高校化学教学实验室安全教育体系探究

高校教学实验室是开展课堂教学的重要场所,是培养大学生实践能力的重要阵地,对大学生进行实验室安全教育是保证实验室安全的有效措施,而科学的安全教育体系又是保证教育效果的前提。文章通过对高校化学教学实验室安全教育现状分析,从安全教育制度体系构建、课程建设体系构建、课程内容设计、教学方法创新、教育平台搭建和安全文化氛围营造等方面,提出了符合高校化学教学实验室特点的安全教育体系,希望能为筑牢实验室安全防线,创建平安校园贡献力量和智慧。

长期施肥黑土phoD微生物群落特征及其对有机磷组分的影响

【目的】通过分析长期施肥对黑土有机磷组分和phoD微生物群落特征的影响,探究土壤有机磷组分对微生物关键群落特征的响应,为黑土磷高效利用和制定科学的施肥策略提供理论依据。【方法】依托吉林省公主岭市始于1989年的黑土长期施肥试验,选取5个施肥处理:不施肥(CK)、施氮钾肥(NK)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾+秸秆(NPKS)和氮磷钾+有机肥(NPKM)。以2018年采集的0—20 cm土层的土壤样品为研究对象,采用化学连续浸提法,定量分析不同活性的有机磷组分;采用Illumina Miseq高通量测序平台和实时荧光定量(Real-time PCR)技术,定性和定量分析土壤中phoD微生物群落特征;通过相关分析及方差分解分析,综合探究phoD微生物群落组成、土壤有机磷组分与土壤性质之间的关系。【结果】(1)除NPKM处理外,各施肥处理间总有机磷含量无显著差异,但有机磷组分含量及其占总有机磷的比例差异较大。与CK相比,NK与NPKM处理均显著增加了活性有机磷(LOP)和中活性有机磷(MLOP)含量,NK处理LOP与MLOP分别增加了108.7%和27.5%;NPKM处理LOP与MLOP分别增加了446.6%和38.1%。与NPK处理相比,NPKS处理下LOP和MLOP含量显著降低了57.7%和24.0%。(2)化肥配施有机物料(NPKS、NPKM)改变了phoD微生物的群落组成,而对其多样性无显著影响。NPKS处理显著提高Pseudomonas丰度;NPKM处理显著提高Gemmatimonas的丰度。同时,NPKS处理还显著提高了phoD基因的绝对丰度和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性。(3)相关性分析表明,phoD微生物群落组成与LOP和MLOP之间有显著的关系。方差分解分析表明,对有机磷组分含量和比例变化而言,phoD微生物群落组成单独解释率分别为12.1%和10.2%,而其与ALP活性共同的解释率分别为58.5%和58.7%,与有机碳(SOC)共同的解释率分别高达67.5%和64.7%。由此可见,群落组成与土壤性质(ALP活性、SOC)共同影响有机磷组分,且影响效果优于单独指标。【结论】长期施肥改变了phoD微生物群落组成,其与ALP活性、与SOC分别共同解释有机磷组分的变化。化肥配施秸秆通过改善phoD微生物群落特征,显著提高碱性磷酸酶活性,从而促进有机磷矿化,提高黑土磷素的利用效率。

施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响

生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm^(-2)和126.00 t·hm^(-2),探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响。结果表明:施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性。土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主。施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复。随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大。一次性施加126.00 t·hm^(-2)生物质炭7年后显著降低了土壤线虫数量,而施加生物质炭15.75 t·hm^(-2)对土壤线虫数量和群落结构的维持具有积极作用。

树莓1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶基因(RiACS)家族成员的克隆及生物信息学分析

【目的】树莓是一种营养丰富、风味独特的新兴水果,近年来中国树莓产业得到较大的发展,但树莓果实不耐贮存的特点成为制约树莓产业快速发展的瓶颈之一。1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase,ACS)是植物体内乙烯合成途径的限速酶,克隆树莓ACS基因家族成员可以推进树莓果实成熟分子机理的研究,为改善树莓果实不耐贮存的特性提供理论基础。【方法】采用电子克隆方法和PCR技术获得ACS基因家族成员序列并对其所编码蛋白质的理化性质、信号肽、亚细胞定位、蛋白结构、同源性和系统进化树进行预测和分析。【结果】克隆得到6条树莓ACS基因家族成员序列,生物信息学分析预测它们编码的蛋白均不含信号肽,RiACS4为跨膜蛋白,RiACS1-3可能定位于细胞核,RiACS4-6可能分别定位于内质网膜、细胞质、高尔基体,RiACS1-6二级结构类似,根据三级结构可分为2组,根据进化树可分为3组。【结论】为进一步研究树莓ACS基因的差异表达和树莓果实成熟机制奠定基础。

生物炭与秸秆配施对设施土壤有机碳矿化及理化性质的影响

【目的】研究不同温度制备生物炭与秸秆配施对设施菜地土壤有机碳矿化特征及土壤理化性质的影响。【方法】以北京郊区设施菜地土壤为研究对象,进行室内矿化培养试验。【结果】生物炭与秸秆配施显著提高土壤有机碳矿化速率和累积矿化量,而单施生物炭对两者影响较小。添加300℃生物炭处理的土壤有机碳累积矿化量比添加600℃生物炭的处理高2.6%~17.6%,土壤有机碳累积矿化量随着秸秆添加量的增加而增大。生物炭的添加降低土壤有机碳的相对矿化潜力,额外添加等量秸秆也未能完全抵消生物炭对土壤有机碳相对矿化潜力的抑制作用。单施生物炭和生物炭与秸秆配施均显著提高土壤pH值和电导率。与单施生物炭相比,生物炭与秸秆配施对土壤有机质、碱解氮、有效磷含量的提升效果更为显著。【结论】施用生物炭对提高设施土壤有机质含量和碳库稳定性、促进固碳减排具有重要意义。而生物炭与秸秆配施不仅能够发挥生物炭的固碳功能,也能够提供更多的有效养分,更有利于改善设施土壤质量和促进土壤养分平衡。

不同来源生物炭对水中氟离子的去除效果

筛选对水中氟具有良好吸附作用的材料是目前水污染控制技术中急需解决的问题之一。本研究以薰衣草秸秆和污泥为原料制备生物炭,利用扫描电子显微镜(SEM),傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)等表征了两种生物炭的理化特征,并探讨两种不同来源生物炭对水中氟的去除效果,研究结果得出:(1)热解后污泥炭比薰衣草炭具有更大的比表面积、孔容和孔径。(2)吸附动力学表明氟离子在两种生物炭上的吸附过程均受化学吸附主导。薰衣草炭和污泥炭对氟离子的吸附过程更符合Langmuir模型,当水中氟离子初始浓度为10 mg/L,pH=7时,薰衣草生物炭和污泥生物炭对水中氟离子的最大吸附量分别可达5.40 mg/g和6.80 mg/g。(3)当水中HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)浓度大于10 mg/L会显著影响薰衣草炭和污泥炭对水中氟离子的吸附。以上表明薰衣草秸秆和污泥作为生物炭吸附剂的材料来源具有一定应用潜力。

条华蜗牛破厣前后体内总糖含量的变化

【目的】了解条华蜗牛破厣前后体内总糖含量变化规律,为深入研究蜗牛破厣生化机理提供参考。【方法】用蒽酮-硫酸比色法测定了两个体质量组条华蜗牛在破厣、休眠、取食或饥饿等条件下足和内脏的总糖含量。【结果】条华蜗牛破厣后体内含糖量升高,体质量组IV蜗牛足、内脏含糖量都高于相应体质量组I。破厣前蜗牛足内含糖量与破厣后的差异显著(P<0.05),而内脏的差异不显著。休眠蜗牛体内含糖量随休眠天数增加有降低的趋势,除体质量组I蜗牛足内含糖量休眠1 d后(27.62μg/mg)显著高于5 d~15 d外,其他休眠时间之间差异都不显著。蜗牛取食后,足和内脏含糖量变化趋势基本类似,都是取食12 h~24 h后增加,然后有所下降。除体质量组IV足外,取食24 h后都显著高于取食12 h和36 h。活动蜗牛体内含糖量随饥饿时间延长有降低趋势,饥饿36 h后含糖量均显著低于饥饿12 h。【结论】条华蜗牛破厣前后体内总糖含量变化与多个因素有关,总糖量变化规律反映了蜗牛破厣的生理生化特征。

中油蟠‘风味皇后’引种表现及栽培技术

【目的】为促进大桃产业健康发展,提升平谷大桃市场竞争力,丰富大桃品种资源,增加果农经济收入。【方法】对引进的油蟠桃‘风味皇后’进行了连续4年的区试观察,对其物候期、产量、抗性指标等进行监测。【结果】‘风味皇后’在平谷地区4月上中旬开花,果实7月下旬成熟;自花结实,果肉黄色,风味甜香,黏核;10月末开始落叶。【结论】‘风味皇后’丰产性好,适应能力强、盛果期树平均37500 kg/hm^(2)以上,综合性状表现突出。

平谷区马坊镇番茄病毒病的病原鉴定

【目的】为了给平谷区马坊镇设施番茄病毒病防治提供依据。【方法】2022年10月在河北村、果各庄、早立庄、梨羊村、小屯村番茄种植区采集到表现有黄化、蕨叶、褪绿等疑似病毒病症状的番茄叶片,利用小RNA深度测序技术对混合叶片进行病毒筛查,并利用PCR/RT-PCR验证。【结果】侵染当地番茄的病毒种类有黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus)、南方番茄病毒(southern tomato virus)、番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus,ToCV)和番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus,TYLCV),在12份样品中的病毒检出率依次为58.3%、16.7%、16.7%、100%,两种及以上病毒复合侵染率为58.3%,并通过对5个TYLCV进行全序列扩增及构建系统发育树,表明其均与TYLCV北京分离物的亲缘关系最近。【结论】病毒病在马坊镇普遍发生且危害较为严重,检测结果表明,TYLCV是侵染当地番茄的主要病毒,且复合侵染现象严重。

北京昌平区和门头沟区古树健康及病虫害调查

【目的】古树具有极大的生态价值意义,通过调查北京市昌平区和门头沟区古树健康状况与病虫害发生情况,掌握两区古树生长现状,为进一步加强古树保护与精细化养护管理工作提供基础数据。【方法】对北京十三陵林场、庆王坟、戒台寺、潭柘寺、妙峰山古树群的古树进行健康状况及病虫害调查。【结果】调查的422棵古树中,81%的古树处于健康状态,腐朽率3.79%,流胶发生率为4.5%,新鲜蛀孔发生率为1.18%。其中国槐、银杏、七叶树、玉兰和元宝枫古树的健康率均为100%。在发生病虫害的古树中,油松古树腐朽率最低,为1.72%、病情指数1.72;白皮松古树流胶率发生最低,为2.86%;油松古树蛀干害虫危害率最低,为0.47%。【结论】北京昌平区、门头沟区古树整体处于健康水平,古树病虫害发生程度与健康等级呈显著相关。

桃愈伤组织和果实瞬时转化体系的优化

【目的】为建立和优化桃愈伤组织和果实瞬时转化体系。【方法】筛选桃愈伤组织诱导的最佳外植体及培养条件,优化桃愈伤组织和离体果实进行农杆菌瞬时转化的体系。【结果】采用叶片、茎段和种胚为外植体均诱导出愈伤组织,叶片最高诱导率为85.8%,用种胚诱导愈伤可达到95.8%的诱导率,且形成的愈伤组织更松散。后续的继代培养中使用4 g/L PVP处理可以缓解愈伤组织的褐化。桃愈伤组织采用浸染液法,果块采用真空和注射法均可成功转化,不同转化方法共培养3 d为荧光检测的最佳条件。【结论】优化了桃愈伤组织的诱导条件,建立了较为稳定的桃瞬时转化体系,为桃基因的快速验证奠定了技术基础。

朱砂叶螨己糖激酶HXK466基因克隆及特征分析

【目的】为了深入探索并寻找一套高效、环保的生物学防治策略来抵御朱砂叶螨的侵害。【方法】克隆朱砂叶螨己糖激酶HXK466基因,探明该基因序列的生物信息学特征,分析其序列组成、结构域分布以及潜在的调控位点,运用实时荧光定量PCR方法,对朱砂叶螨的卵、幼螨、若螨和成螨4个关键发育阶段的样本进行测定。【结果】成功克隆己糖激酶HXK466基因(GenBank登陆号:PP536561.1),基因全长1518 bp,阅读开放框为1422 bp,编码473个氨基酸;己糖激酶HXK466基因在朱砂叶螨的卵、幼螨、若螨和成螨四个阶段中都有一定的表达。其中成螨阶段表达量最高,其次为若螨和幼螨,卵阶段的表达量最低。预测到朱砂叶螨HXK466为非跨膜蛋白和疏水性蛋白,己糖激酶HXK466基因目的蛋白共有4种二级结构,其中a-螺旋占比最高为43.13%,延伸链占比14.16%,β-转角占比4.23%,无规则卷曲占比为38.48%。【结论】克隆得到朱砂叶螨己糖激酶HXK466基因,明确其不同时期的表达特征,构建以己糖激酶为靶标的新型生物杀螨剂,为生物农药领域的创新奠定基础。

朱砂叶螨V-ATP酶D亚基基因克隆与表达分析

【目的】旨在寻找防治朱砂叶螨有效的生物学办法。【方法】克隆出朱砂叶螨V-ATP酶D亚基(V-ATPase-D)基因,并对该基因进行了生物学特征分析;采用荧光定量PCR技术,对朱砂叶螨其生命周期中V-ATPase-D基因表达量进行了测定。【结果】克隆出朱砂叶螨V-ATPase-D(GenBank登录号:OR836605)。朱砂叶螨V-ATPase-D基因全长956 bp,开放阅读框744 bp,编码247个氨基酸,V-ATPase-D在朱砂叶螨的不同生长发育阶段均表现出了基因活性,其中在成螨期内展现出最高的表达水平,其次是卵阶段,而若螨与幼螨阶段则呈现出较低的基因表达水平。【结论】成功克隆出朱砂叶螨V-ATPase-D基因,并明确其在朱砂叶螨生长过程中不同时期内的基因表达活性,为进一步探索基因的作用机制同时也对以V-ATP酶为靶标的新型生物杀螨剂提供了研究基础。

北京市区桧柏臀纹粉蚧发生及防治药剂筛选

【目的】旨在明确桧柏臀纹粉蚧在柏树上的危害范围及程度,为桧柏臀纹粉蚧的防治提供科学依据。【方法】对北京6个市区的柏树进行桧柏臀纹粉蚧发生情况调查,并进行室内药剂筛选试验和田间药效试验。【结果】共调查2354棵柏树,虫株率为44.90%,虫情指数为2.25;东城区发生较严重,虫株率为72.34%,虫情指数为3.56;海淀区发生较轻,虫株率为10.98%,虫情指数为0.36。室内药剂处理7 d后,20%吡虫啉可溶液剂、4%阿维·啶虫脒乳油、25%噻嗪酮悬浮剂、28%阿维·螺螨酯悬浮剂效果较好,校正死亡率分别为100%、100%、96.00%、92.00%。田间药剂处理7 d后,20%吡虫啉可溶液剂和4%阿维·啶虫脒乳油效果最好,田间防效均达到100%。【结论】桧柏臀纹粉蚧在北京市区的柏树上已普遍发生;20%吡虫啉可溶液剂、4%阿维·啶虫脒乳油的防效好,可以作为防治桧柏臀纹粉蚧的主要药剂施用。

大豆黑斑病病原菌鉴定

【目的】2019年北京和山西部分地区的大豆黑斑病发生严重,发病植株叶片和豆荚上产生褐色病斑,叶片上病斑连接成片、出现穿孔,最终干枯脱落,严重影响产量。为了明确引起北京和山西部分地区大豆黑斑病的病原菌种类。【方法】从发病地区采集大豆黑斑病病叶,进行病原菌的分离培养和鉴定。通过病原菌形态显微镜观测,结合致病性测定,并对病原菌DNA的ITS基因的部分序列进行测定和分析。【结果】鉴定结果明确,引起北京和山西部分地区大豆黑斑病的病原菌均为链格孢(Alternaria alternata)。【结论】该研究结果可以为大豆黑斑病的相关研究以及防治工作提供参考。

北京火焰山紫椴群落特征及多样性研究

【目的】揭示北京山区紫椴群落的结构特征及其物种多样性状况。【方法】在北京火焰山设置有代表性的紫椴样方(20 m×20 m)9个,采用区系分析、生活型谱分析、物种多样性等方法对其群落特征进行研究。【结果】火焰山样地维管束植物共计29科38属46种,植物属区系主要以北温带(62.2%)占优势,表现出典型的温带区系特征。生活型谱以高位芽植物为主(占54.4%),其次是地面芽植物(21.7%),反映了暖温带落叶阔叶林的特点。群落物种丰富度、多样性指数均为乔木层小于灌木层和草本层。紫椴种群中树阶段个体占全部的58.4%,而幼树仅占0.4%。【结论】北京火焰山紫椴群落林下紫椴幼苗天然更新极弱,但群落内具有相对较高的珍稀野生高等植物物种多样性,需加强对紫椴群落幼苗抚育和珍稀植物物种的保护管理。

解淀粉芽胞杆菌TR2对草莓土壤酶活性的影响与防病促生作用

为探究生防菌防病促生的土壤微生态作用机制,本试验以生防解淀粉芽胞杆菌TR2对草莓进行灌根处理,利用比色法和滴定法对不同时间段的土壤酶活性进行测定和比较,并调查了草莓生长相关数据和草莓根腐病的发生率。结果表明:解淀粉芽胞杆菌TR2处理后,草莓根际土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和磷酸酶的活性明显高于对照,且持续时间长,到第60 d仍有明显促进作用。TR2处理对草莓根际土壤脲酶活性和蔗糖酶活性的促进作用较好,分别从第7 d和第15 d开始表现明显促进作用,第30 d时最好,脲酶活性比对照高出215%,蔗糖酶活性比对照高出124%。TR2处理从第15 d和第30 d开始分别表现对磷酸酶活性和过氧化氢酶活性的明显促进作用;对过氧化氢酶活性的促进作用在第60 d时最好,比对照高出43%;对磷酸酶活性的促进作用在第15 d时最好,酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性比对照分别增加69%和45%。解淀粉芽胞杆菌TR2处理后草莓的根长、根重、叶面积和最大单果重等各项生长指标都优于对照组,对根长的促进作用在20%左右,根重在第60 d时比对照组高出92%,15 d时平均最大叶面积比对照大10 cm^(2),第30 d时平均每株比对照多长出1.2个新叶。解淀粉芽胞杆菌TR2处理有利于降低根腐病的发病率,防效在25.0%左右。

一株小脆柄菇的分离培养及木质素降解酶活性

【目的】为一株野生小脆柄菇开发利用奠定理论和实验基础。【方法】采用组织分离法获得菌株纯培养,提取菌丝体总DNA提取、ITS扩增与测序、BLAST在线比对,利用MEGA 7.0软件进行构建发育树,并计算遗传距离。综合菌丝生长速率和长势,确定其最适生长条件。采用光吸收法测定漆酶、锰过氧化物酶和木素过氧化物酶酶活。【结果】获得纯培养菌株,编号F1734,经鉴定为白黄小脆柄菇(Psathyrella candolleana)。菌丝最适生长条件结果表明:最适碳源为麦芽糖,最适氮源为胰蛋白胨,最适C/N比为10/1,最适温度范围为25~30℃,最适pH值范围为7.0~9.0。液体发酵产木质素降解酶结果表明,锰过氧化物酶在第7天时达到最大,为(186.32±7.29)U/mL;木素过氧化物酶在第5天时达到最大,为(4890.20±979.37)U/mL;发酵9d未测得胞外漆酶活性。【结论】F1734菌株为白黄小脆柄菇,营养需求简单,属于LiP-MnP类白腐真菌,为其进一步开发利用奠定试验基础。

树莓果实中树莓酮含量变化及受茉莉酸甲酯调控影响分析

【目的】探索一套提取、检测树莓酮的有效方法,探究夏果型、秋果型树莓果实树莓酮含量差异以及茉莉酸甲酯对树莓酮含量的影响。【方法】根据树莓酮的化学性质,设置4种萃取方法、5种高效液相色谱检测方法,进行树莓酮提取、检测方法筛选,对4个树莓品种不同果期的果实进行树莓酮含量检测,再分别对树莓酮含量最大的果期果实进行不同时间的茉莉酸甲酯处理。【结果】树莓酮提取过程中液氮磨样、氯仿萃取48 h、55℃旋蒸,树莓酮提取效果最好。0%~30%甲醇10 min,维持30%甲醇洗脱20 min,30%~0%甲醇梯度洗脱5 min,树莓酮峰与其他杂质峰分离效果较好、基线较平稳。托拉蜜半熟果期果实树莓酮含量最高,其余在青果期果实树莓酮含量最高,黄树莓含量高于红树莓。100μmol/L的茉莉酸甲酯(0.1%吐温20)喷洒15 min时树莓果实树莓酮表达量达到峰值。【结论】树莓酮属于易挥发的化合物,适合低温提取,茉莉酸甲酯在一定时间内可促进树莓酮的表达。

不同人工林凋落物对土壤有机碳矿化特征的影响

【目的】旨在探讨北京低山区不同植被凋落物对土壤有机碳矿化特征及土壤酶活性的影响。【方法】采集北京低山区典型人工林植被油松、侧柏和栓皮栎凋落物,采用室内矿化培养试验,通过测定土壤有机碳矿化速率和累积矿化量,以及土壤中易氧化有机碳含量和β-葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶活性,分析不同凋落物种类及添加量下土壤有机碳矿化特征的差异,并分析对土壤有机碳组分和酶活性的影响。【结果】添加不同植被凋落物的土壤有机碳矿化速率和累积矿化量存在显著差异,在2.5g/kg和5.0g/kg添加量下,土壤有机碳矿化速率均表现为侧柏(52.0和104.0mg/(kg·d))>栓皮栎(46.0和82.0mg/(kg·d))>油松(38.0和74.0mg/(kg·d)),且随着凋落物添加量的增加而增大。有机碳累积矿化量与矿化速率的规律一致。通过一级动力学方程进行拟合,侧柏处理的土壤有机碳潜在可矿化量最大,可达1549.4mg/kg,其次为栓皮栎,油松最小。矿化培养45d后,添加不同凋落物的处理间土壤有机碳含量无显著差异,但油松处理的易氧化有机碳含量、β-葡萄糖苷酶活性和碱性磷酸酶活性均显著高于侧柏和栓皮栎处理,易氧化有机碳比例和土壤酶活性与土壤有机碳潜在可矿化量间均无显著相关性。【结论】侧柏凋落物具有相对更高的矿化潜力,而油松凋落物则更有利于土壤中有机碳的积累。