微生物学实验教学中融入课程思政工作的探索

高等学校是培养社会主义现代化人才的重要阵地。在课程思政协同育人理念的倡导下,如何有创见性地培养德才兼备的大学生,是广大高校教师面临的重要课题。微生物学实验课程是生物学专业学生的基础课,将课程思政工作拓展到微生物学实验课的教学过程中,以立德树人为教育方向,培养具有科学创新精神、刻苦钻研精神和爱国主义思想的大学生,具有实践意义。文章尝试在微生物学实验课的教学环节融入课程思政内容,通过引入科学史和科学家的事例,激发学生的学习兴趣,引发学生的深度思考,是对高校课程思政工作的新探索。

玉米螟P450基因cDNA的克隆及植物次生物质对其诱导表达

昆虫细胞色素P450是一类在生物代谢中起重要作用的基因家族,承担着许多重要的生理功能,包括对植物次生物质代谢和杀虫剂解毒等.本研究以玉米螟5龄幼虫中肠的总RNA为模板,根据不同昆虫P450基因家族保守氨基酸序列,设计并合成简并引物,利用RT-PCR扩增出了玉米螟细胞色素P450基因cDNA片段,将其克隆到pMD19-T载体进行序列测定.测序获得了编码213个氨基酸残基的641 bp的DNA片段,命名为OfP450(GenBank登录号:EU807990);与已公布的棉铃虫、家蚕、欧洲防风草结网毛虫、小菜蛾和黑腹果蝇等的细胞色素P450氨基酸序列进行比较,其一致性分别为55%、50%、49%、44%和31%.将植物次生物质棉酚、丁布添加入人工饲料中,对玉米螟进行了饲喂实验,采用优化半定量RT-PCR,以18SrRNA为内标,RT-PCR检测进食棉酚、丁布植物化合物的玉米螟中肠P450基因的转录.结果表明,其转录水平能被棉酚、丁布显著诱导.提示本实验克隆的玉米螟细胞色素P450对植物次生物质的代谢作用与P450表达量呈正相关.该研究为下一步将植物介导的RNA干扰技术应用于害虫生物防治提供坚实的基础.

食药用菌的基因组学研究进展

以食药用菌为研究对象,概述了食药用菌的基因组测序现状及基于基因组测序的基因挖掘和改造等方面的应用。据NCBI数据,担子菌基因组测序数据有980条记录;子囊菌基因组测序数据有3850条记录,目前有130余种食药用菌已经完成基因组测序工作。比较基因组学在灵芝、香菇、樟芝等部分真菌中的应用,为研究该物种的遗传多样性、进化和次生代谢物的生物合成奠定了基础。CRISPR/Cas9基因编辑技术可以快速高效地实现食药用菌基因的精准编辑,包括基因敲除、点突变和基因插入等操作。基因组学的研究将有助于改善食药用菌的品质、提高其营养价值,甚至开发新品种,并促进食药用菌产业的可持续发展。

传统豆酱发酵过程中细菌多样性动态

细菌在豆酱发酵过程中起到非常重要的作用,并与豆酱的风味和质量密切相关,因此研究豆酱中细菌的多样性具有重要意义。以自然发酵的豆酱样品为研究对象,采用细菌16S rDNA的部分可变区的PCR-DGGE技术对自然发酵豆酱样品的细菌群落组成和优势菌群进行研究。结果表明,传统豆酱发酵过程细菌群体中既有原始种群的减少和增长,也有次级种群的增多和演变。在整个发酵过程中,初期和末期以不可培养细菌为主,初期细菌群体快速演替,细菌种群多样性指数在发酵42 d和56 d达到两次高峰。

稻瘟病拮抗菌NK413的鉴定及抑菌效果

菌株NK413是从黑龙江省农田土壤中分离得到的一株放线菌,为明确其分类地位及在植物病害生物防治中的应用潜力,采用多相分类法对其进行鉴定,并采用孢子萌发抑制法、菌丝生长速率法、杯碟法考察了NK413菌株及其代谢产物对稻瘟病菌的抑菌效果及作用方式。结果表明:菌株NK413的形态特征、生理生化特征与小白链霉菌(Streptomyces albulus)接近,细胞壁类型为Ⅰ型、磷脂脂肪酸成分符合链霉菌属特征。16S rDNA全长为1 614 bp,与小白链霉菌亲缘关系最近,因此将NK413定名为小白链霉菌(S.albulusNK413)。NK413对稻瘟病菌孢子萌发和菌丝生长的抑制作用较强,原液对稻瘟病菌的抑菌圈直径达30 mm,无菌发酵滤液稀释1倍对孢子萌发的抑制率为100%,稀释5倍时对菌丝生长的抑制率为100%。抗菌谱广,具有较好的开发前景。

大麦产量相关基因HvYrg1的克隆及植物RNA干扰载体的构建

大麦谷粒是受多个数量性状基因(QTL)控制的复杂性状,而RINGE3泛素连接酶在决定大麦产量和蛋白质降解途径中起到极为重要的作用。本研究按照同源克隆的方法,依据水稻、拟南芥、玉米、小麦和酵母等E3泛素连接酶保守区域设计引物,采用RT-PCR方法从西藏大麦中克隆出产量相关基因HvYrg1全长cDNA序列,包括完整的开放阅读框架(ORF)1275bp,编码蛋白为424个氨基酸(GenBank No.EU333863)。同源性比较结果显示,它与GenBank上已报道的水稻GW2基因同源性最高为86%。以植物表达载体pCAMBIA2300-35s-OCS质粒为基础,构建由35s启动子调控的HvYrg1基因的RNA干扰载体pCAM-RNAi-HvYrg1。这一载体的成功构建为研究该基因在作物产量的功能鉴定打下了很好的基础。

玉米螟细胞色素P450家族CYP6AE25的克隆及序列分析

昆虫细胞色素P450是一类在生物代谢中起重要作用的基因家族,承担着许多重要的生理功能,研究其对植物次生物质代谢和杀虫剂的解毒等具有重要的意义。采用同源克隆方法与RACE技术克隆玉米螟细胞色素P450全长基因,并运用生物信息学软件,对其蛋白的理化性质、结构组成、信号肽、跨膜结构域、二级结构、三级结构与功能结构域等作了较为详细的分析与预测。结果表明,利用简并引物扩增出了玉米螟细胞色素P450基因的中间片段,通过RACE技术获得玉米螟P450基因家族一员全长序列,即编码523个氨基酸残基的2315bp的全长cDNA,命名为OfP450(GenBank登录号:EU807990)。国际P450命名委员会将其定为CYP6AE25。生物信息学结果,从CYP6AE25蛋白的理化、结构与功能等作了更为深入的数据分析。为进一步研究其高级结构与功能的关系提供理论依据。CYP6AE25蛋白与其他P450分子进化树分析结果显示,与昆虫CYP6家族同源性较高,与CYP其他家族的遗传距离较远,同源性较低。