和弥散性。本文可为我国农业院校研究生生物化学与分子生物学课程思政元素的深度挖掘和课程思政的高效实施奠定基础,并为研究生专业课课程思政教育的实施提供普遍性借鉴。

UV-B滤减处理下烟草光合作用参数对光照度的响应

以烟草栽培品种K326为材料,通过覆盖不同的透明薄膜滤减UV-B辐射,研究了100%(CK)、75%(T1)、50%(T2)、35%(T3)UV-B辐射透过率处理下,烟草成熟初期光合参数与50和150cm高度光照度的关系。结果表明:对于T1、T3,烟叶净光合速率的变化主要是气孔因素,而T2主要是非气孔因素;通过对4类处理的平均水分利用效率的比较,发现可能存在一个UV-B辐射对水分利用效率影响的阈值范围;150cm高度光照度除了对蒸腾速率和T2处理的气孔导度起促进作用外,对其他光合参数都有一定的抑制作用;而不同处理的烟叶光合参数对50和150cm高度上的光照度的响应都较为一致,在敏感程度上则存在差异。

滤减UV-B辐射对烟叶腺毛发育和密度动态变化的影响

以烟草品种"K326"为材料,盆栽种植于自然环境条件下(CK)和覆盖不同厚度透明薄膜,分别滤减25%(T1)、50%(T2)和65%(T3)UV-B辐射的大棚中,在"K326"开花期至工艺成熟后期的4个生育期,通过扫描电镜观察了各处理烟叶腺毛形态和密度动态变化特征,并首次报道了"K326"中存在分枝腺毛。结果表明:上表皮腺毛在开花期、生理成熟期和工艺成熟前期对UV-B辐射敏感,下表皮则在开花期和工艺成熟后期对UV-B辐射敏感;T3处理腺毛密度低且延缓腺毛的发育,T1和T2处理腺毛密度较高,在工艺成熟期出现二次发育现象;各处理烟叶腺毛以长柄腺毛为主,CK、T1、T2下表皮腺毛总密度大于上表皮,而T3上、下表皮差异不大;滤减UV-B辐射有利于烟叶下表皮长柄腺毛发育,而引起腺毛二次发育的腺毛类型依处理和时期而异;适当较高强度的UV-B辐射对烟叶腺毛发育有促进作用,在研究地减弱25%～50%的UV-B辐射强度对烟叶腺毛发育较为合适。