《免疫学基础与病原生物学》移动交互式数字教材在“抗疫”时期在线教学中的应用

新型冠状病毒肺炎疫情暴发以来,全国各级各类学校延期开学,但停课不停教、停课不停学。各学校教师利用各种网络资源开展在线教学,也为深入挖掘"互联网+教育"教学新模式带来了契机。本文以《免疫学基础与病原生物学》移动交互式数字教材(云教材)应用为例,介绍如何应用移动交互式数字教材创设合理的学习情境,从而实现交互式学习,提升线上学习教学效果。     

GFP标记的肿瘤生长和转移的整体荧光成像

Fugene 6脂质体介导pEGFP-C1转染人源肺癌细胞(SPC-A1),经G418抗性筛选和96孔板有限稀释获得稳定高表达GFP的单克隆细胞株SPC-A1-EGFP。裸鼠腹腔注射SPC-A1-EGFP细胞建立自发转移模型;裸鼠尾静脉注射SPC-A1-EGFP细胞建立实验转移模型。利用整体光学成像系统(wllole-body optical imaging system)对荷瘤鼠整体荧光成像。结果表明,整体光学成像系统可实时非侵入监测腹腔肿瘤生长和扩散过程,通过胸腔皮瓣窗chest—wall skin-flap window)可低侵入检测肺转移。该研究为在体监测原位移植瘤的自发转移和发现抗肿瘤新药物提供了良好实验平台。     

氮肥运筹对小麦产量、氮素利用效率和光能利用率的影响

连续2年在西南冬麦区的重庆、仁寿、广汉、西昌4个地点,开展3种施氮水平(每公顷纯氮0、120、180 kg,简写为N₀、N₁₂₀、N₁₈₀)和3种氮肥分配模式(N_A:底肥100%;N_B:底肥70%+苗肥30%;N_C:底肥60%+拔节肥40%)的田间试验,监测小麦花后冠层叶片SPAD值、群体光合速率(CAP)、光能利用等生理参数和籽粒产量,计算氮素利用效率、光能利用率等.结果表明: 随施氮水平增加,小麦上三叶SPAD值、CAP、光合有效辐射(PAR)截获率和产量均呈增加趋势,而氮肥农学利用效率、生产效率、吸收效率和利用效率呈降低趋势.氮肥后移的增效作用因施氮水平而异,SPAD于N₁₈₀增效明显,而CAP于N₁₂₀增效明显,不同氮肥管理模式的光能利用率因地点而异.氮肥后移能明显提高小麦氮肥农学效率、生产效率、吸收效率和氮素表观回收率,但氮肥利用效率则略有减少.氮肥后移效果N_C总体优于N_B处理.不同地点比较,广汉的SPAD值、CAP、PAR截获率、氮肥利用参数较高,其产量也相应最高;西昌的产量、SPAD值及氮素利用效率较高,但其光能利用率和CAP较低;重庆和仁寿的SPAD值、光能利用率及氮素利用效率均较低,其产量也最低.小麦生物产量与各地点的籽粒产量、CAP、SPAD值和PAR累积截获量均呈显著或极显著的正相关关系.表明不同生态区域增施氮肥都能促进小麦增产,氮肥后移可进一步优化产量结构、改善氮肥和光能利用效率,但存在年份和地点差异,各地需要制定有针对性的氮肥管理模式.     

利用CRISPR/Cas9技术构建敲除MEIS2基因的HEK293T人胚肾细胞系

CRISPR/Cas9系统作为一种新型的基因组编辑技术,利用人工设计的向导RNA(singleguide RNA,sg RNA)介导外源表达的Cas9蛋白与基因组靶点特异性结合以实现对基因组DNA的特异性切割,切割后的基因组DNA通过非同源末端连接或同源重组的方式进行修复,从而实现基因的敲除、敲入等。MEIS2属于一类高度保守的同源盒转录因子MEIS家族,研究发现,MEIS2广泛参与胚胎的早期发育及肿瘤的发生发展,但其发挥作用的机制目前还不是很清楚。该研究针对MEIS2基因作用的功能域,设计两个靶向MEIS2基因Exon3和Exon8的sg RNA,通过SURVEYOR分析及Western blot检测,确认了所设计sg RNA的有效性。进一步通过细胞分选及Western blot检测筛选出稳定敲除MEIS2基因的HEK293T细胞株。最后,通过序列测定确认MEIS2发生了移码突变。综上所述,该研究利用CRISPR/Cas9技术成功建立了完全敲除MEIS2的HEK293T细胞株,为研究MEIS2的功能和作用机制提供了有效工具。     

耕作播种方式对稻茬小麦生长和养分吸收利用的影响

2016—2018年,在四川省广汉市分析了深旋耕播种(DRT)、浅旋耕播种(SRT)和免耕带旋播种(NT)3种耕播方式对稻茬小麦生长和养分吸收利用的影响。结果表明:与DRT相比,SRT和NT处理提高了小麦分蘖、成穗能力。2016—2017年,处理间产量无显著差异;2017—2018年,NT处理产量显著高于DRT,增幅10.9%。处理间干物质积累的差异主要在苗期。NT处理下植株对氮的吸收量高于DRT,平均增幅9.9%,而氮收获指数DRT高于NT;各处理植株磷吸收量差异不显著;NT处理对钾的吸收量显著高于DRT。与传统的深旋耕播种方式相比,免耕带旋播种技术是提高稻茬小麦产量和养分吸收的有效途径。     

神农洁蜣螂两性成虫肠道微生物多样性分析

昆虫肠道微生物多样性对宿主的生长发育以及营养物质的消化和吸收等起着非常重要的作用。本研究利用16S rRNA基因序列构建神农洁蜣螂Catharsius molossus雌性成虫和雄性成虫肠道微生物的克隆文库,旨在探究其菌群的结构并加以对比和分析,采用Illumina NovaSeq高通量测序的方法揭示两种菌群组成方面的相似性和差异性。结果表明：神农洁蜣螂雌性成虫和雄性成虫肠道微生物在结构和组成方面存在着一定的差异。雌性成虫肠道菌群的物种丰富度和物种多样性都高于雄性成虫。雌性成虫、雄性成虫体内肠道菌群共有1 253个ASVs,归属于20个门、35个纲、54个目、134个科、253个属,其中雌性成虫肠道菌群的ASVs有1 024个,而雄性成虫肠道菌群的ASVs有410个,二者优势菌群虽然都为阴道球菌属Vagococcus,但二者所占的比例不同。本研究分析了神农洁蜣螂雌雄成虫肠道微生物多样性及群落在结构和组成方面的差异,为探究神农洁蜣螂雌雄成虫的肠道微生物的潜在功能,以及其肠道菌群的开发应用提供了理论支持。     

耕作播种方式对稻茬小麦根系发育、土壤水分和硝态氮含量的影响

2016—2018年,以深旋耕播种模式为对照,研究了浅旋耕播种和免耕带旋播种模式对稻茬小麦根系发育、土壤水分和硝态氮含量的影响。结果表明: 孕穗期以前免耕带旋播种和浅旋耕播种处理耕层土壤含水量高于深旋耕播种处理,而硝态氮含量低于深旋耕播种处理。拔节和开花期根重密度和根表面积密度处理间差异不显著。2016—2017年,3种耕播方式的产量和地上部分氮吸收量无显著差异;2017—2018年,免耕带旋播种和浅旋耕播种处理的产量较深旋耕播种分别增加10.9%和10.5%,地上部分氮吸收量分别增加17.5%和12.0%。与深旋耕播种和浅旋耕播种处理相比,免耕带旋播种处理播种效率高、断垄率低。综上,免耕带旋播种处理可提高稻茬小麦的播种质量,增强土壤保墒能力,降低氮淋溶风险,促进产量和环境效益的协同提升。     

花粉生活力的测定

在农业和林业的常规育种中,为了进行人工辅助授粉或杂交授粉,需要早期采集和储藏花粉。尤其是在杂交育种工作中,为解决亲本花期不一致或进行远距离杂交的困难,则更需要保存花粉的活力。当使用采集和贮存的花粉之前,通常要做花粉     

尾叶桉(Eucalyptus urophylla)第一代育种群体的遗传多样性

本研究利用中性微卫星标记分析了尾叶桉第一代育种群体的遗传多样性水平和遗传结构。Hardy-Weinberg平衡检测表明尾叶桉第一代育种群体各天然种源内存在明显的杂合子缺失现象。标记和种源的遗传多样性参数统计都表明,尾叶桉育种群体各天然种源具有很高的遗传多样性。分子方差分析显示,尾叶桉育种群体的大部分遗传变异来自家系间,种源间的遗传变异分量很低,该结论被种源间很低的遗传分化水平再次佐证。尾叶桉育种群体内的亚群体分类(Structure分析)与各天然种源的地理分布不存在联系,但群体的内亚群体分类和基于Nei遗传距离的聚类比较吻合。本研究结论可为尾叶桉高世代的群体改良和优良杂交种亲本选配提供遗传基础信息。     

人胚胎干细胞高效分化为巨核细胞模型的建立

人胚胎干细胞具有无限增殖潜能,且能够分化为包括巨核细胞在内的大多数的成熟血细胞。因此,为解决临床治疗血小板来源不足而建立一种由人胚胎干细胞高效分化获得成熟巨核细胞的分化模型具有重要应用前景。该文利用人胚胎干细胞与m AGM-S3基质细胞系共培养进行早期造血前体细胞的定向分化,并在分化第14 d获得大量"卵石样"造血前体细胞(CD43+细胞、CD45+细胞)。将"卵石样"造血前体细胞分离后,用无血清培养基分阶段添加SCF、TPO、IL-6、IL-3、FLt-3、IL-11等细胞因子进行巨核细胞定向诱导分化。结果显示,在分化的第3 d,CD41a+细胞比例可高达48.5%,CD42b+细胞比例可高达30.0%。对分化第6 d的细胞进行Wright-Giemsa染色,可见形态典型的巨核细胞。综上所述,该研究初步建立了一种人胚胎干细胞高效分化为巨核细胞的模型,为体外获得大量巨核细胞奠定了基础。