自主研学实践教学模式探索——以赤峰学院文物与博物馆学专业为例

赤峰学院文物与博物馆专业自招生以来一直注重实践教学,作为实践教学组成部分的自主研学已经进行了十年有益的探索与实践,并取得了一定的教学成果。在此基础上,以文物富集的陕西省和河南省为主,积极开展文物与博物馆专业自主研学实践教学模式探索与实践,最终形成了一套行之有效、操作性强的管理制度和运行机制。以培养学生自主意识、科研能力、提升文化自信为目标,走进博物馆、走进遗址遗迹,通过制作微视频、撰写研学报告、设计文创产品等多种评价方式,形成了相对完备的人才培养实践教学模式及评价体系。

蝎子肠道内微生物多样性研究

蝎子是一种重要的药用动物,还具有很高的营养价值。分别采用非培养和纯培养方法研究蝎子肠道内的微生物群落,结果表明,非培养方法检测到的蝎子肠道内微生物大部分属于α,β,γ-Proteobacteria类群,纯培养法分离到的菌株多属于高G+C含量的革兰氏阳性菌,两种方法都检测到肠杆菌属(Enterobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)菌株,综合两种方法检测结果,蝎子肠道微生物共包括23个属,分别是肠杆菌属(Enterobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、气单胞菌属(Aeromonas)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、土地杆菌属(Pedobacter)、代尔夫特菌属(Delftia)、罗尔斯通氏菌属(Ralstonia)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)、鞘鞍醇单胞菌属(Sphingomonas)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、戈登氏菌属(Gordonia)、诺卡氏菌属(Nocardia)、红球菌属(Rhodococcus)、两面神菌属(Janibacter)、考克氏菌属(Kocuria)、微球菌属(Micrococcus)、壤霉菌属(Agromyces)、微杆菌属(Microbacterium)、土壤球菌属(Agrococcus)、异常球菌属(Deinococcus)、鸟氨酸微菌属(Ornithinimicrobium),还有一些属于不能培养的未知菌。

新疆泥火山细菌遗传多样性

为了解新疆乌苏泥火山细菌多样性,从泥火山泥浆样品中直接提取总DNA,构建了含150个有效转化子的泥火山细菌16SrDNA基因文库,转化子经菌液PCR及HaeⅢ酶切后获得16个不同带型,克隆测序结果表明,其分属于16个不同的分类单元。一部分序列与已知细菌类群的16SrDNA序列相似性较高,归属变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门(Firmicutes),梭杆菌门(Fusobacteria),放线菌门(Actinobacteria);另外一部分序列与已知细菌类群的16S rDNA序列同源性较低,可能代表新的分类单位。研究结果显示,泥火山环境中微生物种群丰富,值得进一步研究。

家蚕肠道细菌群体调查与分析

目前,环境微生物中绝大部分是无法获得纯培养的。为了比较全面地了解家蚕肠道的细菌群体结构,研究采用了非培养法和传统培养法相结合的方法进行调查分析。非培养法是先直接提取家蚕肠道中的微生物群体基因组DNA,用PCR法扩增细菌16S rRNA基因,建立16S rDNA文库;再以限制性片段长度多态性(RFLP)方法从文库中筛选可能不同细菌来源的克隆,并测定其核苷酸序列。将所获得的序列与GenBank数据库进行BLAST比对分析,并通过系统发育分析,推测它们可能代表的细菌种属,以及对家蚕生长发育所起的作用。结果表明,家蚕肠道中的细菌主要是节杆菌属、乳杆菌属、大肠杆菌属、芽胞杆菌属、葡萄球菌属、假单胞菌属。它们在家蚕消化利用桑叶和疾病预防中可能有着重要意义。非培养法和培养法均有各自的长处和不足,两者具有较强的互补性。

硝尔库勒湖沉积物中非培养放线菌多样性

【目的】认识和了解盐湖沉积环境中放线菌的多样性,为今后的开发和利用奠定基础。【方法】应用免培养技术和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对新疆硝尔库勒盐湖沉积物中放线菌的多样性进行了研究。实验采用SDS-CTAB法提取土样中总DNA,利用放线菌特异性引物对土样总DNA进行16S rRNA基因扩增,并构建16S rRNA基因克隆文库;对随机挑选的160个克隆通过酶切筛选出51个不同图谱的重组克隆,并对其测序。【结果】所获得的51个克隆序列属于39个OTUs,其中52.9%的克隆序列分布于放线菌门(phylum Actinobacteria)放线菌亚(Actinobacteridae)的5个亚目和酸微菌亚纲(Acidimicrobidae)中,并且在这两个亚纲中有大量克隆序列属于放线菌的新类群,另外47.1%的克隆序列以极高的自展值在放线菌门内支持形成一个独立的大分支,极有可能代表一个新亚目或更高级分类单元的类群。【结论】这些研究结果说明硝尔库勒盐湖中存在有较为丰富的放线菌系统发育多样性,并且潜藏着新类型的放线菌资源。

云南腾冲热泉土壤微生物基因组文库的构建与分析

采用冻融、蛋白酶K、SDS-高盐-加热处理法联合的方法，直接从云南腾冲地区的一个弱碱性高温热泉沉积样品中提取和分离环境混合基因组DNA，产量为每克样品1～2μg DNA，用Promega试剂盒纯化后进行PstⅠ部分酶切处理，电泳回收3～8kb的片段后，构建了pSK（＋）为载体的基因组文库，共获得25000个阳性克隆，平均插入片段长度为4．6kb。通过随机DNA序列测定和基因注释，发现外源插入片段含有未见报道的序列。

空气微生物研究方法进展与展望

着重论述了空气微生物气溶胶的研究方法,主要有培养基法和非培养基法。培养基法是传统的微生物研究方法,需要花费大量的时间和劳动力,只能够检测活的能够在培养基上生长的微生物,可以大致反映空气中的微生物气溶胶。非培养基法,主要是PCR法,具有敏感性高、快速、特异性强等特点,能够检测出环境样品中绝大多数的微生物,是一种微生物气溶胶检测的有效途径。最后指出实时持续的监测是将来空气微生物研究的努力方向和发展趋势。

土壤微生物群落结构研究方法进展

分离培养技术在土壤微生物的研究中有很大的局限性,因为土壤中的微生物大部分还处于不能被分离培养状态。随着微生物研究技术的发展尤其是分子生物学技术的发展,一系列不依赖于培养的技术在土壤微生物研究中得到广泛应用。本文介绍了生物标志物法、SCSU、DNA复性分析、DGGE、TGGE、ARDRA、T-RFLP、SSCP、PAPD和ERIC-PCR 图谱分析等方法在土壤微生物群落结构研究中的应用。

杂交玉米农大108及其亲本种子内生细菌群落的多样性

【目的】研究不同基因型玉米对其种子内生细菌群落结构的影响。【方法】通过构建16S rDNA文库的非培养方法,对杂交玉米组合农大108正、反交及其亲本种子内生细菌群落多样性进行研究。【结果】两后代种子内生细菌分别含46和42个OTU,第一优势菌属均为Pseudomonas,丰度分别为34.29%和34.00%;亲本玉米黄C和178种子内生细菌分别含17和11个OTU,第一优势菌属分别为Enterobacter及Burkholderia,丰度分别为49.13%和89.72%。母本玉米黄C种子内生细菌群落中Roseateles、Enterobacter、Pseudomonas及Sphingomonas4个菌属与父本178种子内生细菌群落中Pseudomonas、Ralstonia、Paenibacillus及Bacillus 4个菌属存在其正交后代种子中。母本178种子内生细菌群落中Acinetobacter、Pseudomonas、Ralstonia、Paenibacillus及Bacillus 5个菌属与父本黄C种子内生细菌群落中Roseateles、Citrobacter、Pantoea、Pseudomonas、Stenotrophomonas及Escherichia 6个菌属存在其反交后代种子中。【结论】遗传相关的杂交玉米农大108正、反交后代其亲本在内生细菌群落结构具有一定的关联性。

西沙野生诺尼种子内生细菌群落多样性的初步研究

通过构建16S rDNA克隆文库的非培养方法对我国西沙野生诺尼种子内生细菌群落结构多样性进行研究,共涉及Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes及Actinobacteria四大类群,包含33个属,42个OTU,优势菌属(丰度)依次为Enterobactersp.(17.55%)、Bacillussp.(16.79%)、Acinetobactersp.(6.11%)、Pseudomonassp.(6.11%)及Piscinibactersp.(6.11%)。这是国内外首次利用非培养方法针对诺尼种子内生细菌群落多样性进行研究的报道。

油藏微生物群落研究的方法学

油藏微生物群落的解析和认知是开发和应用微生物采油技术的基础。利用各种提高油藏微生物可培养性的方法和非培养技术解析不同油藏微生物的群落结构、功能和多样性,对定向调控油藏微生物群落、开发和应用有效微生物驱油技术具有重要的指导意义。通过调查新近发展的提高微生物可培养性的方法和措施以及不依赖于培养的分子微生物生态学技术,总结了油藏微生物群落研究方法学的最新进展。提高微生物可培养性的方法和措施主要通过模拟微生物的生存环境,减少富营养的毒害作用、添加信号分子维持微生物细胞间的作用和提供新型电子供体和受体等手段采用稀释法、高通量培养法等方法得以实现;不依赖于培养的分子微生物生态学技术主要包括荧光原位杂交、末端限制性片断长度多态性分析、变性梯度凝胶电泳和构建克隆文库等技术。这些方法学的进展为更有效的获得各种油藏微生物资源、调控油藏微生物群落以提高石油采收率提供理论指导。

超级杂交水稻种子内生细菌群落结构及其多样性

通过采用构建16S r DNA克隆文库的非培养方法,对超级杂交水稻品种"深两优5814"及"Y两优900"种子内生细菌群落结构多样性进行研究。实验表明,"深两优5814"种子内生细菌含13个OUT,第一优势菌属为Pantoea,丰度为89.44%,第二优势菌和第三优势菌分别为Flavobacterium及Methylobacterium;"Y两优900"种子内生细菌含13个OUT,第一优势菌属为Pantoea,丰度为76.11%,第二优势菌和第三优势菌分别为Pseudomonas及Xanthomonas。由研究可见,泛菌属细菌为水稻种子中的优势菌群,同时,水稻种子基因型对其内生细菌的丰度及多样性具有一定的影响。

干腌火腿中微生物多样性及其分析方法的研究进展

干腌火腿具有原料特别、制作精细、风味独特的优点。干腌火腿生产过程中微生物群落、演替和功能代谢对火腿品质有着重要的影响。文章对干腌火腿中微生物多样性的研究方法进行了总结与分析,以期对我国干腌火腿的基础研究和产业化开发提供理论依据和方法参考。

口臭患者舌背菌群分析

目的分析口臭患者舌背菌群多样性变化的规律。方法采集7名口臭患者和4名健康者舌苔标本,使用通用引物扩增标本中所有细菌的16SrDNA片段,测序分析并构建舌背微生物的种系进化树。结果共检测212个克隆,口臭组136个,鉴定出42种微生物(包括9种尚不能确定的微生物);对照组76个克隆,鉴定出23种微生物(包括7种尚不能确定的微生物)。2组标本中检出率最高、检出数目最多的菌种均为链球菌;其中17种已知细菌只在口臭患者舌苔上检出,检出率最高的是叶瘤杆菌(85.7%),殊异韦荣氏菌(71.4%)和Solobacterium moorei(57.1%)。结论口臭组舌背菌群的生物多样性高于对照组。叶瘤杆菌、殊异韦荣氏菌、Solobacterium moorei可能与口臭的产生相关,需进一步研究证实。

3个杂交水稻亲本成熟期种子内生细菌多样性研究

通过传统微生物培养方法,对成熟期的杂交水稻亲本"深08S"、"和620S"及"16A007"种子内生细菌群落结构多样性进行分析。实验表明,处于成熟期的杂交水稻亲本种子内生细菌群落结构具有多样性。"深08S"种子内生细菌含40个分类操作单元(operational taxonomic units,OTU),分属Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteria及Bacteroidetes类群,其中,第一优势菌属为Rhizobium,丰度为15.83%,第二优势菌属为Bacillus,第三优势菌属为Sphingomonas和Curtobacterium。"和620S"种子内生细菌含20个OTU,分属Firmicutes、Proteobacteria及Actinobacteria类群,其中,第一优势菌属为Curtobacterium,丰度为25.33%,第二和第三优势菌属分别为Microbacterium和Pantoea。"16A007"种子内生细菌含24个OTU,分属Firmicutes、Proteobacteria及Actinobacteria类群,其中,第一优势菌属为Pantoea,丰度为35.00%,第二优势菌属和第三优势菌属分别为Micrococcus和Pseudomonas。相比处于灌浆期的水稻种子内生细菌,成熟期的水稻种子内生细菌更丰富,种类更多。由研究可见,种子内生细菌的种类随种子成熟度而变化,成熟期的水稻种子具有丰富的内生菌资源,可为开发新的植物益生菌剂奠定基础,且水稻种子内生细菌的组成与水稻品种有一定的关系。

普洱茶发酵样品细菌和真菌DNA同时提取方法研究

为建立提取普洱茶发酵样品中微生物DNA的方法。首先比较了3种发酵样品中菌体收集方法,其次改进了omega小量植物DNA提取试剂盒的提取方法,以DNA的纯度、提取率和细菌16S rDNA、真菌β-微管蛋白基因PCR扩增为指标,评价提取DNA质量。实验发现茶样(5g)加Tween-NaCl缓冲液(50mL),静置30min,超声波振荡10min,离心(10min,12000r/min)的菌体收集方法和在omega小量植物DNA提取试剂盒中引入液氮研磨、溶菌酶和破壁酶联合裂解细胞的方法提取的DNA纯度好,可以分别扩增出细菌16S rDNA和真菌β-微管蛋白基因。建立了普洱茶发酵样品细菌和真菌DNA同时提取方法,为开展普洱茶固态发酵过程微生物多样性的分子生物学研究奠定了基础。

载人航天器环境微生物免培养法检测技术研究进展

随着飞行时间的延长,载人航天器座舱中微生物的危害会越来越严重,环境微生物监测对保障乘组健康和航天器安全至关重要。目前载人航天器所使用的检测方法主要为培养法,随着新技术的不断涌现,以ATP、LPS、DNA等分子生物标志物为靶点的非培养法检测技术被设计应用于载人航天器环境微生物监测。回顾了在轨微生物检测技术的发展过程,重点介绍了目前在轨应用的以培养法为基础的微生物评价方法和以非培养法为基础的微生物鉴定方法的研究进展,比较分析了各类方法的优点及不足,以期为中国在轨微生物检测技术的发展提供建议和参考。

新疆沙湾冷泉沉积物的细菌系统发育多样性

为了解新疆沙湾冷泉沉积物的细菌群落组成与类群多样性,利用免培养方法直接从沙湾冷泉沉积物中提取环境总DNA,构建细菌16S rRNA基因文库。对随机挑选的241个细菌阳性克隆子进行HaeIII酶切分型得到86个可操作分类单元(OTUs),系统发育分析将其归为11个门:放线菌门(Actinobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),绿菌门(Chlorobi),蓝细菌门(Cyanobacteria),厚壁菌门(Firmicutes),芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),硝化螺旋菌门(Nitrospirae),变形菌门(Proteobacteria),浮霉菌门(Planctomycetes),疣微菌门(Verrucomicrobia)。其中酸杆菌门和变型菌门为优势类群,分别占细菌克隆文库的48%和25%。超过1/3的OTUs序列与GenBank中已存序列具有较低相似性(相似性小于95%)。此外20%左右的克隆子与固氮细菌和硝酸盐氧化细菌相关。研究结果表明,新疆沙湾冷泉沉积物中细菌种类丰富,代谢类型多样而且存在大量未知类群。

现代非培养技术在反硝化微生物种群结构和功能研究中的应用

反硝化过程对于废水生物脱氮工艺的运行、土壤肥分的流失以及N2O的排放均具有重要意义,但参与反硝化过程的微生物种类繁多且多数不可培养,导致对自然环境中反硝化微生物的种群结构及功能的研究具有很大难度.现代非培养分子技术的发展使得对反硝化微生物进行原位、准确、全面的研究成为可能.对反硝化功能基因进行指纹图谱分析、定量PCR或者利用FISH等技术可以有效确定反硝化菌的组成和数量,通过检测反硝化酶和mRNA可将反硝化菌的种群鉴定与代谢活性联系起来,最近新出现的同位素底物标记技术甚至可直接确定反硝化菌的碳源利用情况.重点介绍了上述各种现代非培养技术对反硝化细菌种群结构和功能的研究现状,以期为深入了解反硝化微生物的多样性和功能特性提供参考.

非培养技术在干酪微生物群落分析中的应用

非培养方法在食品行业中的应用还处于起步阶段。本文综述非培养方法在分析干酪中微生物群落结构以及监测微生物群落结构在干酪生产和成熟过程中演替的应用现状。主要介绍已被广泛用于分析干酪中微生物群落结构的DNA指纹图谱技术,包括PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术、PCR-时间温度梯度凝胶电泳(PCR-TTGE)技术、单链构象多态性PCR(SSCP-PCR)技术以及变性高效液相色谱(DHPLC)技术等。此外,本文还对非培养技术的优点和局限性进行分析,展望非培养方法在干酪行业的应用前景,认为将非培养方法和传统培养方法结合使用才是研究微生物生态的最好途径。