对非生物类专业生物学实验课的改革与创新

非生物学专业公选课生命科学基础实验的基本目的是引导学生学习科学研究的基本思路与实践方法。研究如何转变传统的教学理念,在普及基本知识和训练基本实验技能中,整合适当的探索性研究内容。通过围绕着一些重要的生命科学概念建设不同的探索性实验项目,如实地考察全国示范性工程的深圳市湿地生态保护工程,使学生主动学习,深化、扩展、整合各种相关知识。学生们通过课程学习,不仅得到生命学科基本知识普及与基础技能训练,而且能够改善其批判性思考、综合性分析和进行科学交流能力,从而成为具有创新性思维并持续终生学习、勇于应对将来各种科学和人文挑战的新型人才。

生命科学公共选修课开设MOOC的实践初探——以“生命的律动”课程为例

本文依据MOOC教学实践过程和生命科学专业的特点,以"生命的律动"MOOC作为范例,讨论课程内容设计的要点,总结课程制作和教学形式的实践心得,结合学生的反馈,就生命科学公共选修课开设MOOC的进一步发展提出建议。

miR399a在番茄磷饥饿响应中的作用

磷饥饿胁迫可引起植物生长缓慢进而影响产量.作为植物中参与磷饥饿响应的关键微小核糖核酸(micro ribonucleic acid,microRNA),microRNA399(miR399)在番茄(Solanum lycopersicum)中的功能及作用机制尚待阐明.通过在不同浓度磷水平下培养野生型和过表达miR399a番茄株系,测定各植株根长、侧根数量和根冠比等形态指标,分析各植株中Sly-miR399a和phosphate 2(PHO2)的基因表达量,并检测各植株中无机磷含量、叶绿素和花青素含量、紫色酸性磷酸酶以及过氧化物酶活性等生理指标.结果表明,相较于野生型株系,过表达番茄株系中的Sly-miR399a表达水平显著升高,而PHO2表达水平显著下调;在低磷浓度培养下,野生型和过表达Sly-miR399a番茄植株主根均显著变长,且侧根数量显著增加;而无论磷浓度高低,过表达Sly-miR399a番茄株系植株根长均增加;过表达Sly-miR399a还可以促进植株体内无机磷积累,并引起番茄叶片中叶绿素和花青素含量增加,番茄植株紫色酸性磷酸酶和过氧化物酶活性增强.研究验证了miR399a在番茄中参与磷饥饿胁迫响应,揭示miR399的功能在植物中具有保守性.

利用数字表达谱分析拟南芥叶片中盐响应基因

为揭示拟南芥在盐胁迫下基因表达谱的变化,为解决盐害提出新的方向,以哥伦比亚野生型拟南芥为材料,利用数字表达谱技术(digital gene expression profiling,DGEP)分析盐胁迫组(200 mmol/L Na Cl处理2 h)和对照组的拟南芥叶片互补脱氧核糖核酸(complementary deoxyribonucleic acid,c DNA)文库,鉴定盐胁迫下拟南芥中差异表达的基因.结果显示,盐胁迫组中共有4 400个基因发生了差异表达,其中,1 513个基因上调表达,约占34.39%;2 887个下调表达,约占65.61%.这些基因主要富集于22个基因本体(gene ontology,GO)条目,包括核糖体构成、细胞膜和细胞器组成、应答胁迫、脯氨酸代谢等过程.进一步的KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)分析表明,基础代谢、次生代谢以及光合和氧化代谢等32个通路的基因显著富集.此外,本研究筛选到6个显著差异表达的胚胎晚期富集蛋白(late embryogenesis abundant,LEA)基因,其中,3个LEA基因在盐胁迫条件下上调表达,3个下调表达,暗示着这6个LEA基因可能是拟南芥在应答盐胁迫过程发挥关键作用的抗逆基因.

半红树植物水黄皮分子生物学研究进展

水黄皮Millettia pinnata L.是豆科的一种具有巨大发展潜力的生物柴油能源树种,同时也是一种典型的半红树植物。文中综述了近年来国内外关于水黄皮分子生物学方面的研究进展,重点包括基于分子标记的水黄皮遗传多样性和系统发育研究,基于高通量测序技术的水黄皮基因组和转录组研究,以及水黄皮基因和基因组片段的分离及相关分析;最后还结合当前研究的现状,展望了水黄皮未来研究工作的发展前景。

植物PEPC在非生物胁迫响应中的作用

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)是一种广泛分布于高等植物、藻类、大多数古生菌和非光合细菌的细胞质酶,可催化磷酸烯醇式丙酮酸羧化生成草酰乙酸。PEPC可参与植物多种生理生化过程。早期对于植物PEPC响应非生物胁迫的研究集中在基因表达和酶活性水平,近年来的研究工作则逐渐转向关注基因表达调控、基因功能及其应用。本文归纳了植物PEPC的基本结构、分类及主要生理生化功能,并系统总结了PEPC响应干旱、盐碱、淹涝、极端温度、重金属及营养元素缺乏等非生物胁迫方面的研究进展,以期为有效利用PEPC基因功能进行作物遗传改良提供理论依据。