新农科背景下长江大学生物技术国家一流本科专业人才培养模式改革与实践

新农科建设为我国涉农高校“双一流”明确了方向,随着现代农业与第二、第三产业的深度融合,新产业、新业态不断涌现,带动了我国生物产业的高速发展.为满足生物产业发展需求,急需培养大量高素质的生物技术专业本科生.长江大学抢抓国家一流本科专业建设的契机,从人才培养目标修订、培养方案优化、实践教学模式完善等方面进行积极改革并实践,构建具有长江大学特色的生物技术“双方向”人才培养体系和全员协同的“三全育人”培养模式,实现“产、学、研”一体化实践教学体系.改革实践,既加强了师资队伍建设,优化了课程设置和人才培养模式,又提高了人才培养质量.

“双一流”背景下食品科学学科核心竞争力研究——以长江大学为例

"双一流"背景下,对高校食品科学学科建设提高到更高一个层次,而专业核心竞争力则为学科建设的重中之重。本文以长江大学为例,从一流师资建设、一流本科生建设和一流教科研平台建设等方面,深入探讨了"双一流"背景下食品科学学科核心竞争力的提升策略,为我国其他高校"双一流"学科建设提供借鉴。

长江大学校园鸟类资源调查

于2013～2014年，以样带法系统地调查了位于湖北荆州市的长江大学校园鸟类资源，总共记录到13目34科89种鸟类。其中，国家二级重点保护鸟类10种（11.2％）、“三有鸟类”（国家保护的有益或有经济、研究价值的鸟类）71种（79.8％）、湖北省重点保护鸟类26种（29.2％）、中国特有鸟类3种、世界保护组织收录的重点保护鸟类8种（含CIT ES附录Ⅱ收录7种和IUCN红色名录收集的近危鸟类1种，占9％）。从居留情况来看，留鸟40种、夏候鸟19种、冬候鸟29种、旅鸟1种，繁殖鸟59种构成该区域鸟类的主体（66.3％）。鸟类区系以古北界为主，古北种、东洋种和广布种鸟类分别为41种（46.1％）、28种（31.5％）和20种（22.5％）。在校园的5种生境中，树林区域的鸟类最丰富（68种），居民区最少（12种），表明人类活动对鸟类分布具有较大的影响。

“双一流”背景下高校食品质量与安全专业建设的问题与对策——以长江大学为例

我国高校第四轮学科评估已结束,各专业建设与发展均存在不同程度问题。本文结合我国高校“双一流”建设背景,以长江大学为例,对学科评估中食品质量与安全专业面临的各类问题,如师资力量、教学环节投入等问题进行了整理与深入探讨,并提出解决方案。本文探讨内容可为我国其他高校食品科学专业在一流学科建设方面提供直接借鉴。

长江大学生物技术(生物制药方向)人才培养模式的研究与实践

为了实现湖北省高校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划的人才培养目标及长江大学"面向医药行业、面向区域经济"的复合型、应用型研发和管理人才培养定位要求,课题组制定了合理的、与湖北省生物产业发展现状紧密结合的特色鲜明的"生物技术(生物制药)"产业人才培养方案,强化了"生物制药"方向,并成功应用于4个年级的产业班,解决了教学和社会需求脱节、学生社会实践不足的问题,提高了人才培养质量,促进了课程建设及师资队伍建设。

长江大学在校大学生食品营养知识和饮食行为的调查研究

通过分析长江大学在校大学生对食品营养、饮食保健、食品卫生与安全和食品相关法律法规知识等的知晓程度,以及日常饮食习惯及与饮食行为状况,为制订相应的健康教育计划提供科学依据。采用自行设计的《在校大学生食品营养知识与饮食行为的调查问卷》,对475名在校大学生进行随机问卷调查。长江大学在校大学生营养保健知识缺乏,不能坚持合理膳食,饮食习惯不规律,对食品卫生安全知识及与食品相关的法律法规了解不够,法律意识淡薄。建议通过多种渠道加强大学生的营养教育,以提高他们的健康水平。

长江大学西校区灰喜鹊巢址选择

2021年3月至2021年5月对长江大学西校区的灰喜鹊巢址选择进行了调查研究,共调查了30个巢址样方的巢树参数和环境因子。结果表明,灰喜鹊筑巢树种主要为路边高大的针叶树,尤其是池杉(Taxodium ascendens)和水杉(Metasequoia glyptostroboides),两种树共占86.7%。营巢树高、胸径,巢位高度,支撑巢枝数,巢距树顶端高度和5 m内树株数是影响灰喜鹊巢址选择的主要影响因子。研究结果对校园建设与绿化及鸟类保护具有一定指导作用。

长江流域冬油菜品种产量构成及育种策略分析

为提高长江流域油菜育种效率,根据2018-2020国家冬油菜品种试验结果,利用方差分析、相关分析及通径分析等方法分析了长江流域油菜农艺性状、产量的构成差异,以探讨我国长江流域油菜育种策略。结果发现,长江上游组中密度、株高、每角粒数、苗期长势以及抗倒性与油菜产量显著正相关,病情指数与产量显著负相关,单株有效角果数对产量直接通径系数最大,为0.665;长江中游组株高、每角粒数、千粒重、抗倒性和苗期长势与油菜产量显著正相关,病情指数和全生育期与产量显著负相关,单株有效角果数对产量直接作用最大,为0.529;长江下游地区产量与株高、有效分枝数、单株有效角果数、千粒重、生育期和苗期长势显著正相关;密度、病情指数与产量负相关,对长江下游地区产量影响最大的是千粒重,直接通径系数为0.694。综合考虑,在育种策略上应加强群体选择;其中,长江上游和中游地区在常规选择基础上,要加强角粒数和抗倒性选择;长江下游地区应该在保障单株有效角果数前提下注重籽粒千粒重选择。

食品科学专业大学生专业认同感调查分析

以长江大学食品科学与工程、食品质量与安全两个专业283名学生为调查对象开展了专业认同感调查。结果表明,食品科学专业大学生的专业认同感较高,其中89.1%的学生表示喜欢本专业,96.8%的学生表示本专业对社会发展贡献大,且有48%的学生明确表示考研,调查结果无性别差异。但此次调查也显示出此专业学生对未来就业的不自信。62.5%的学生认为此专业就业前景一般,如果"重新选择专业",50.2%的学生表示"不会选择"。所以,需要高校在专业课程设置和就业辅导宣传等方面,针对问题,科学辅导,进一步提升学生食品科学专业认同感。

白三叶种质资源耐酸铝性综合评价

白三叶(Trifolium repens)是一种世界性优质的蛋白饲草,在我国长江流域及以南地区被广泛栽培,而南方地区多为酸性土壤。研究发现,白三叶具有一定的耐酸铝性,因此筛选耐酸铝种质对于开发白三叶优异资源、培育耐酸铝新品种具有重要意义。以30份国内外白三叶种质为对象,研究不同酸铝浓度下的白三叶萌发特性,并采用隶属函数法进行耐酸铝性综合评价。随Al3+胁迫浓度的增加,白三叶发芽率逐渐降低,发芽势和发芽指数下降,胚根变短、变粗;Al3+浓度≥1.0 mmol·L^(-1)时白三叶种质发芽率和胚根长度受到显著抑制(P<0.05)。除胚根直径外,白三叶萌发性状不同胁迫浓度间差异显著(P<0.05),且萌发期每个胁迫处理下同一性状不同白三叶材料间亦存在极显著差异(P<0.01)。在2 mmol·L^(-1)处理下白三叶多数性状具有更大的变异系数指标差异,可作为白三叶耐酸铝性综合评价的适宜胁迫浓度。聚类分析将30份白三叶划分为3个耐酸铝能力不同的类群,其种质耐酸铝性强弱与综合评价值基本一致。来自荷兰的种质‘EM196’和来自澳大利亚的种质‘EM085’具有较高的酸铝胁迫耐受性。

黄曲条跳甲短链气味结合蛋白基因PstrOBP-sc分子和功能特点分析

【目的】分析黄曲条跳甲(Phyllotreta striolata)短链气味结合蛋白(Odorant binding protein,OBP)基因PstrOBP-sc分子和功能特点,为揭示昆虫短链OBP基因的功能提供参考。【方法】利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)克隆黄曲条跳甲短链Classic OBP基因,并对其进行生物信息学分析;通过逆转录聚合酶链反应技术分析短链OBP基因在黄曲条跳甲雌、雄成虫不同组织中的表达情况;构建重组表达载体异源表达短链OBP基因,以聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和蛋白质印迹法(Western blotting)验证目的蛋白;运用荧光结合试验检测短链OBP的配体结合能力。【结果】通过逆转录聚合酶链反应克隆验证,成功获得1条具有完整开放阅读框的黄曲条跳甲短链OBP基因PstrOBP-sc。PstrOBP-sc基因含有1个357 bp的开放阅读框,编码118个氨基酸残基,N末端具有1个由20个氨基酸残基组成的信号肽,成熟蛋白PSTROBP-SC仅由98个氨基酸残基组成,序列中含有6个保守的半胱氨酸,属于典型短链OBP基因。蛋白二级结构预测结果显示,PSTROBP-SC蛋白仅存在5个α-螺旋,且在第5个α-螺旋的下游仅有2个氨基酸残基。PstrOBP-sc基因组织表达模式及异源表达的PSTROBP-SC蛋白配体结合能力研究结果表明,PstrOBP-sc基因在黄曲条跳甲雌、雄成虫的所有供试组织中均有表达,而非特异性表达于嗅觉器官。同时,异源表达PSTROBP-SC不能结合荧光探针1-NPN。【结论】PstrOBP-sc基因的分子和功能特点不同于当前广泛研究的中长链OBP基因,其在生物体内很可能行使嗅觉以外的其他生理功能。

补充后生元对犬粪便特性、血清生化指标及粪便菌群的影响

研究旨在探讨后生元对宠物健康的影响。选择12只比格犬,根据体重和性别一致的原则,随机分成两组(A组和B组),每组6个重复,每个重复1只犬。研究采用交叉试验,比较了成年健康比格犬采食添加200 g/d后生元的日粮及对照日粮期间血清生化指标及粪便菌群的差异。结果显示,采食基础日粮的比格犬平均粪便评分为2.97,采食添加后生元日粮的比格犬平均粪便评分为2.54。与采食基础日粮相比,采食添加后生元日粮的犬血清甘油三酯含量下降了51.16%(P<0.05),胆固醇含量下降了29.92%(P<0.05),血清尿酸含量下降了11.43%(P<0.05)。与采食基础日粮相比,采食后生元日粮的犬血清免疫球蛋白G(IgG)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1(IL-1)含量分别降低了7.85%、23.97%和29.54%(P<0.05)。后生元后可增加犬粪便中乳杆菌属(Lactobacillus)和芽孢杆菌(Bacillus)等有益菌的相对丰度,降低梭杆菌属(Fusobacterium)和厌氧螺菌属(Anaerobiospirillum)等有害菌的相对丰度。研究表明,日粮中补充后生元能够改善犬的肠道健康。

利用CRISPR/Cas9技术编辑OsOFP30基因创制水稻粒型突变体

【目的】研究水稻OFP家族转录因子OsOFP30对粒型的影响,创制新的粒型突变材料,为水稻粒型改良提供参考。【方法】以粳稻品种中花11为受体材料,利用CRISPR/Cas9技术对OsOFP30基因进行定向编辑;通过T_(0)、T_(1)和T_(2)代连续筛选,获得3类无外源片段插入的纯合突变体(长片段删除突变OsOFP30^(-89)、单碱基插入突变OsOFP30^(+1G)和OsOFP30^(+1A));分析粒型变异,进行生物信息学和测序分析,初步确定粒型变异原因。【结果】与野生型相比,3类突变体的粒宽和千粒重都显著降低,OsOFP30^(-89)和OsOFP30^(+1G)仅粒长和粒厚显著降低,穗型指标与野生型无明显差异,OsOFP30^(+1A)的粒长和粒厚与野生型无明显差异,仅一次枝梗数显著低于野生型;生物信息学分析表明,这3类突变体均由移码突变导致的翻译提前终止所产生,OsOFP30^(-89)突变蛋白长度为252个氨基酸,OsOFP30^(+1G)和OsOFP30^(+1A)突变蛋白长度均为282个氨基酸,两者仅第323位的核酸序列存在G和A的单碱基差异,导致突变蛋白第108位产生丝氨酸和天冬酰胺的差别。【结论】初步判断OsOFP30基因可调控水稻粒型变异。本研究创制了新的粒型突变材料,可为水稻粒型改良育种提供参考。

Biolog代谢表型技术解析小菜蛾肠道细菌河生肠杆菌的生物学特性

河生肠杆菌Enterobacter amnigenus为小菜蛾Plutella xylostella幼虫肠道优势可培养格兰氏阴性细菌,本文系统地阐述了河生肠杆菌在养分需求和环境适应力上的生物学特性。采用Biolog代谢表型技术,系统地研究了E.amnigenus的碳、氮、磷、硫需求及其在各种环境下的适应力。河生肠杆菌具有广泛的营养需求,可代谢38.42%的供试碳源、98.42%的供试氮源,以及100%的硫源和100%的磷源;高效代谢的碳源和氮源分别为有机酸类和糖类、及氨基酸类和肽类化合物。它表现出95种生物合成途径。河生肠杆菌具有广泛的环境适应力,能分别在高达6.5%氯化钠、5%硫酸钠、6%氯化钾、20%乙二醇、6%甲酸钠、4%尿素、10%乳酸钠、50 mmol/L苯甲酸钠(pH5.2)、200 mmol/L磷酸钠(pH7.0)、100 mmol/L硫酸铵(pH8.0)、100 mmol/L亚硝酸钠和100 mmol/L硝酸钠的渗透溶液中生长,而不能在11%~12%的乳酸钠渗透溶液中生长;其适应pH值范围为4.5~10.0,最适约为9.0。在多种氨基酸的作用下,河生肠杆菌具有脱羧酶和脱氨酶活性。小菜蛾肠道细菌河生肠杆菌具有广泛营养需求特性、渗透压与pH环境适应力。

干旱胁迫下2种内生真菌对烟草生理生化指标及NAC基因表达的影响

为探究印度梨形孢联合丛枝菌根真菌(AMF)对烟草抗旱性的影响,在温室条件下开展盆栽试验,以云烟87为材料,设立接种无菌水(CC)、印度梨形孢(CP)、AMF(PC)、印度梨形孢和AMF(PP)处理,以自然干旱的方式进行胁迫,测定烟草叶片中脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)生理生化指标和干旱相关基因NTNAC1和NAC4表达情况。结果表明,印度梨形孢和AMF均能促进烟草地上部分和地下部分生长,且干旱胁迫后褪绿不明显,干旱症状轻微。干旱胁迫7 d后,与CC组相比,CP、PC和PP组烟草叶片中Pro含量显著升高,分别为CC组的1.39,1.59,1.78倍;烟草叶片中SOD和POD活性呈现先升高后降低的趋势,CP、PC和PP组的SOD活性分别是CC组的1.15,1.22,1.33倍,POD活性分别是CC组的1.33,1.46,1.85倍;烟草叶片中MDA含量降低,CP、PC和PP组的MDA含量比CC组分别减少21.98%,23.98%,24.84%;烟草叶片干旱相关基因NTNAC1和NAC4表达上调,CP、PC和PP组NTNAC1基因表达量分别是CC组的3.37,3.88,5.07倍,NAC4基因表达量分别是CC组的3.04,3.59,5.56倍。该研究表明,印度梨形孢和AMF表现出显著的协同作用,能够显著提高烟草的抗旱性。

动植物学野外实习教学模块设计

针对人才综合素质要求日益提高的现实情况,本文基于对动植物学野外实习教学现状的分析,提出了一种改进教学模块设计的实践案例。以综合能力培养为目标,分析动植物学野外实习教学模块中动物学、植物学、大型真菌分类学和生态学等多学科融合的必要性,并提出整合不同的教学模块、设计交叉学科的野外实习项目等建议。目的在于提升学生综合能力,培养学生专业素养,以满足学生未来就业需求和社会对人才综合素质的要求。

地方高校“双一流”背景下农科实验技术队伍现状调查与对策

高校实验技术队伍的建设和发展与“双一流”建设密切相关。以长江大学农科实验技术队伍现状调查为依据,深入分析了长江大学农科实验技术队伍建设管理存在的问题及成因,提出了“转变观念,重新定位,做好顶层设计;分层分类管理、考评,完善奖惩机制;清理岗位编制,科学配置岗位人数;健全培育机制,组织、引导实验技术队伍健康发展;加大技术、技能权重,改进和完善职称评审条件”等5个方面的改进措施和路径,以期为改进和完善农科实验技术队伍建设提供参考。

基于主成分分析的核桃品种油用性状综合评价

针对核桃油用加工专用品种不明确的现状,本研究以26个主栽核桃品种为研究对象,对其油用性状进行综合评价,以期筛选出适宜油用加工的核桃专用品种。通过测定各品种的7个表观性状以及19个理化与营养品质性状,对各性状的变异系数和相关性进行分析,并通过主成分分析、聚类分析对与油用品质密切相关的性状进行综合评价。结果表明,核桃坚果的品质性状指标间存在一定的相关性。其中出仁率与壳厚呈极显著负相关(P<0.01),壳越厚出仁率会出现明显的下降趋势。油酸与粗脂肪、硬脂酸呈显著正相关(P<0.05);亚油酸与棕榈酸、硬脂酸呈极显著正相关(P<0.01);亚麻酸与δ-生育酚呈显著正相关(P<0.05),与γ-生育酚呈显著负相关(P<0.05)。基于主成分分析发现,第1主成分反映了核桃的大小,对方差的贡献率最大;第2主成分反映了核桃油氧化稳定性;第3主成分与出油率有关;第4主成分属于坚果的经济性状;第5主成分可作为衡量核桃油品质的重要指标。5个主成分解释了83.81%的总变异,反映了核桃油用性状的绝大部分信息。综合相关性分析和主成分分析得出评价核桃品种油用性状的代表性指标为坚果三径、壳厚、仁重、单果重、出仁率、水分、粗脂肪、粗蛋白、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、总生育酚、总甾醇。根据综合评价值得分较高的品种包括云南华宁大白壳、新疆温185、北京辽宁1号、云南细香、甘肃清香、河北香玲等,表明上述品种更适宜油用加工,为核桃油用加工专用品种筛选提供了参考。

利用地理信息系统对我国羊弓形虫流行病学数据的调查与分析

为了解我国羊弓形虫的流行情况,本研究对1991年~2023年近30年收录的羊弓形虫流行病学文献中我国22个省区的94 891份临床羊血清样品数据,采用Arc GIS10.2软件中的点密度和核密度分析法分析羊弓形虫在不同地区采样点的分布及聚集性;采用Excel 2010软件统计不同省份、地区及7个地理分区羊弓形虫的平均阳性率(以下均简称为阳性率);采用SPSS软件对上述地区的阳性率进行卡方检验;通过Arc GIS10.2软件做羊弓形虫阳性率分级(阳性率分为6个等级)的统计分析,以分析羊弓形虫在不同地区的分布状况。点密度和核密度结果显示,除12个地区外其他地区均有羊弓形虫调查数据的报告;羊弓形虫在青海、甘肃、河南、内蒙古、云南、新疆等地呈点的聚集性分布,在青海和甘肃省呈密集性分布。统计结果显示,我国羊弓形虫平均阳性率为10.37%(8869/94891),不同省份的阳性率在3.09%~30.49%;7个地理分区羊弓形虫的阳性率为14.4%~30.49%,其中西南地区阳性率最高为30.49%(3059/12245),主要包括重庆、云南、贵州,羊弓形虫阳性率依次为45.06%(310/688)、28.63%(1830/6392)和17.79%(919/5165)。西北地区的阳性率最低,为14.4%(3879/58038),主要包括陕西、甘肃、新疆、青海,羊弓形虫阳性率依次为29.82%(99/332)、17.12%(1353/7905)、6.03%(487/8071)、4.56%(1940/41730)。分级统计结果显示,秦岭淮河以北的省份对羊弓形虫的流行病学调查较多,且平均阳性率为20%以下居多,大多属于1级、2级地区,但其中华北地区平均阳性率为20.78%(737/4562),为3级地区。秦岭淮河以南只有一半省份有调查数据,主要集中在西南地区,平均阳性率为30.49%(3059/12245),为4级地区;其次是华东、华中地区,阳性率分别为18.7%(422/2329)和16.32%(1584/15474),均为2级地区,但其中的重庆市可达5级。上述结果表明,我国大部分地区均存在羊弓形虫且呈地方性流行,西南、华北地区应加强对羊弓形虫流行病学的监测与防治。利用ArcGIS10.2软件分析羊弓形虫的分布与海拔等气候条件的关系;采用全域莫兰指数(Moran’s I指数)、高低值聚类(General G指数)分析羊弓形虫分布地区的空间自相关性。通过ArcGIS10.2软件对弓形虫分布的冷热点分析,结果显示,海拔2 000 m以下地区的羊弓形虫阳性率均较高,为10%~30%,且低海拔、高温高湿和雨热地区羊弓形虫的阳性率均较高,提示上述地区需加强对羊弓形虫流行病学的监控与防治。弓形虫感染的空间自相关性分析结果表明我国羊弓形虫的分布地区之间存在关联性(Moran’s I指数>0)和聚集性(General G指数>0),且分布点之间具有极强关联性(General G指数中的Z>0)。冷热点分析显示,我国秦岭淮河两侧的湖南和安徽部分地区、贵州、河南及西北地区的青海和甘肃大部分地区均为热点地区。因此要在集中养殖区重点监测及防治羊弓形虫病,以阻止羊弓形虫的聚集性流行。本研究对羊弓形虫病的科学防控决策的制定具有重要指导意义。

挤压处理下组织化核桃蛋白品质变化

作为核桃制油副产物的核桃蛋白是一种优质植物蛋白,核桃蛋白高值化利用,对核桃产业可持续发展具有重要意义。该研究采用挤压法对核桃蛋白进行组织化,考察挤压工艺参数对组织化核桃蛋白色泽、质构特性和组织化度的影响。通过采用单因素法,研究了挤压温度、水分含量、螺杆转速、喂料速度和冷却温度5个挤压工艺参数对组织化核桃蛋白的影响。根据单因素试验结果,选择挤压温度、水分含量和喂料速度三个参数为响应面实验的试验因素,以组织化度为响应值,应用响应面分析法对挤压工艺参数进行优化,得到了最优挤压工艺参数为挤压温度141℃,水分含量52.7%,螺杆转速160 r/min,喂料速度26 g/min,冷却温度65℃,此时组织化度为1.209。该研究为核桃蛋白基素肉开发奠定了基础。