采用关键点控制和反馈调节,提高微生物学实验课质量*

将全面质量管理理论引入微生物学实验课教学,形成以关键点控制和反馈调节为核心的教学质量保障系统,实践证明,可有效地促进学生积极思考,提高实验技能。对教学过程中“关键点”、“关键点控制”的含义和特性以及“反馈信号”、“反馈调节”的含义和类型做了系统的阐述。以具体实验为例,详细说明了实验课教学中关键点控制和反馈调节的实施过程,对于保证教学质量和客观、公正地分析评价教学效果具有重要意义。     

出芽短梗霉细胞多形性及影响细胞分化因素探索

【背景】出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)是在生活史中有酵母状细胞生长阶段,并合成黑色素的一种黑酵母(Black yeast),具有典型的细胞多形性,可分化形成酵母状细胞(Yeast-like cell,YL)、膨大细胞(Swollen cell,SC)、厚垣孢子(Chlamydospore,CH)、菌丝(Hyphae,HY)、念珠状菌丝(Monilioid hyphae,MH)、有隔膜膨大细胞(Septate swollen cell,SSC)、分生组织状结构(Meristematic structure,MS),其中膨大细胞既可以作为生长的细胞类型,也可分化为其他的细胞类型。出芽短梗霉的形态分化是可调控的,调控因子有pH、温度、营养条件等。【目的】探究不同的氧气浓度、温度、盐浓度、营养水平对出芽短梗霉细胞形态的影响。【方法】利用显微镜、美兰染色等技术观察不同条件对出芽短梗霉细胞形态的影响。【结果】在完全无氧的试管底部菌体不能生长;在高层半固体表层(高氧气浓度),酵母状细胞(YL)在营养丰富的生长初期出芽繁殖,在养分匮乏的培养后期诱导酵母状细胞(YL)经过膨大细胞(SC)形成厚垣孢子(CH)并合成黑色素;在营养丰富的生长初期,半固体试管浅表层和中间层(微好氧)低浓度氧气诱导YL经过SC形成HY侵入性生长。养分差异对菌体细胞多形性分化影响显著,环境适宜养分丰富(Yeast extract peptone dextrose medium,YPD),以YL生长,不需要分化成HY;环境适宜养分不丰富(Potato dextrose agar,PDA),分化成SC或HY以适应或逃离环境;环境不适宜养分匮乏时(Malt extract agar,MEA),SC或HY分化成CH或MH进入休眠阶段。10%NaCl胁迫降低菌体生长速度,抑制色素合成、HY和MH的形成,并且细胞主要以YL生长繁殖。在相同质量浓度(10%)的KCl或Na2SO4渗透胁迫条件下,细胞多形性表型均为YL发达,HY及MH被抑制,说明高渗胁迫阻止了酵母状细胞向菌丝和厚垣孢子的分化。温度实验中,SC比YL耐高温,MS比SC耐高温。【结论】营养状态对出芽短梗霉细胞分化影响最大。     

出芽短梗霉胞外酸性漆酶

通过愈创木酚法平板检测10株出芽短梗霉,发现5株菌能够分泌胞外多酚氧化酶,反应最适pH在2.0左右,均属于酸性多酚氧化酶。菌株NG的酶活最高,达110 U/mL。添加H2O2、EDTA以及过氧化氢酶不显著影响菌株NG胞外酶活,表明NG分泌的多酚氧化酶中不含有锰过氧化物酶（MnP）和不依赖Mn2＋的过氧化物酶（MiP）,属于漆酶（Lac）。     

出芽短梗霉膨大细胞分选及产糖分析

本研究运用Percoll密度梯度离心的方法对出芽短梗霉Aureobasidium pullulans的两种细胞形态进行分选,并对两种形态的细胞进行多糖产量的分析。通过对转速、分选时间、Percoll分离液浓度的优化,确定了两种细胞形态分选效果最佳的条件是Percoll分离液浓度为60%、转速为5 000r/min、离心时间为30min。经过光学显微镜和透射电子显微镜观察发现上层为酵母状细胞（YL）、下层为膨大细胞（SC）,并发现膨大细胞外有明显的薄膜包被,且产大量多糖。也为今后在相应状态下研究出芽短梗霉膨大细胞的其他代谢机理提供了可行的方法,满足后续研究的需要。     

掷孢酵母及其应用研究进展

掷孢酵母是一类能够弹射孢子(称为掷孢子)的酵母菌,主要由Bullera属、Sporobolomyces属和Sporidiobolus属组成,该类酵母分布广泛。在实验室培养过程中多以芽殖、掷孢子以及菌丝状生长,Sporidiobolus属的菌株经配对能够形成有性孢子。分子生物学手段的开展使掷孢酵母各类群间的系统发育关系更加明确。本文结合本实验室的研究结果,阐述了掷孢酵母存在的细胞分化现象,并且推测细胞分化有助于菌体抵抗逆境。因此,掷孢酵母可以作为一种潜在的模式生物对抗逆机制进行探究。在食品和环境问题备受瞩目的今天,掷孢酵母以其可自身积累酯类、色素、酶类等有益代谢产物的特点,及治理污染物特性越来越受到人们的关注。     

碳氮比对固氮菌株WN-F合成胞外多糖的影响

从沈阳农业大学棕壤长期定位试验站的栽培玉米土壤样品中分离筛选到高产多糖固氮菌株WN-F,从菌株鉴定、培养条件优化和固氮与产糖关系进行初步研究。对其进行形态学观察和分子生物学鉴定,酶标仪分析菌体生物量法确定菌株的生长培养条件,并分析其固氮与产糖之间的关系。结果表明,该菌株为阿氏芽孢杆菌,并命名为Bacillus aryabhattai WN-F。WN-F菌株在37℃,180 r/min情况下12 h时生长量达最高值。其培养基优化配方为(L~(-1)):蔗糖20.0 g,牛肉膏2.0 g,KH_2PO_4 0.4 g、MgSO_4·7H_2O 0.4 g、NaCl 0.4 g、CaSO_4·2H_2O 0.4 g和CaCO_3 2.0 g。菌株WN-F的产糖情况随着初始氮浓度的增加,呈现出抛物线关系,适宜碳氮比促进菌体合成胞外多糖。Bacillus aryabhattai WN-F是长期定位试验玉米土壤中的优势菌株,高产胞外多糖且有固氮作用,是发挥玉米联合固氮作用,减少化肥施用的候选菌株。     

碳氮比对固氮菌株WN-F合成胞外多糖的影响北大核心CSCD

从沈阳农业大学棕壤长期定位试验站的栽培玉米土壤样品中分离筛选到高产多糖固氮菌株WN-F,从菌株鉴定、培养条件优化和固氮与产糖关系进行初步研究。对其进行形态学观察和分子生物学鉴定,酶标仪分析菌体生物量法确定菌株的生长培养条件,并分析其固氮与产糖之间的关系。结果表明,该菌株为阿氏芽孢杆菌,并命名为Bacillus aryabhattai WN-F。WN-F菌株在37℃,180 r/min情况下12 h时生长量达最高值。其培养基优化配方为(L^(-1)):蔗糖20.0 g,牛肉膏2.0 g,KH_2PO_4 0.4 g、MgSO_4·7H_2O 0.4 g、NaCl 0.4 g、CaSO_4·2H_2O 0.4 g和CaCO_3 2.0 g。菌株WN-F的产糖情况随着初始氮浓度的增加,呈现出抛物线关系,适宜碳氮比促进菌体合成胞外多糖。Bacillus aryabhattai WN-F是长期定位试验玉米土壤中的优势菌株,高产胞外多糖且有固氮作用,是发挥玉米联合固氮作用,减少化肥施用的候选菌株。     

环境pH诱导出芽短梗霉细胞多形化

出芽短梗霉具有酵母状细胞、膨大细胞、菌丝、厚垣孢子、念珠状菌丝和分生组织状结构。在最适pH条件下,出芽短梗霉生长繁殖以酵母状细胞（CBS100225等4菌株）或膨大细胞（CBS249.65等4菌株）为主。pH 2.2或pH 7.0诱导全部8株出芽短梗霉形成分生组织状结构。酵母状细胞转变成膨大细胞受低pH值诱导的占75%,还受高pH诱导的占50%。膨大细胞是多形性细胞转变的中心环节,可以转变成菌丝、厚垣孢子或分生组织状结构。     

提高农业院校微生物学课程教学质量探析

微生物学是农业院校涉及生物类学生的重要专业基础课程,是连接基础课和专业课的一门桥梁学科,而在实际教学过程中却出现教学质量下滑现象。为确保教学质量,本文从教学管理、教材选用、师资队伍、教学手段四个方面分析了农业院校微生物学教学质量下滑的原因,结合自身的教学体会提出了改进建议,旨在为微生物学教学改革提供参考。     

八氢番茄红素脱氢酶的研究进展北大核心CSCD

类胡萝卜素是一类超过700种的萜烯基团类不饱和化合物的总称,根据结构可分为胡萝卜素族和叶黄素族,具有较高的营养价值。八氢番茄红素脱氢酶是类胡萝卜素生物合成途径中的首要限速酶,它参与催化无色的八氢番茄红素转变成有色类胡萝卜素,发挥着中心调控作用。不同生物源的八氢番茄红素脱氢酶在功能上呈现多样性,在大多数蓝细菌,藻类和高等植物的类胡萝卜素生物合成途径中,由Crt P,Crt Q和异构酶Crt H或PDS,ZDS和异构酶Z-ISO、Crt ISO共同参与番茄红素的形成,而在大多数微生物中只有Crt I-type一种酶来完成八氢番茄红素的脱氢反应,且根据脱氢步骤的不同分别可生成链孢红素、番茄红素或脱氢番茄红素。本文阐述了不同生物源八氢番茄红素脱氢酶的基因分离与鉴定,功能多样性及表达调控机制等最新研究进展,并进行了进化分析,为八氢番茄红素脱氢酶的深入研究及利用基因工程策略生产类胡萝卜素的应用提供重要信息。