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关键词： 生物种业   实验室建设   科技创新  

摘要： 国家级实验室平台是科研创新和解决国家重大需求的主力军。加快建设农业强国和种业振兴行动的战略需求,给建设国家级生物种业实验室带来了新的机遇和挑战。通过剖析岳麓山实验室建设的背景,结合国家重点农业实验室建设存在的困境,提出以党和国家重大战略部署为导向开展科研攻关,以改革种业创新体制机制激活科技贡献潜能,以“三螺旋计划”为内核的引智和培智平台,以开放共享为理念灵活统筹科技资源,以深入国际合作为路径推动知识和技术创新等建议,为农业类国家级科研平台建设提供参考。

关键词： 膜生物反应器   污水处理   水资源回收   工程案例  

摘要： 膜生物反应器(MBR)技术能够将膜分离和生物处理相结合,具有处理效率高、适用性强和应用前景好等显著优势。简要介绍了MBR的基本原理和工艺类型,分析了有机负荷、污泥浓度、预处理、曝气强度以及温度等主要因素对MBR性能的影响。凭借易组装和高度模块化的特点,MBR工艺被广泛应用于市政废水、农村分散废水、工业废水、海水淡化以及内容物回收等领域。通过典型实际工程案例分析,发现现阶段MBR工艺主要用于大型污水厂的提标改造、污水深度处理以及小型污水厂对分散污水的回收。介绍了MBR技术在膜材料开发、工艺优化、新式MBR、微生物、耦合工艺以及对新型污染物处理等方面的最新研究进展,最后展望了MBR工艺的研究前景和未来发展趋势,指出解决膜污染和降低能耗是MBR工艺优化的重点研究方向。

关键词： 核心素养   高中生物   情境创设  

摘要： 学生的学科核心素养培养已经成为当前全社会广泛关注的问题,通过提高学生的核心素养将充分地提高人才的国际竞争力,有助于培养高素质人才的教育目标实现。高中生物教学过程中,对学生的核心素养培养主要集中在增强学生的生命观念、科学思维、探究意识和社会责任,而传统教学方法在应用过程中由于其对学生的学习兴趣关注程度较弱,课堂教学活动以教师的单方面灌输为主,从而难以达到充分提升学生核心素养的目标。本文针对核心素养视域下,应用情境创设措施提升核心素养的方法进行了探讨,期望对相关的工作形成参考作用。

关键词： 肝细胞癌   加权基因共表达网络分析   分子机制   生物标志物   药物预测  

摘要： 目的 筛选肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)预后相关生物标志物,从分子水平探讨HCC可能的发病机制,并预测对HCC具有潜在治疗作用的候选药物。方法 下载TCGA数据库和GEO数据库中HCC的转录组数据及其临床记录信息。分别对其基因表达谱数据进行加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)和差异表达基因分析,选取两个数据集中与疾病正相关性最高的模块基因与差异表达基因取交集作为关键基因。利用GO和KEGG对关键基因进行功能富集分析。利用STRING数据库构建PPI网络,使用Cytoscape软件对关键基因进行相关性分析,筛选核心基因。使用R语言程序包K-M进行生存分析明确核心基因与HCC患者预后关系。利用在线数据库DGIdb、DREMIT联合进行HCC潜在治疗药物的筛选,依据药物靶点匹配数量、优选得分、特异性得分对预测结果进行排序,选择排名靠前的药物作为可能的候选治疗药物。结果 最终共得到64个关键基因,主要富集于细胞周期与分裂、DNA复制和损伤修复、病毒感染、P53信号通路等。PPI分析发现,CDC20、KIF2C、CCNB2、KIF20A、CCNA2、TOP2A、UBE2C、NUSAP1、AURKA和TRX2为核心基因。K-M生存分析显示,CDC20、KIF20A、CCNA2、TOP2A与HCC的预后显著相关。DGIdb、DREMI联合筛选对HCC有潜在疗效的候选药物,其中索拉非尼、多维替尼、氟尿嘧啶、米托蒽醌等在DGIdb、DREMI中皆排名靠前。结论 CDC20、KIF20A、CCNA2、TOP2A可能是HCC预后的潜在生物标志物,但仍需进一步临床研究加以验证。HCC的发生发展可能与病毒感染、细胞周期与分裂,DNA复制和损伤修复、P53信号通路有关。索拉非尼、多韦替尼、氟尿嘧啶、米托蒽醌等可能作为HCC治疗的潜在临床候选药物。

关键词： 骨关节炎   软骨细胞   铁死亡   微小RNA   微小RNA-信使RNA调控网络   生物信息学分析  

摘要： 目的使用生物信息学方法构建铁死亡相关微小RNA(miRNAs)-信使RNA(mRNAs)的调控网络并探讨其在骨关节炎(OA)中的分子作用机制。方法从基因表达综合数据库(GEO)下载软骨相关数据集GSE175961和GSE1140007,利用生物信息学方法筛选铁死亡相关miRNAs和mRNAs,并进行富集分析、miRNA-mRNA网络构建以及诊断价值分析。最后采用荧光实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)验证关键基因表达,并采用独立样本t检验比较其差异。结果GSE175961数据集中共筛选获得了15个差异表达miRNAs。使用TargetScan和miRDB数据库分别预测差异表达miRNAs的下游靶基因,共获得了5115个共存的靶基因。与GSE1140007数据集中19个差异表达铁死亡基因取交集后共获得了4个下游铁死亡基因(PARP15、KLF2、CDKN1A、PDK4)。基于上述研究结果构建了由15个差异表达的miRNAs和4个下游铁死亡基因组成的miRNA-mRNA调控网络。进一步富集分析表明,4个下游铁死亡基因与多种生物学功能和信号途径有关,如脂肪酸代谢、细胞周期调控、FOXO信号途径以及P53信号途径等。受试者工作曲线分析表明,4个下游铁死亡基因具有良好的诊断价值。此外,使用外部数据集证实,CDKN1A和PDK4在OA软骨组织中表达降低。而列线图表明,OA发生率随CDKN1A和PDK4表达降低而升高。qRT-PCR证实,正常组和OA组中,CDKN1A相对表达量分别为1.322±0.890、0.035±0.031;PDK4相对表达量分别为1.085±0.567、0.393±0.180。结论本研究构建的铁死亡相关miRNA-mRNA调控网络与软骨退变密切相关。

关键词： STSE教育理念   高中生物   教学设计  

摘要： STSE教育理念与我国高中生物课程教学需求相符,值得推广。教学设计是教学的起点,为开拓教师的教学思路,文章以“植物组织培养技术”为例,将STSE教育理念与教学设计相融合,并在STSE教育理念的视域下合理设置教学流程,引导学生亲手进行植物组织培养,思考科技与环境的关系,主动承担社会责任,实现育人价值。

关键词： 种质资源库   生物种质资源   野生生物   重大科技基础设施   中国科学院   种质库   人类未来  

摘要： 落户昆明的中国科学院重大科技基础设施——中国西南野生生物种质资源库(以下简称“种质库”),是我国第一座国家级野生生物种质资源库,被称为野生生物种质资源的“生命之舟”,承载着保存我国生物战略资源、佑护人类未来的希望。

关键词： 水处理微生物学   新工科   教学改革   给排水科学与工程  

摘要： 随着工程教育的全球化和对高素质工程人才日益迫切,复合型新工科人才的培养已成为教学改革的核心。在给排水科学与工程专业中,核心课程如水处理微生物学的教学策略也亟待与时俱进。本文分析了水处理微生物学课程的最新发展趋势,并结合新工科背景,提出了一系列教学方案、教学方法和培养模式的创新策略。同时,还对课程的考核方式进行了探讨和建议,旨在更好地评估学生的学习成果。这些建议不仅注重培养学生的问题解决技巧、工程思维和项目管理能力,更旨在打造一个注重实践与创新的学习环境,培养出未来工程领域的先锋人才。

关键词： 高通量测序   瘤胃微生物   甜高粱   多样性   奶牛  

摘要： 为了更好地开发利用甜高粱青贮饲料,采用Illumina MiSeq 2×250系统,对细菌16S rDNA V3~V4区进行高通量测序,分析了分别饲喂高糖甜高粱青贮(HSS)、低糖甜高粱青贮(LSS)和玉米青贮(MZS)3种青贮饲料奶牛瘤胃液样本中的细菌多样性及群落结构。结果表明:HSS组和MZS组瘤胃液样品中菌类丰富度相近且高于LSS组;HSS组、MZS组中拟杆菌门(Bacteroidetes)所占比例最大,极显著高于LSS组(P<0.05),分别占39.65%和40.51%;其次是厚壁菌门(Firmicutes),分别占29.67%和32.87%,低于LSS组;通过菌属的分析,普雷沃菌属(Prevotella)和瘤胃球菌属(Ruminococcus)在3种瘤胃液中都是优势菌群,HSS组与MZS组瘤胃液中的细菌菌群有许多共性,且菌属丰富度高于LSS组。结果提示HSS可代替MZS用于饲喂奶牛。

关键词： 植被恢复   土壤剖面   土壤有机碳   微生物残体   生物标志物  

摘要： 微生物残体是土壤有机碳(SOC)重要且稳定的来源,已成为评价微生物对SOC转化和积累贡献的重要指标。目前尚不清楚柠条林恢复过程中深层土壤微生物残体的积累及其对SOC的贡献特征。本研究采用生物标志物方法,以宁南山区天然草地为对照,研究了恢复16年、28年和38年的柠条林地沿0~100 cm剖面土壤细菌、真菌、微生物残体碳含量及其对有机碳的贡献特征。结果表明:1)沿0~100 cm土壤剖面,随着土层深度的增加,天然草地和柠条林地土壤中真菌残体碳(FNC)、细菌残体碳(BNC)和微生物残体碳(MNC)含量均显著降低;除恢复38年的柠条林土壤FNC/SOC、BNC/SOC和MNC/SOC显著降低外,其余样地FNC/SOC、MNC/SOC总体上呈现先增加后降低的趋势,BNC/SOC则逐渐降低。2)随着恢复年限增加,柠条林地土壤中FNC、BNC和MNC含量均显著降低;FNC/SOC和MNC/SOC总体上先增后减,BNC/SOC逐渐降低。3)MNC对SOC的平均贡献表现为恢复28年的柠条(35.0%)>恢复16年的柠条(33.5%)>天然草地(31.0%)>恢复38年的柠条(28.6%)。综上,与天然草地相比,当柠条林恢复年限为16年时,土壤微生物残体碳含量及其对SOC的贡献均较高,有利于SOC的固存。