“双一流”建设背景下海洋微生物学实验教学的改革探究

在建设"双一流"的战略背景下,针对海洋微生物学实验课程的特点对课程的内容、授课方法和考核方式等方面进行改革,从而提升海洋生物专业方向学生的思考与创新思维能力及实验与实践操作能力。

优化海洋微生物学实验教学 培养学生创新能力

本文阐述了对海洋微生物学实验教学内容、教学模式和教学手段等方面的改革,从而改善了传统实验教学模式的缺陷与不足,建立了新型的实验教学系统,培养了学生创新和实践的能力。

水生动物免疫学实验的教学与实践

实验教学是对理论知识的理解深化,是探索实验科学理论的基本方法。本文从水生动物免疫学实验教学的课程内容、方法和手段、考核方法等方面总结了水产动物免疫学实验的课程探索及教学中的一些具体情况,初步探讨了水产动物免疫学实验教学内容改革的措施及其教学方法的改进,提出了进一步改革水产动物免疫学实验教学的方向。

基于专业审核评估背景下水产类专业实践教学规范化管理研究

文章在分析上海海洋大学水产类专业人才培养定位和实践教学现状基础上,从实践教学准备、过程管理和提高实践教学主体主观能动性三个方面形成了水产类专业实践教学管理体系,以期为该专业的建设和发展提供支撑,深化水产类专业实践课程的管理科学化和规范化的教学改革,将我校水产类专业的生产实践完全融入祖国的江河湖海中,充分调动学生、企业和教师的主观能动性,为培养水产类人才做出应有的贡献。

基于公民科学方式的上海南汇东滩湿地鸟类多样性研究

南汇东滩湿地是长江口区域鸟类重要栖息地,鸟类多样性官方数据已有近10 a没有更新。为厘清南汇东滩湿地鸟类的资源现状,设计8条线路调查鸟类多样性,涵盖了该地区所有典型的栖息地类型。2020年9月—2021年8月,218名公民科学家参与调查,记录到野生鸟类18目55科237种,包括水鸟7目15科99种。按居留类型分,迁徙鸟类205种(占86.50%),其中旅鸟115种(占48.52%),冬候鸟72种(占30.38%),夏候鸟18种(占7.60%),留鸟28种(占11.82%),迷鸟4种(占1.68%)。从统计到的鸟类数量上看,迁徙鸟类占总数的81.88%。调查5种生境的鸟类多样性,芦苇地鸟类Simpson指数和Shannon-Wiener指数最高,分别为0.78和5.48;芦苇地和基本农田鸟类Pielou均匀度指数最高,均为0.75。南汇东滩湿地对于迁徙鸟类的保育非常重要,该项目提高了公民科学家对湿地和野生动物保护的意识。

玻璃轻石序批式生物膜反应器构建参数优化及水产养殖污水脱氮性能研究

【目的】探明玻璃轻石构建序批式生物膜反应器(SBBR)在水产养殖污水中的脱氮性能,为生物膜法处理水产养殖污水工艺中高效、低廉的载体材料选择提供模型及数据参考。【方法】以玻璃轻石为载体构建SBBR模型,利用水产养殖池底泥进行挂膜,并进行玻璃轻石不同孔径(3~8、2~3、1~2和0.1~1.0 mm)、粒径(10~20、20~30和30~50mm)和填充率(20%、30%和40%)脱氮性能优化试验,以获得最佳脱氮性能SBBR参数;以沸石、火山石、活性炭和SiO2颗粒为对照,对比各载体材料生物膜中的挥发性悬浮物(VSS)和细胞外聚合物(EPS)含量,比较不同载体材料对疏水性蛋白的吸附能力。【结果】玻璃轻石以孔径1~2 mm、粒径10~20 mm、填充率20%构建SBBR的除氮性能最优,第30 d时氨氮、亚硝氮和总氮的去除率分别可达(90.61±0.30)%、(99.45±0.08)%和(94.04±0.14)%,玻璃轻石上的VSS含量为3.87±0.11 g/L,EPS含量为80.99±0.05 mg/g-VSS,显著高于其他载体材料处理(P<0.05,下同),同时EPS中具有更高的蛋白/多糖(PN/PS)比值,有利于生物膜的形成;除氮细菌吸附试验结果,玻璃轻石可吸附(58.08±0.15)%的牛血清白蛋白(BSA),显著高于沸石(41.72±0.40)%、火山石(25.34±0.53)%、活性炭(20.68±0.13)%和SiO2颗粒(15.56±0.38)%。【结论】以玻璃轻石构建的SBBR应用于水产养殖污水处理具有良好的脱氮性能,且具有较好的除氮细菌吸附能力,是良好的生物膜技术修复水产养殖污水的载体材料。

两种养殖蛙类肌肉品质、肠道形态学及微生物构成比较分析

为分析泰国虎纹蛙(Hoplobatrachus tigerinus)和牛蛙(Lithobates catesbeiana)的肌肉品质、肠道形态及微生物构成,采用食品安全国家标准测定方法对这两种养殖蛙的肌肉营养成分进行监测,结合肌肉质构和显微结构的分析对两者肌肉品质进行评价,同时利用高通量测序和组织学切片技术对两者肠道微生物群落构成和显微结构进行分析。结果显示,泰国虎纹蛙和牛蛙氨基酸总量差异不显著(P>0.05);牛蛙的不饱和脂肪酸含量显著高于泰国虎纹蛙(P<0.05)。此外,牛蛙肌肉的硬度、咀嚼性和胶黏性均显著高于泰国虎纹蛙(P<0.05)。肠道微生物分析显示,泰国虎纹蛙的Shannon、Ace和Chao1指数均显著高于牛蛙(P<0.05);门水平上,牛蛙的厚壁菌门丰度显著高于泰国虎纹蛙(P<0.05),而放线菌门丰度显著低于后者(P<0.05);属水平上,泰国虎纹蛙的乳球菌属(Lactococcus)和埃希杆菌-志贺菌属(Escherichia-Shigella)丰度显著高于牛蛙(P<0.05),而乳杆菌属(Lactobacillus)和明串珠菌属(Leuconostoc)丰度显著低于后者(P<0.05)。研究表明,泰国虎纹蛙和牛蛙肌肉品质存在差异,但营养价值均较高;高通量测序分析显示两者肠道微生物群落组成存在差异。

LED光照对生物絮团模式下凡纳滨对虾肌肉营养成分的影响

LED光源具有节能环保、光电转化效率高等优点,可满足工厂化养殖对绿色高效、智能化发展的需求。为探究LED养殖灯对生物絮团模式下凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肌肉品质的影响,以凡纳滨对虾幼体(平均体长5.23±0.61 cm,平均体质量1.52±0.47 g)为材料,设置2个处理组:LED光照组(L组)和自然光照组(N组),进行为期8周的养殖试验。L组光照参数为蓝绿光混合(绿光545 nm、蓝光450 nm),光照周期15 L∶9 D,光照度2000 lx;N组光照参数为自然光谱,光照周期为12L∶12D,光照度400~1000 lx。结果显示,两组对虾肌肉常规营养成分(水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分)均无显著性差异(P>0.05)。两组对虾肌肉中均检测到18种氨基酸,L组对虾肌肉苏氨酸(Thr)、酪氨酸(Tyr)、精氨酸(Arg)、甘氨酸(Gly)、∑EAA/∑NEAA显著高于N组(P<0.05),而必需氨基酸(EAA)、半必需氨基酸(HEAA)、呈味氨基酸(DAA)均无显著性差异(P>0.05)。两组对虾肌肉中均检测到37种脂肪酸,L组对虾肌肉中月桂酸(C12:0)、DHA、EPA+DHA含量显著高于N组(P<0.05),C21:0、C20:3n-3、C22:5n-6含量显著低于N组(P<0.05)。研究表明,在生物絮团养殖模式下,补充特定参数的LED养殖灯能够改善凡纳滨对虾肌肉营养品质。

光照在甲壳动物养殖中的应用研究进展

光照(光谱、光照强度、光照周期)是水产养殖中关键的环境因子之一,通过调节甲壳动物内源性节律,影响其生长、生理与代谢等生命活动。因此明晰光照对甲壳动物生长与生理的影响机制,确定甲壳动物生长发育关键时期的最适光照参数,对于养殖生产具有重要的现实指导意义。介绍了光在养殖水环境中的传播特点及甲壳动物的光感受器官,重点综述了国内外关于光照三要素对甲壳动物生长发育、行为活动、摄食、存活、蜕皮、产卵繁殖、凋亡相关基因表达水平等方面的影响,为养殖生产提供理论参考。中国水产养殖产业中光照系统的应用目前并不成熟,养殖中缺乏对光照参数的精准调控,对此提出未来水产养殖中应用LED照明是推广渔业智能化发展的重要步骤之一。

盐度和亚硝酸盐氮慢性胁迫对凡纳滨对虾生长、抗氧化及免疫的影响

【目的】分析盐度和亚硝酸盐氮慢性胁迫对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长、抗氧化及免疫的影响,探究凡纳滨对虾应对环境胁迫的调控机制,为其健康养殖提供理论依据。【方法】以凡纳滨对虾(平均体长5.20±0.67 cm,平均体质量2.01±0.73 g)为试验材料,设计双因素试验,盐度为0.5‰、1.0‰和3.0‰,亚硝酸盐氮浓度为0.07、0.20、0.50、1.50、4.00和10.90 mg/L,共18个处理组,进行30 d胁迫试验,测定凡纳滨对虾生长性能指标、肝胰腺和鳃组织酶活性及抗氧化与免疫相关基因相对表达量并进行TUNEL检测。【结果】凡纳滨对虾存活率、体长日增长值和体质量日增长值在相同盐度下均随着亚硝酸盐氮浓度的升高总体呈下降趋势,在相同亚硝酸盐氮浓度下随着盐度的升高总体呈上升趋势;肝胰腺和鳃的总抗氧化能力(T-AOC)及过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性与锰型超氧化物歧化酶基因(Mn-sod)、CAT基因、GPx基因、细胞色素氧化酶基因(CytC)、细胞凋亡因子Caspase-3基因(CASP3)和抗菌肽基因(Crustin)相对表达量在相同盐度下均随着亚硝酸盐氮浓度的升高呈先上升后下降的变化趋势,在相同亚硝酸盐氮浓度下随着盐度的升高总体呈上升趋势。TUNEL检测结果显示,凡纳滨对虾肝细胞凋亡率随着亚硝酸盐氮浓度的增加呈上升趋势。盐度和亚硝酸盐氮的交互作用对凡纳滨对虾的存活率、体长日增长值及体质量日增长值均无显著影响(P>0.05),但对肝胰腺和鳃组织的T-AOC及CAT、GPx活性与Mn-sod、CAT、GPx、CytC、CASP3、Crustin相对表达量均有极显著影响(P<0.01)。【结论】抗氧化酶(CAT和GPx)及抗氧化与免疫相关基因(Mnsod、CAT、GPx、CytC、CASP3和Crustin)参与凡纳滨对虾在盐度和亚硝酸盐氮胁迫下的应答过程,盐度和亚硝酸盐氮的变化会引起凡纳滨对虾氧化应激反应,胁迫程度较轻时,机体通过增加抗氧化酶活性并上调抗氧化与免疫相关基因协同应对外界恶劣环境;但随着胁迫程度加强,酶活性和基因相对表达量下降,诱导细胞凋亡发生,对肝胰腺和鳃造成损伤,影响正常生理功能,最终导致凡纳滨对虾死亡。

溶解氧昼夜变化对鳜血液生理生化指标及血红蛋白基因表达的影响

【目的】探究养殖水体溶解氧昼夜变化下鳜(Siniperca chuatsi)血液生理生化指标及血红蛋白基因(Hb)应答的变化规律,为揭示鱼类的短期低氧适应机制提供理论依据。【方法】以健康的鳜幼鱼为研究对象,通过转录组测序和基因组测序数据匹配,鉴定出鳜Hb基因序列,并进行生物信息学分析。在7:00、11:00、17:00和23:00等4个时间点采集鳜血液样品,使用PROCANPE-6800血细胞分析仪测定红细胞数、血红蛋白含量、红细胞压积、平均红细胞血红蛋白浓度和平均红细胞体积,采用实时荧光定量PCR检测Hb基因的表达变化。【结果】共鉴定获得11个鳜Hb基因,包括6个α型Hb基因(hbae4、hbae、hbae1.1、hbae5、hbaa1和hbaa1.1)及5个β型Hb基因(hbbe2、hbba2.1、hbba1、hbba1.1和hbba2);除hbae4基因序列由6个外显子和5个内含子构成外,其余10个基因序列均由3个外显子和2个内含子构成。11个鳜血红蛋白均不存在跨膜结构和信号肽,亚细胞定位于细胞质,其二级结构由α-螺旋、β-折叠、延伸链和无规则卷曲构成。池塘水体溶解氧含量存在周期性的昼夜变化;溶解氧含量最低时(7:00),鳜血液红细胞数、红细胞压积、血红蛋白含量和平均红细胞血红蛋白浓度均最高,显著高于其他3个时间点(P<0.05,下同);溶解氧含量最高时(17:00),红细胞数、红细胞压积和血红蛋白含量则显著低于其他3个时间点;平均红细胞体积在4个时间点无显著变化(P>0.05)。hbae4、hbae、hbae1.1、hbae5、hbaa1.1、hbbe2、hbba2.1、hbba1和hbba2基因的相对表达量均随溶解氧昼夜变化呈先上升后下降趋势,于17:00时达最高值,且这9个Hb基因在4个时间点的表达模式基本一致,即低溶解氧时相对表达量最低,高溶解氧时相对表达量最高;而hbaa1和hbba1.1基因相对表达量与溶解氧含量成反比。【结论】鳜通过调节红细胞数、血红蛋白含量和平均红细胞血红蛋白浓度等机制及调控Hb基因表达,以适应溶解氧的昼夜变化,从而保持机体供氧稳定。

瘤背石磺腹部皮肤的超微结构及其黏液抗菌特性分析

【目的】对瘤背石磺(Onchidium reevesii)腹部皮肤进行超微结构观察和皮肤黏液抗菌特性分析,为瘤背石磺皮肤免疫功能的研究和天然抗菌药物的开发提供参考依据。【方法】采集瘤背石磺腹部皮肤和皮肤黏液,采用光学显微镜和透射电镜观察瘤背石磺腹部(足部和足侧)皮肤结构、腺体和腺细胞特征,采用组织化学染色技术检测黏液细胞中的糖缀合物,用瘤背石磺皮肤黏液对7种致病菌进行处理,采用生长曲线法和抑菌圈法测定黏液的抑菌效果,并深入研究黏液对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)的抑菌机理。【结果】瘤背石磺腹部皮肤黏液细胞中含有较多酸性黏多糖;足部皮肤中的黏液腺呈圆形,含有混合型黏多糖的黏液储存在中央腺腔中,足侧皮肤中的颗粒腺也分泌酸性黏多糖。根据分泌囊泡形态和致密程度的不同,足部皮肤中的腺细胞可分为6种类型,足侧皮肤中的腺细胞可分为3种类型,分泌囊泡与细胞膜融合后以胞吐的方式向外分泌。瘤背石磺皮肤黏液对7种致病菌的生长曲线均表现出抑制作用,具有广谱抗菌活性,且抑菌圈直径测定结果显示,黏液对金黄色葡萄球菌和哈维氏弧菌的抑制效果最好。扫描电镜观察结果显示,经皮肤黏液处理后,金黄色葡萄球菌和哈维氏弧菌细胞表面出现畸形和裂纹,胞质内容物流出,同时OD260变化反映黏液可增加细菌细胞膜的通透性,表明黏液可有效破坏细菌细胞膜的完整性。此外,与不经皮肤黏液处理相比,经黏液处理后,金黄色葡萄球菌和哈维氏弧菌三羧酸循环关键酶活性和ATP含量均显著降低(P<0.05,下同),Na+/K+-ATPase活性显著升高,说明黏液能破坏细菌的能量代谢过程,导致细菌生长繁殖受阻。【结论】瘤背石磺腹部皮肤具有多种类型的腺体和腺细胞,其分泌的黏液可破坏细菌的细胞膜完整性及能量代谢过程,具有广谱抑菌活性。

恩诺沙星及其代谢物环丙沙星在牛蛙体内的残留消除规律研究

为研究恩诺沙星及其代谢产物环丙沙星在牛蛙(Lithobates catesbeiana)体内药代动力学及分布,明确恩诺沙星在牛蛙体内的最大残留限量及休药期。本实验进行牛蛙单次口灌10%恩诺沙星粉混悬液(20 mg/kg·bw),在0.5、1、2、4、8、12、24、48、96、192、336、480 h分组织取样检测实验。研究显示:恩诺沙星和环丙沙星在牛蛙血液中的达峰时间(T_(max))相同为1 h,峰浓度(C_(max))分别为26.592μg/mL、2.256μg/mL;恩诺沙星在牛蛙肌肉、肝脏、肾脏、脑中的T_(max)均为8 h,C_(max)分别为10.21、13.84、17.52、3.95 mg/kg;环丙沙星在牛蛙肌肉、肝脏、肾脏的T_(max)分别为12、8、12 h,C_(max)分别为1.362、20.46、4.07 mg/kg,在脑中未检测出环丙沙星。结果表明:恩诺沙星在牛蛙体内吸收迅速,21.90%~40.35%恩诺沙星转化为环丙沙星,与鱼类和甲壳类生物相比,环丙沙星在牛蛙体内更易消除;恩诺沙星在牛蛙体内的最大残留限量MRL为108.22μg/kg;单剂量10%恩诺沙星粉(20 mg/kg bw)适用于治疗由于嗜水气单胞菌(MIC:0.1μg/mL)患病牛蛙;牛蛙在室温为25℃左右的饲养环境下,建议休药期不低于514.24 h(22 d)。

《环境微生物学》双语教学的实践与思考

双语教学是指用外语作为教学工具,以学科知识为载体,促进学生综合素质的提高,其最终目标是学习者能同时使用母语和外语进行思维,能在这两种语言之间根据交际对象和工作环境的需要进行自由切换,成为既懂专业又懂外语的国际性人才。《环境微生物》课程是环境科学专业的重要专业基础课程,在课程体系中占有举足轻重的地位。本文基于本人在该课程的双语教学实践,以教材的选择和编排、课堂活动的设计等内容进行探讨。

提高《细胞工程》课程教学质量的探索

《细胞工程》是高等学校生物技术和生物科学等相关专业的一门专业必修课,具有内容多、技术新、发展速度快、实践能力强等特点。为了提高本课程的教学质量和效果,作者从教学内容、教学方法等方面进行了分析和总结,就如何提高教学效果和质量进行了探讨。

牛磺酸在水产饲料中的应用

牛磺酸是一种含硫氨基酸,在动物和藻类中均有分布,作为饲料添加剂具有诱食、促进生长、提高消化酶活性、抗氧化和增强机体免疫力等重要作用。研究综述牛磺酸的理化性质、合成途径以及在水产饲料中的应用。

将“课程思政”理念基因式融入专业课堂教学的探索

用好课堂教学主渠道功能,将"课程思政"教育理念基因式融入到专业课程的课堂教学过程中,是立德树人、全方位对学生开展思想政治教育的有效途径。如何遵循教书育人规律,结合专业教学内容找准结合点、立足学科优势挖掘专业课程的思政资源,强化全员育人的机制建设、切实提升教师德育意识和价值教育能力,是推进"课程思政"理念进课堂的重要内容。

PBL教学法在《环境微生物学》教学中的应用探讨

PBL教学法是国际公认的最受欢迎的教学方法之一。《环境微生物学》作为环境科学专业重要的基础课,将PBL教学法应用到环境微生物学理论教学中,充分发挥PBL的优势,彻底改变传统教学法在培养学生创新能力和学习的积极性等方面存在的不足,从而有效提高教学质量,同时,结合教学中存在的问题,对PBL教学应用于环境微生物学教学中教师和学生两个方面的要求进行了总结和思考。

水产动物维生素营养研究进展

传统的维生素营养主要研究维生素的需要量、缺乏症及其预防。目前,有关水产动物维生素营养的研究,主要集中在维生素调控机体免疫功能,改善肌肉品质,提高繁殖性能等方面。今后,应加强不同生理阶段、不同环境条件和不同生产目的下的维生素需要量研究。

基于大学排行榜的高校评价体系的思考

随着世界各国大学评价机构的兴起,大学排行榜在全球范围内逐渐成为评价高校声誉的重要依据。本文分析了基于当前大学排行榜的高校评价体系存在的问题,以期完善我国高校评价体系。