生物显微观察装置升级改造的研究与实践

生物显微镜是探索微观世界的主要工具之一,在微生物学的研究与实验教学中具有举足轻重的地位。本文重点研究了如何以低成本实现老旧显微观察装置的升级改造,满足现代数字化教学的需要,并通过实际案例改造前后的比较,展现了微生物实验课堂教学效果改善、学生体验增强、教学模式转变等提升实效,为实现废旧设备的资源再利用提供参考。

不同授粉方式对香蕉花粉萌发与花粉管生长的影响及显微观察

以可育、高结实率香蕉野生种质资源小果野蕉(AA)及粉蕉栽培品种热粉1号(ABB)为材料,观察香蕉花、子房、胚珠结构,研究不同授粉方式对花粉萌发、花粉管生长的影响。结果表明,小果野蕉自花授粉后花粉萌发率高,萌发数量随授粉时间递增,授粉3 d时达到峰值,后不再变化。花粉管生长迅速,授粉后8 h可到达花柱中部,24 h可到达子房,受精过程可持续1~3 d。不同授粉方式下,自花授粉花粉萌发数量显著高于异花授粉,达到萌发峰值比异花授粉早2 d。且异花授粉花粉管会产生畸形,如花粉管短粗、末端粗壮膨大、形状扭曲等。综上,野生香蕉种质资源自交亲和,花粉萌发、花粉管伸长、受精过程发育良好,是理想的杂交材料。异花授粉时花粉与柱头的亲和性降低、花粉管萌发异常、栽培种胚珠发育不完全等因素致使杂交育种效率低。

五种水母碟状体色素细胞的显微观察

在显微镜下对长腕束手水母、海月水母、咖啡金黄水母、巴布亚硝水母、澳洲斑点水母碟状体上的色素细胞进行详细观察,并记录、分析了五种水母色素细胞的显微结构特点。结果表明:组成水母碟状体的色素细胞主要有黑色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞等三种。研究结果解析了水母基于色素细胞的体色形成机制,有助于水母性状的评价,推动水母观赏行业高质量发展。

甜菊自交不亲和及自交亲和无性系自花授粉柱头的荧光显微观察和转录组分析

为了探究甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)自交不亲和的生理和分子机制,以甜菊自交不亲和无性系‘B4’及自交亲和无性系‘Z8-42’为研究对象,对2个无性系的自花授粉柱头进行荧光显微观察和转录组分析。荧光显微观察结果显示:‘B4’自花授粉柱头无花粉附着,而‘Z8-42’自花授粉柱头有花粉附着。2个无性系自花授粉柱头转录组整体测序质量较高,共获得43.84 Gb clean data。在组装的51819个unigene中,表达unigene有49214个;注释到NR数据库的表达unigene最多(29523);并且,在NR数据库中,注释到向日葵(Helianthus annuus Linn.)同源序列的unigene最多(20117)。在2个无性系中共筛选到7560个差异表达unigene;以‘B4’为对照,‘Z8-42’自花授粉柱头中表达量上调的差异表达unigene有3122个,表达量下调的差异表达unigene有4438个。GO功能注释和富集分析结果表明:甜菊差异表达unigene的功能包括生物过程、细胞组分和分子功能3个大类47个小类,其中,生物过程大类中富集到信号转导的差异表达unigene最多(225),细胞组分大类中富集到膜部分、膜固有成分和膜组成成分的差异表达unigene非常多(分别为1700、1665和1664),分子功能大类中富集到离子结合的差异表达unigene最多(1650)。共有1605个差异表达unigene被注释到KEGG代谢通路的6个大类中,其中,注释到代谢大类的差异表达unigene最多(882),占比为55.0%,分布在10个二级分类的91条代谢通路中。单个代谢通路中,植物-病原体互作通路的差异表达unigene最多(81)。综合上述研究结果,初步判定甜菊自交不亲和可能发生在柱头与花粉互作的起始阶段,如识别、黏附过程;差异表达unigene引起的柱头细胞信号转导、膜成分、离子结合等功能和结构改变可能是导致供试的2个无性系自交亲和性不同的原因,并且植物-病原体互作通路可能参与柱头和花粉的识别过程,与自交不亲和性密切相关。

鹿茸菇母种培养基条件优化及其菌丝显微观察

为进一步了解鹿茸菇的生物学特性,筛选其适宜的母种培养基配方,设置了不同碳源、氮源、pH和温度条件的筛选试验,观测鹿茸菇菌丝生长情况和菌丝显微结构。结果表明:鹿茸菇母种培养基菌丝生长最适碳源为淀粉,最适氮源为硝酸钠,最适pH值为7.0,最适菌丝生长温度为25℃,鹿茸菇菌丝为双核细胞,有锁状联合,其细胞较长,不同生长时期隔膜明显度不同。

菜豆锈菌侵染过程的显微和超微观察

本文报道了通过微分干涉衬显微镜、荧光显微镜及扫描电镜和透射电镜所观察到的菜豆锈菌的侵入和扩展过程。菜豆锈菌夏孢子萌发多产生 1个芽管 ,偶尔也产生双芽管。芽管以气孔侵入为主 ,也可从表皮直接侵入。侵入前形成或不形成明显的附着胞。气孔侵入的芽管首先在气孔腔内形成气孔下囊 ,再进一步分化出圆形的膨大体 ,由膨大体产生 1～ 2支初生菌丝。初生菌丝与叶肉细胞壁接触后分化出吸器母细胞 ,吸器母细胞进入叶肉细胞内部形成吸器。初生侵染菌丝在产生吸器母细胞的部位的后部产生分枝 ,形成次生侵染菌丝在叶肉细胞间蔓延。

泥蚶受精过程的细胞学荧光显微观察

采用荧光染色剂DAPI己固定的泥蚶成熟卵和受精卵进行染色的方法 ,在显微镜下观察泥蚶受精细胞学过程。通过DAPI的染色 ,在荧光显微镜下可清楚观察到 ,泥蚶的成熟未受精卵处于第一次成熟分裂的中期 ,精子入卵后成熟分裂再次启动 ,释放出第一和第二极体 ,完成成熟分裂。部分受精卵的第一极体有极明显的分裂现象。精子入卵的部位是随机的 ,且自精子入卵至成熟分裂完成 ,入卵的精子在形态等方面将发生一系列变化 ,形成雄性原核。雌雄原核形成后均具有极明显的膨大现象。并且在系列的样品中可观察到 。

巴旦杏授粉试验及花粉管生长的荧光显微观察

对巴旦杏 4个主栽品种的授粉试验结果表明 :自花授粉试验中“鹰嘴”、“双果”坐果率分别为 1 9.74%和 4.2 9% ,“纸皮”和“麻壳”坐果率为零 ;自然授粉状态下 4个主栽品种坐果率在 9.37%～ 2 0 .1 3%之间 ;人工异花授粉试验中 4个品种 9个授粉组合坐果率绝大多数都在 40 %以上 ,其中混合花粉授粉试验结果最好 ;人工养蜂条件下的坐果率明显高于无蜂自然授粉的坐果率 ,昆虫传粉可达到人工混合花粉授粉的效果。授粉试验还表现出巴旦杏雌蕊柱头的有效授粉时间为开花后花期的前 4d,授粉越早 ,越有利于坐果。荧光显微观察表明 ,巴旦杏花粉管最早约于授粉第 7天通过花柱基部到达子房室 ,第

油茶自交和异交过程花粉管生长的荧光显微观察

以普通油茶‘华硕’为试材,运用荧光显微观察法,研究了其自交和异交授粉后花粉在花柱上萌发和花粉管生长变化情况。结果表明:自交和异交授粉后,花粉均能在柱头上正常萌发,且花粉管均能生长到花柱基部,但生长速度不一样,异交的生长速度略快于自交;自交授粉72 h后花粉管到达花柱基部,异交60 h到达花柱基部,自交192 h后花粉管到达胚囊;自交与异交授粉花粉管白天生长速度均显著高于晚上。

栉孔扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂受精及早期胚胎发育过程的细胞学荧光显微观察

为探讨贝类杂交优势 ,利用HOECHST3 3 2 5 8对已固定样品进行染色的方法 ,连续观察了栉孔扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂受精的细胞生物学过程 ,初步证明了这 2种远缘扇贝种类之间进行杂交的可行性。结果表明 ,栉孔扇贝的成熟未受精卵子处于第一次减数分裂中前期 ,部分来自华贵栉孔扇贝的异源精子可顺利进入卵子并激发后者完成 2次减数分裂 ,排出第一及第二极体。成熟的雌雄原核形成后完成融合过程 ,形成合子核 ,受精过程结束。大部分杂交受精卵及杂种早期胚胎可以正常发育 ,但其发育进程较种内近交对照组有明显的差别 ,具体表现在延缓性和不同步性 2个方面。

栉孔扇贝(♀)×长牡蛎(♂)受精过程的荧光显微观察

采用二氨基苯基吲哚(DAPI)染色荧光显微方法,对栉孔扇贝(Chlamys farreri♀)×长牡蛎(Crassostrea gigas♂)受精过程进行详细观察。结果显示,长牡蛎精子能迅速附着并穿过栉孔扇贝卵膜,精核发生解凝缩而膨胀形成雄性原核;精子入卵后,栉孔扇贝卵子减数分裂重新启动,释放极体并形成雌性原核,最后雌、雄原核融合,受精卵开始第1次卵裂。栉孔扇贝与长牡蛎杂交受精率一般在40%左右。受精卵发育过程中出现了排放2个极体、排放1个极体、不排放极体3种类型,所占受精卵比例约为65%、25%和10%。多数受精卵第1次卵裂后期,染色体发生异常分离,不能平均分配到2个子细胞中,这可能是造成早期胚胎畸形,只能发育到担轮幼虫阶段而全部死亡的主要原因。

黄金梨胚珠、花粉发育及花粉败育过程的显微观察

观察了黄金梨的胚珠、胚囊、花粉发生发育过程中细胞形态变化特征。结果表明:黄金梨的胚珠、胚囊、花粉发育是在春季萌芽到开花过程中完成的。在开花前28d花芽萌动初期,胚珠原基出现,花药囊内为小孢子母细胞;花前21d胚珠原基分化出内外珠被,四分体开始出现;花前14d四分体出现率最高;开花时胚囊形成,花粉败育并形成空花药囊。造成黄金梨花粉败育的原因是小孢子母细胞减数分裂后形成的四分体及四分体分离后形成的早期花粉细胞无细胞核,早期花粉细胞液化不能形成较厚硬的外壁而解体。

源于中国东海的有毒裸甲藻Karlodinium micrum的显微观察和分子鉴定

首次报道了在中国东海海区两个不同水样中获得的有毒裸甲藻赤潮种Karlodinium micrum的显微观察和分子鉴定。两株K.micrum纯系种质是对两次东海海区不同来源的水样(2005年6月东海洞头海区以米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi Hansen)为优势的赤潮水和2006年4月东海渔山海水自然生态保护区的水样)进行选择演替和纯种分离发现的。报道了对两株藻进行光学显微镜和扫描电子显微镜观察结果,以及基于ITS基因测序的分子鉴定结果。显微观察发现,K.micrum为小型单细胞裸甲藻,细胞长略大于宽,平均长宽分别为7.1μm和5.7μm,横沟深裂,顶沟明显、直裂。细胞具有一条纵鞭毛和一条横鞭毛,细胞游动迅速。ITS基因测序发现,源于东海的两株K.micrum与GenBank中Karlodinium micrum的相似度为98～99%。系统发生分析显示,该两株K.micrum与GenBank中Karlodinium micrum归于一类,与其它裸甲藻距离较其与具甲板甲藻的距离近。

烟气气氛对准东煤灰熔融特性影响的显微观察

准东煤田预测储量高,准东煤灰具有高硫,低硅铝,高碱/碱土金属等特点,实际燃用准东煤锅炉出现了严重的沾污、结渣现象,影响准东煤的大规模开发利用。烟气气氛(含有大量SO_(2),SO3)可能影响高温下Na2SO4的生成/分解,从而影响煤灰的熔融过程。深入研究烟气气氛对准东煤灰熔融特性的影响,有助于加深对锅炉结渣过程的理解,为燃用准东煤锅炉结渣防控提供技术支持。为获得烟气气氛对准东煤灰熔融特性的影响规律,建立了单热电偶高温显微观察系统(SHTT),比较了还原性气氛、氧化性气氛、惰性气氛及模拟烟气气氛下准东煤灰的熔融特性。结果表明,建立的灰熔融温度测试方法精度较好,96.92%的灰样熔融温度与标准灰熔点仪测得的流动温度相比偏差在3%以内(≤40℃),最大偏差<50℃,测试偏差在煤灰熔融特性测试允许误差范围内。当碱酸比R<2.5时,气氛对灰熔融特性无显著影响;当R>2.5时,煤灰组分中Fe_(2)O_(3)质量分数较高,导致还原性气氛下灰熔点降低。烟气中SO_(2)对煤灰熔融温度的影响与煤灰组分相关,当R>2.5时,煤灰中碱/碱土金属及硫(AAEM/S)质量分数较高,烟气中SO_(2)会抑制煤灰中CaSO_(4)的分解,提升高温下煤灰中CaO质量分数,并减少长石,辉石等低熔点矿物的生成,进而提升煤灰熔融温度。烟气中SO_(2)是促进富含Na/Fe硫酸盐或硫化物超细颗粒生成及沉积的重要因素。

浒苔(Enteromorpha prolifera)藻体发育的显微观察

通过显微镜观察以及石蜡切片法观察了浒苔属浒苔藻体的发育过程,阐述了浒苔从孢子释放到形成成熟藻体这一发育过程的显微特征。结果表明:浒苔孢子由成熟体细胞分化发育而成,每个成熟体细胞可形成10～30个孢子;孢子首先分裂为2细胞结构,2细胞具有明显的极性,基细胞发育成为假根,顶端细胞不断进行横分裂形成丝状体;丝状体顶端以下细胞通过纵分裂形成管状叶状体,顶端细胞始终保持横分裂;纵分裂分为切向分裂与径向分裂,切向分裂增加管状叶状体管周细胞数从而使管体增大,径向分裂形成管外壁突起细胞,最终发育为分枝;管状叶状体管腔内部有绒毛状的突起及糖蛋白成分的网架结构;当管状叶状体管周细胞达到30～50h,管腔内部突起消失,网架结构收缩拉紧,管壁细胞贴近形成片状叶状体;整个浒苔藻体始终保持极性发育。

虾夷扇贝×栉孔扇贝人工受精过程的荧光显微观察

采用 DAPI染色显微荧光方法 ,连续观察了虾夷扇贝×栉孔扇贝的正反交受精细胞学过程。无论正交或反交 ,精子均可正常入卵 ;受精卵能顺利完成第 1次、第 2次减数分裂 ,排出第一、第二极体 ;精子和卵子内的各一套染色体融合后 ,形成二倍体的合子进入正常的细胞分裂 。

连翘苷对小鼠减肥作用的显微观察

为了研究连翘苷对肥胖小鼠脂肪细胞及空肠绒毛表面积的影响,采用高脂饲料建立小鼠肥胖模型,以小鼠脂肪细胞、空肠绒毛表面积大小的变化以及小鼠体重增长率,脂肪系数,全视野内脂肪数目等指标,观察连翘苷的减肥作用。结果显示,连翘苷可以使肥胖小鼠脂肪细胞直径变小,空肠绒毛表面积降低,体重增长率降低,脂肪系数变小,全视野内脂肪细胞数目增加。提示连翘苷对营养性肥胖小鼠有一定的减肥作用。

FCC催化剂颗粒的形貌特征初探——显微观察照相技术的工业应用

由于电子显微分析能够提供微小颗粒的表面形貌和几何结构的有关信息,所以,自FCC微球催化剂诞生以来,电子显微镜便成为表证其性能的重要工具,在各国得到普遍应用。应用显微观察照相技术,对各种状态下的FCC催化剂,包括新鲜剂、平衡剂、待生剂和再生剂等颗粒形态进行了观察。描述了催化剂在不同工艺条件下的颗粒形貌,如新剂是否细粉太多,大颗粒是否空心,是否由多个小颗粒粘结而成;再生剂烧焦比例是否合适;在用催化剂是否金属中毒等。根据催化剂颗粒形貌和色泽的变化,进行了FCC装置故障诊断和优化操作,取得了显著效果,增加了炼油厂的经济效益。

贝母属植物叶表面显微观察研究

对贝母属26种药用植物叶表面进行了显微观察研究,各种间在表皮细胞形状、大小、垂周壁形态,角质栓有无,平周壁表面角质纹理的形状、分布、疏密度等方面有区别。