一、怎样识别蔬菜种子的新陈(论文文献综述)
沈家琪[1](2021)在《‘翠冠’梨单性结实诱导剂筛选及赤霉素诱导单性结实坐果分子机理研究》文中进行了进一步梳理单性结实(Parthenocarpy)是指不经过受精就能发育成果实的现象,且所得到的果实通常无籽,是一项重要的农艺性状。梨树作为我国重要温带果树,在全国各地广泛栽培。但大部分梨树具有自交不亲和性,在生产中需要配置授粉树或者采用人工授粉的方式来保证其产量;其次,梨树开花较早,易遭受春季寒潮影响,导致授粉不良。前人研究表明,外源植物激素或者植物生长调节剂处理能够有效诱导梨单性结实。但是单一施用植物激素如赤霉素会导致果形变长,萼片宿存,在一定程度上影响商品性,因此需改良原有诱导剂配方或开发新型诱导剂。此外,目前对于单性结实的研究仍多集中于幼果膨大后的生理变化及分子机理,对于坐果早期的分子机理及调控模式研究甚少。因此,本研究以浙江地区广泛栽培的‘翠冠’梨为试验材料,进行了大田诱导剂的筛选研究,初步构建了基于幼果转录组数据的早期坐果调控网络,挖掘了参与调控早期坐果的核心基因及转录因子。研究结果如下:1)多胺及硫酸铜处理能够诱导‘翠冠’单性结实,且乙烯抑制剂与赤霉素处理组合能够缓解果形拉长问题。赤霉素与多种乙烯抑制剂的处理组合均能够在一定程度上减小果形指数,缓解果形拉长;且GA4+7与亚精胺处理组合能够在保持较高坐果率的前提下,增加单性结实梨果的可溶性糖含量、可溶性固形物含量;多胺类物质(腐胺、亚精胺)及硫酸铜处理均能够诱导‘翠冠’产生单性结实,且腐胺及硫酸铜处理后得到的单性结实梨果实萼片自然脱落。2)通过转录组分析,初步构建GA4+7诱导的‘翠冠’梨单性结实坐果早期调控网络。转录组测序共获得219.8Gb原始数据,使用‘翠冠’梨作为参考基因组且平均比对率高达87.76%。共有32512个基因发生表达,筛选后得到了26108个差异表达基因。WGCNA分析共得到了26个不同表达趋势的模块,将其分为GA上调类模块及清水对照上调类模块。通过KEGG通路富集分析得到:GA上调类模块基因主要富集在遗传信息传递、RNA转运、蛋白酶体过程、三羧酸循环(TCA-cycle)、氨基酸生物合成、糖酸代谢等过程。清水对照上调类模块中差异表达基因则主要富集在泛素化降解过程、转录过程、质膜转运、多种酶的生物合成过程等。初步构建了基于GO富集通路的‘翠冠’梨单性结实早期坐果调控网络及筛选了坐果早期上调模块中的核心基因。3)分析鉴定可能参与调控GA4+7诱导的‘翠冠’梨单性结实坐果早期的核心转录因子。共鉴定得到了2005个差异表达转录因子,其中成员数目最多的转录因子家族依次为AP2/ERF、MYB、bHLH、NAC和C2H2。清水处理第14天时占绝对优势的转录因子家族数量最多。我们共鉴定得到了包括植物激素合成与信号转导、细胞周期及细胞膨大、细胞壁水解及重构、光合作用及糖类合成转运在内的10条坐果相关调控通路的关键基因,并通过MEME在线工具富集并预测了这些通路中关键基因启动子上的转录因子结合位点,结合WGCNA手段分析得到了如HB-BELL、MADS-box等可能参与调控单性结实坐果早期的关键转录因子。
张慧兰[2](2021)在《农田土壤重金属的风险源定量识别与污染修复研究》文中研究说明本文以包头市九原区100个农田土壤样品中10种重金属(As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、V和Zn)总量为研究对象,通过污染因子(CF)和污染负荷指数(PLI)对污染水平进行分析,以正定矩阵因子分析(PMF)模型为基础,结合综合生态风险指数(NIRI)和人体健康风险评价(HHRA)定量识别(PMF-based NIRI,PMF-based HHRA)农田土壤重金属污染的风险源;其次,采用BCR连续提取法对总量污染较为严重的27个采样点中10种重金属的形态进行测定,利用次生相与原生相比值法(RSP)和风险评价编码法(RAC)评价了重金属的生物有效性和潜在风险;通过筛选蔬菜和肥料进行了生物炭修复和间作修复的探索,并利用积累量、转移系数和富集系数对修复效果进行评估。研究结果表明:农田土壤中10种重金属的平均浓度或中值均高于背景值,其中As和Cd超过GB 15618-2018的风险筛选值,污染最为严重,CF和PLI显示农田土壤处于严重污染水平,Cd和As分别为严重污染和中度污染。采用CA和PMF源解析识别的四个污染源排序为污水灌溉>化肥农药的使用>自然来源>工业和交通排放,结果表明,研究区农田土壤重金属污染的主要源是人为源,占78.91%,其中污水灌溉是最大的输入途径,但是据此得出的最大污染源不是造成当地农田生态环境和人体暴露的最大风险源。而本文采用的PMF-based NIRI 和 PMF-based HHRA 的研究结果表明,四个污染源对生态和人体健康风险的贡献趋势一致,均为化肥农药的使用>污水灌溉>工业和交通排放>自然来源。化肥和农药是最大的优先风险源,对生态风险的贡献率为38.10%,对非致癌和致癌风险的贡献率分别为34.61%和32.82%。另外,发现儿童的非致癌风险高于成人,致癌风险则相反,而化肥农药输入的As引起的非致癌风险和致癌风险都不容忽视。Cd、Mn、Pb和Zn以有效态为主,它们具有较高的迁移性和毒性,更容易在农作物中积累,通过食物链产生更大的健康风险,而As、Cr、Cu和Ni以残渣态为主。RSP结果表明,Zn为中度污染,Cd为轻度污染。RAC结果显示Cd、Cu、Mn和Zn四种重金属表现为中等风险水平。由蔬菜筛选实验可知,小白菜、空心菜和雪里红为本实验所选10种蔬菜中的优势品种,肥料筛选的研究表明,农家肥和有机肥的效果优于无机肥和专用肥,且相比有机肥,农家肥条件下,以上3种蔬菜对有毒重金属As、Cd和Pb的富集能力降低。生物炭修复实验结果表明,生物炭和农家肥联合修复可以降低小白菜对Cd、Pb和Zn的转移和富集能力,与小白菜相反,生物炭和有机肥联合修复可以显着降低雪里红对As、Cd和Zn的转移和富集能力。间作盆栽实验发现,间作可以降低小白菜可食部位Pb和Zn的含量,且小白菜间作遏蓝菜的修复效果优于小白菜间作芥菜,这种间作形式可以大幅度降低小白菜对Cd富集,并在一定程度上促进小白菜对营养元素Cu的吸收。本研究采用的综合方法的最大优势是可以获得最大风险源的贡献率,能为源头控污、降低风险以及保护人体健康提供更加全面准确的风险预测和有效的政策建议,而且在生物有效性基础上进行修复方式的选择,可以为研究区蔬菜的安全消费以及污染修复的田间试验提供有效的理论依据。
陆雅楠[3](2021)在《智能蔬菜种植STEM课程的开发与实践研究》文中进行了进一步梳理STEM教育因其强调跨学科、动手实践与探究,有利于培养学生的STEM素养与21世纪技能,近年来广受世界各国研究者关注。如何使用新兴技术促进STEM教与学也渐受重视,当前我国软硬件结合的STEM教育实践热潮乍起,但能真正整合跨学科知识的课程却尚在开辟阶段。人工智能技术与STEM教育的融合为学生提供了探究式学习模式,同时又满足跨学科教学目标、注重问题解决与项目式学习、启发学生自主探究与协助学习的目标,并在一定程度上可提升学生的社会责任感。本研究开发智能蔬菜种植为主题的STEM课程,并进行实践与教学评估。本研究采用准实验法,设计了智能蔬菜种植STEM课程,该课程设计经由教育技术、科学教育专家、一线教师的意见进行修改,以兴趣拓展课程形式在上海市某中学实施,课程共11个模块并开展14周的教学活动。资料搜集包括前后测问卷、半结构化访谈、学生学习手册与作品、汇报录像及教师观察等方面。研究结果表明智能蔬菜种植STEM课程能有效提升学生关于智能技术的学习态度,促进学生对开源硬件和传感器、物联网工具、智能应用程序等智能技术的概念理解、学习动机与信心,但对编程和算法的学习并无显着性影响。通过智能蔬菜种植STEM课程的学习,能够显着提升学生农业领域知识与学习动机。最后针对STEM课程的开发、实施与评估提出建议。
冯春艳[4](2021)在《指向生命观念形成的高中生物学概念教学行动研究》文中提出随着科学技术的飞速发展,当今时代的科学教育也越来越强调实效性,科学教育的目标由只关注知识的获得转向为学生科学素养的培养。观念性思考在聚合碎片化信息、解决实际问题、形成科学素养的过程中是一种不可或缺的高阶思维。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中提出了生命观念、科学思维、科学探究、社会责任这四个学科核心素养,其中“生命观念”置于学科核心素养的首位,生命观念最具学科特色属性,是这四个学科核心素养中的标志和关键。然而,教师们仍未真正进入教学改革的浪潮之中,他们的教学仍旧停留于传统概念教学范式之内:重内涵轻外延、重结果轻过程、重传授轻探查、重表象轻深度。在培养学生形成核心素养的时代,高中生物碎片化教学必须要改革,传统概念教学必须要转型,那么,为落实生物学科的核心素养,指向生命观念形成的概念教学将是一个必然的选择,通过生命观念这样一个概念聚合器将相关概念关联起来,交织成概念网络,从而激发学生对科学内容的深度理解。本研究聚焦于生命观念,依据概念转变理论、知识结构理论以及逆向教学设计理论构建出生命观念的认知路径和指向生命观念形成的高中生物学概念教学实施流程,在实际教学中进行了三轮指向生命观念形成的高中生物学概念教学行动研究,并证明了利用“指向生命观念形成的高中生物学概念教学实施流程”在实际教学中培养学生的生命观念是可行的。首先,本研究利用文献法梳理了与学科观念、生命观念、概念教学相关的研究,并对观念、生命观念、概念教学进行概念界定,明确指出生命观念是对生命现象和生命本质的纵观性认识和理解,是在生物学事实、概念基础之上对概念之间关系的高度概括或对核心概念的概括性表述和系统阐释。其次,本研究以S学校为个案,通过访谈法、课堂观察法对指向生命观念形成的高中生物学概念教学进行问题诊断,分析、概括出一线生物学教师们在落实“生命观念”学科核心素养的过程中存在的问题。在理解上,一线生物学教师对生命观念的内涵认识模糊;在实践上,教师们滞于传统的概念教学范畴之内:缺少促进学生自我构建观念的教学过程,缺乏对概念关系的抽象概括,探查生命观念的过程仍存在不足。再次,本研究基于对指向生命观念形成的高中生物学概念教学问题诊断的深入思考,构建出指向生命观念形成的高中生物学概念教学实施路径,包括指向生命观念形成的高中生物学概念教学价值意蕴、目标定位、内容分析,并基于与学科观念相关的理论、逆向教学设计理论,构建出生命观念形成的认知路径和指向生命观念形成的高中生物学概念教学实施流程。最后,本研究在S学校的高一年级的X班级,利用“指向生命观念形成的高中生物学教学实施流程”进行了三轮行动研究,通过“确定问题——制定计划——行动实施——效果检测——总结反思”的步骤程序,不断改进和完善指向生命观念形成的高中生物学概念教学实施流程,培养学生形成“系统观”、“结构与功能观”等生命观念。通过对整个研究过程的深入总结、反思,本研究得出这样五条结论:生命观念是集知识、思想与意识为一体的结构化认识体系、生命观念是以生物学事实和概念为基础经由图式构建形成、在概念教学中培养学生形成生命观念需激发学生的主动认知、学生形成生命观念最终表现为基于概念性理解的表达与应用、在概念教学中渗透生命观念能够促进教师对教学设计的重构。提出这样四条建议:《课标》应进一步明确生命观念的基本内涵及具体内容、生物学科的师范教育应关注对师范生的生命观念的培养、学校应为教师开展生命观念素养的评价提供一定的空间、高中生物学教师应在概念教学中有意识地渗透生命观念。
何小慧[5](2021)在《基于高通量测序的藜麦内生微生物群落结构分析》文中研究指明提升粮食作物生长品质是食品安全研究领域的上游工程,是保障食品安全的源头。内生菌在寄主植物生长发育中扮演了重要的角色,同时也会参与到寄主的生长代谢,生物合成和抑菌等生命活动中,对其寄主植株的生长发育和产品品质有着重要影响,因此研究植物内生菌对于农业生产有着重要意义。藜麦是我国重要的农作物,但目前关于藜麦内生菌的报道较为少见,本文对成熟期和幼苗期藜麦的根部、茎部、叶部以及籽粒进行取样,采用高通量测序技术对其内生菌进行分析。研究了不同部位和不同时期之间群落结构,分析了其关键生长中的关键内生菌,主要结论如下。(1)藜麦成熟期的根际细菌observed species指数、shannon指数和chao1指数均显着高于藜麦幼苗期(p<0.05);成熟期和幼苗期的藜麦根际细菌observed species指数、shannon指数、simpson指数和chao1指数显着高于成熟期和幼苗期的藜麦茎、叶细菌(p<0.05);藜麦不同位置内生菌差异较大,不同时期内生菌未出现明显分化。根部内生菌多样性和群落结构与茎部、叶部、籽粒存在较大差异,根部内生菌的丰度、内生菌种类均远高于茎部、叶部、籽粒部分,而茎部、叶部、籽粒之间则差异较小,籽粒内生菌结构与茎部最为相似;对比不同位置丰度发现,蓝细菌门(Cyanobacteria)呈现叶部>茎部>根部的趋势,而变形菌门(Proteobactrtia)则呈现相反的叶部<茎部<根部的趋势。无论是成熟期还是幼苗期藜麦茎部和叶部群落结构均较为稳定,由于藜麦根部含有较高丰度的链霉菌属(Streptomyces)和拟无枝菌酸菌属(Amycolatopsis)等产抗生素的细菌,它们共同维持了藜麦植株的内生菌系统的平衡,从而使得藜麦生长发育过程中拥有优良的抗菌性和环境适应性。(2)内生真菌与细菌多样性规律存在较大不同,幼苗期和成熟期多样性差异不明显,且均呈现越靠近土壤多样性越高的规律,土壤对藜麦微生物群落有较大影响。子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)、捕虫霉门(Zoopagomycota)和梳霉门(Kickxellomycota)五类真菌是藜麦内生真菌的主要组成部分。幼苗期和成熟期子囊菌门(Ascomycota)丰度均呈现根部<茎部<叶部的规律。油壶菌门(Olpidiomycota)丰度则是呈现根部>茎部>叶部的规律,担子菌门(Basidiomycota)在成熟期的藜麦根部含量较高,且在茎部和叶部含量均有所提高。瓜亡革菌(Thanate Phorus)是成熟期藜麦根部特有的细菌,且是该样本丰度最高的微生物。镰刀霉(Fusarium)在幼苗期各部位含量较高,在成熟期各部位含量较低,但在籽粒丰度占比较高。藜麦生长过程中,真菌群落结构会出现较为明显的分化,不同时期不同位置会有特定的群落组成。(3)蓝细菌(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、纤维杆菌门(Fibrobacteres)三类细菌是是各组样本中存在显着差异,KEGG通路注释显示藜麦内生细菌主要功能有细胞代谢、环境信息处理等功能,藜麦内生细菌显示藜麦具有较好的食品安全性。藜麦细菌主要对人类健康危害主要在感染方面,但其作用也很小。初期根部细菌生态还不够完善,成熟期后的细菌生态更加有利于植物生长和食品安全,酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)在成熟期藜麦根部高于其他样本,他们可能是对于保障藜麦生长和藜麦食品安全具有重要作用的细菌。子囊菌(Ascomycota)丰度为籽粒>叶部>茎部>根部,呈现离土壤越远丰度越高的规律。油壶菌门(Olpidiomycota)是藜麦根系的重要共生真菌,主要存在于成熟期和幼苗期的根部,幼苗期的茎部存在一定含量,但成熟期后消失。被孢霉门(Mortierellomycota)在成熟期根系中丰度含量较高。内生植物-植物病原体(endophyte-plant-pathogen)功能主要在成熟期和幼苗期叶部占有较大比重,其次是茎部。植物病原体(plant-pathogen)功能在成熟期根部占比较高,其他位置占比较小,成熟期根部的生态屏障作用。成熟期和幼苗期藜麦根部真菌功能较为相似,共生营养型(symbiotroph)功能较为凸显,真菌对于根部的共生作用非常明显。
蔡璘[6](2021)在《g-C3N4和g-C3N4@ZnONPs的抑菌诱抗机制研究》文中研究表明近年来,碳基纳米材料在环境治理、能源和医学抑菌等领域的研究不断深入,但在农业尤其植物保护领域的研究还较少。本研究以尿素为原料合成得到价廉易得、无毒、化学稳定性和热稳定性好的g-C3N4纳米片,研究发现其具有光催化抑菌诱抗活性,进一步揭示了其作用机制。但是由于单一非金属纳米材料效果往往差强人意。因此,在明确Zn ONPs亦可较好诱导植物抗性后,进一步合成得到g-C3N4@Zn ONPs的复合材料,在更低的剂量条件下研究其抑菌诱抗效果,并探究复合材料增效机制。主要研究结果如下:1.对尿素高温聚合而成的g-C3N4纳米片进行了表征,并研究了g-C3N4纳米片对烟草野火菌(细菌)的抑菌性能及机理。采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪技术(XRD)、红外光谱(FT-IR)和电势测定(Zeta)对g-C3N4纳米片进行表征,结果表明,合成的g-C3N4纳米片为银耳形状,由大量不规则的单层折叠纳米片聚集堆积在一起,且纳米片层中存在大量且形状不规则的面内空隙。g-C3N4纳米片对烟草野火菌的抑菌作用有显着的剂量依赖性和可见光照射时间依赖性。与对照相比,0.5 mg/m L浓度的g-C3N4纳米片可显着抑制野火病菌和控制野火病。抑菌机制研究发现,在可见光照射下,g-C3N4纳米片产生大量ROS,包括细菌细胞内和细胞外的ROS。处理2 h后,g-C3N4纳米片对烟草野火菌的胁迫导致生物膜形成和运动性被抑制,进一步损伤细胞膜,引起细胞质泄漏和DNA损伤,最终导致细菌死亡。另一方面,g-C3N4纳米片在细菌表面的附着是一种物理抑菌的协同途径。转录组测试结果显示,g-C3N4纳米片处理烟草野火菌1 h后,病菌细胞的500个基因发生了差异表达。其中,“抗氧化活性”和“膜运输”相关基因表达显着上调,“细菌趋化性”、“生物膜形成”、“能量代谢”和“细胞运动”相关基因表达下调。该结果在基因水平补充解释了g-C3N4纳米片抑制野火病菌的机制。2.研究了g-C3N4纳米片对辣椒疫霉(卵菌)的抑菌效果及机制。首先利用转录组分析了光照条件下0.5 mg/m L g-C3N4纳米片处理辣椒疫霉3个代表性生长阶段的样品,结果显示,g-C3N4纳米片处理后,辣椒疫霉的抗氧化活性和结构成分相关基因显着上调,代谢通路相关基因下调,包括ATP生成、自噬破坏、膜系统紊乱等复杂的适应过程基因。后续试验证明,在可见光照射下,g-C3N4纳米片显着抑制了辣椒疫霉的所有生命周期,包括菌丝体生长、孢子囊形成和游动孢子数。同时,在光照下g-C3N4纳米片处理产生大量ROS的作用下、以及在纳米片本身锐利结构的帮助下,g-C3N4纳米片还损害了辣椒疫霉菌丝体生长的形态、超微结构、孢子囊和游动孢子,这进一步证实了转录组数据中包含“膜组分”基因富集结果。鉴于g-C3N4纳米片的抑菌活性源于光催化ROS生成和物理损伤,并且不仅限于单种病原体靶标,这一复杂机制使g-C3N4纳米片可能还具有抑制其他卵菌的能力,这表明g-C3N4纳米片作为控制农作物卵菌病害的新型非金属抑菌剂具有巨大的潜力。更重要的是,除了抑制辣椒疫霉的致病性外,g-C3N4纳米片还能促进寄主辣椒植株的生长,这也进一步增加了g-C3N4纳米片的应用前景。3.揭示了g-C3N4纳米片诱导本氏烟抗病性的机理。0.25 mg/m L的g-C3N4纳米片喷施在本氏烟上,24 h后在本氏烟上接种TMV/辣椒疫霉菌/丁香假单胞菌番茄致病变种Pst DC3000,发现g-C3N4纳米片能增强本氏烟对这3种病原微生物的抗性,但是尿素没有类似诱抗效果,表明g-C3N4纳米片结构是增强本氏烟抗病性的原因。诱抗机制研究显示,喷施g-C3N4纳米片能激活本氏烟一系列的抗性生理反应,包括活性氧类物质和胼胝质的积累、MAPK激酶磷酸化、PR1等多个抗病相关基因的上调表达。通过激素合成相关基因的定量表达、植物内源激素测定和沉默本氏烟相关基因等方法,证实了g-C3N4纳米片激发的本氏烟抗病性依赖水杨酸、油菜素内酯、乙烯和脱落酸等多个信号途径协同调控。对g-C3N4纳米片处理12 h、24 h和36h的本氏烟进行转录组数据分析,结果表明植物响应g-C3N4处理是一个随着时间变化的动态过程,处理后24 h内转录组富集到大量与抗病相关的基因上调差异表达,验证了g-C3N4纳米片激发的抗病性依赖的多个信号通路;处理36 h时,这种应激响应逐渐回归正常。从g-C3N4纳米片处理7 d促进本氏烟的光合作用和植株生长可知,g-C3N4纳米片从免疫调控转化为营养调控。因此,g-C3N4纳米片处理本氏烟24 h能触发植物免疫类似于PAMP分子触发的PTI反应,36 h后抗性应激性逐渐下降,转化为植物营养调控,促进植株生长。4.为了筛选能和g-C3N4纳米片复合的材料,使用淀粉绿色合成法得到Zn ONPs,并研究其诱导本氏烟植株产生抗TMV的抗病机理。通过动态光散射(DLS)、TEM测定,Zn ONPs为直径20 nm的球形颗粒,并有部分聚集,在去离子水中有稳定粒径分布。进一步研究了Zn ONPs对植物抗病性及生长的影响,结果显示,经Zn ONPs或Si O2NPs预处理2 h后,TMV颗粒在体外发生大量聚集和断裂。将这些混合物接种到烟草植株上,虽然接种2 d的接种叶病毒积累量低于对照组,但是接种7 d后,病毒的系统侵染和积累没有差异。接种病毒前连续叶面喷施纳米材料12 d可显着抑制TMV的积累,诱抗机制分析发现,Zn ONPs处理后,本氏烟活性氧积累、抗氧化酶活性显着上调、病程相关抗性基因PR1和PR2均上调。且水杨酸和脱落酸含量分别提高了162%和517%。同时,与对照相比,Zn ONPs也促进了本氏烟的干重和鲜重。电镜分析进一步发现Zn ONPs被本氏烟叶片吸收并在整个植株中运输,这可能也是其提高本氏烟抗病性的原因之一。因此,Zn ONPs具有较好的诱抗促生长作用,是一种有潜力的g-C3N4纳米片的杂化材料。5.采用静电吸附Zn ONPs的方法构建g-C3N4@Zn ONPs异质结构来提升g-C3N4纳米片的光催化活性,并研究它的抑菌诱抗增效活性及机制。由于g-C3N4的性能尤其是抑菌效果仍存在受电荷迁移缓慢、巨激子效应和电导率低等瓶颈的制约,而本研究已证实Zn ONPs具有较好的植物诱抗活性且能促进植株生长,因此本章采用简单的静电自组装方法,以g-C3N4纳米片作为光催化载体修饰Zn ONPs,获得g-C3N4@Zn ONPs复合材料,极大提高了g-C3N4纳米片的光催化活性。采用XRD、TEM和FT-IR进行表征,结果显示g-C3N4纳米片和Zn ONPs之间存在牢固的连接,且是由于强烈的相互作用形成了异质结构,而不是简单的物理吸附。进一步探究了g-C3N4@Zn ONPs的抑菌抗病毒效果和增效机制。结果显示,g-C3N4@Zn ONPs在可见光照射下产生比g-C3N4纳米片更多的ROS,且g-C3N4@Zn ONPs吸附在菌体表面,通过物理性膜损伤和金属及ROS的化学损伤协同抑菌;且加入的Zn ONPs导致g-C3N4@Zn ONPs在不依赖可见光照射的情况下也具有一定程度的抑菌活性。烟草野火菌转录组结果显示,有463个共同的基因在g-C3N4@Zn ONPs和g-C3N4纳米片处理后表达呈下降趋势,表明g-C3N4@Zn ONPs和g-C3N4纳米片的抗烟草野火菌机制存在部分重合的情况;而g-C3N4@Zn ONPs具有显着强于g-C3N4纳米片的抑菌作用,分子机理主要是加强了g-C3N4对该细菌膜结构合成、运动性及能量代谢相关基因表达的抑制强度。g-C3N4@Zn ONPs不仅影响阻碍了辣椒疫霉菌丝的营养生长,对它的生殖生长(孢子数量、孢子囊形成和孢子萌发)的破坏和抑制作用也显着强于g-C3N4纳米片。结合转录组结果可知,其抑制辣椒疫霉机制主要是破坏膜结构和抑制能量代谢。对3种材料处理的本氏烟转录组和蛋白质组进行分析可知,连续喷施3天后,g-C3N4@Zn ONPs和g-C3N4纳米片激活植物抗病反应并上调了植物内源激素合成,而Zn ONPs则主要对光合相关、各种生长代谢通路产生影响。且3种处理都能显着富集于植物生长相关的激素信号转导通路,包括激活生长素和细胞分裂素通路,而抑制响应外界胁迫激素,表明3种纳米材料连续3 d处理后有利于植物生长。另一方面,g-C3N4@Zn ONPs中的差异表达基因也更多的富集于植物与病原菌互作通路,说明g-C3N4@Zn ONPs具有比Zn ONPs和g-C3N4纳米片更好的持续诱导植物抗病能力。因此,g-C3N4@Zn ONPs相比g-C3N4纳米片,具有更低剂量的高效抑菌活性,更强的诱导抗病和促进光合效果,更有利于其安全地发挥抑菌性和诱抗作用。综上所述,本研究用尿素高温聚合得到g-C3N4纳米片,证实它具有光催化抑制烟草野火菌和辣椒疫霉的作用,其机制是光依赖下的化学和物理损伤多途径协同作用导致。诱导抗病机制研究发现g-C3N4纳米片可以激发本氏烟产生依赖于ROS、MAPK激酶磷酸化和植物激素(SA、ABA、ET和BR)通路激活的类似PTI的抗病性;g-C3N4纳米片处理本氏烟7 d,由诱抗状态转变为营养调控阶段,主要促进光合作用和植株生长,明确了Zn ONPs具有诱抗促生效果。进一步以Zn ONPs作为g-C3N4纳米片的复合材料,通过静电吸附法制备获得光催化活性更好的g-C3N4@Zn ONPs,具有更高效、低剂量抑菌诱抗以及促进光合作用的能力。研究结果为光催化纳米单体及其复合材料在植物病害控制方面的应用提供新的科学参考。
周丽威[7](2020)在《百年中学生物教科书价值取向研究 ——基于有机哲学价值论的审思》文中指出教科书建设是育人育才的重要依托,小课本大启蒙已经成为教科书研究领域的共识。教科书不仅是知识载体,更是价值载体。习近平关于“教科书是国家事权”的重要论断为我国教科书的建设和发展指明了方向。当前新时代教科书建设面临大众化、全球化等诸多困境,教科书建设必须积极回应时代挑战,为培养德智体美劳全面发展的中国特色社会主义建设者和接班人提供坚实基础。因此,如何将习近平新时代中国特色社会主义思想有机地融入教科书建设,如何保持我国教科书建设方向的正确性等重要问题亟须各学科加强教科书价值取向方面的研究。目前,语文、政治等科目的中小学教科书的价值溯源工作取得了一定的进展,而中学生物教科书价值取向嬗变研究尚处于缺位状态。习近平主席在哲学社会科学工作座谈会上的讲话上强调广泛借鉴国内外优秀文化成果。近年来,怀特海有机哲学日益受到学界关注。“怀特海全集翻译与研究”成为2020年国家社科基金重点项目选题之一,世界着名的生态经济学家、美国国家人文与科学院院士小约翰·柯布认为有机哲学是解决哲学乃至社会科学问题的突破口。再者,我国着名学者王南湜提到“将怀特海与马克思有机结合”有重大理论意义和现实意义。鉴于怀特海有机哲学价值理论深刻的洞见性,其对教科书理论有重大的指导意义,对生物教科书价值取向的选择、确定和改进具有理论指导作用。本研究主要以文献法、内容分析法、历史比较法为研究方法。通过文献法,对百年中学生物教科书出版概况进行梳理,提炼不同时期教科书出版总体特征。通过内容分析法,依据构建的生物教科书价值取向分析框架,从教科书内容、教科书呈现方式、课程标准、教科书编写主体四个维度,探寻不同时期教科书的价值取向。运用历史比较法,对百年中学生物教科书的发展历程做纵向梳理和横向比较,概括其嬗变特点和存在问题,并进一步指出有机哲学视阈下生物教科书价值取向的编写旨趣。百年中学生物教科书价值取向经历了偏重结构主义取向的教科书、侧重实用主义取向的教科书和走向多元取向的教科书三个阶段。我国现代意义上的中学生物教科书,始于清朝末年,是西学东渐的产物。在急于求成的应用心理下,教科书被赋予了“救世”的价值。这一时期国人主要将西方教科书的结构“舶来”,呈现出“依葫芦画瓢”的结构主义取向;之后,生物学经历了短暂的学科大发展,特别是实用主义在我国大行其道的时期,生物教科书的体验性、实用性理念被提出;自新中国成立到新课改前夕,生物教科书发展历经波折,从仿苏的一元取向到兼收并蓄各方文化,生物教科书也进行了一纲多本式的形态学和知识论的改变。纵观我国百年中学生物教科书价值取向变迁历程,呈现出典型的从本质到多元的发展特点:在课程目标取向上,从知识取向到素养取向;在生物教科书内容取向上,从博物到生物学;在生物教科书编写主体取向上,专业性、学术性日益凸显;在教科书呈现方式取向上,由教材取向转向学材取向;在坚持的宏观理念上,政治取向贯穿始终。从目标、内容、编写者取向、呈现方式以及理念上均体现出了本质到多元的路向。通过文本分析,发现百年中学生物教科书价值取向主要有以下问题:本质主义视阈下对结构的过度强调;反本质层面过于强调科学的浪漫精神;在二者融合的视角下看,本质和反本质的均质化造成取向的平均主义。最后,本研究从有机哲学视阈对生物教科书价值取向进行前瞻,提出有机哲学价值取向的多种可能路径:在目标建构上,生物教科书要凸显生物圈命运共同体;在编写思维上,有机哲学价值取向的生物教科书要注重关系性思维;在课程理解上,有机哲学价值取向的生物教科书要融合逻辑理解和审美理解;在课程愿景上,有机哲学价值取向的生物教科书要回归五彩缤纷的生活。在此基础上,指出生物教科书的编写需要注重整体性维度、生态性维度、生活性维度和教育性维度。厘清百年中学生物教科书价值取向嬗变的历程、特征及问题,不仅需要一种历史学视角的经验总结,更需要一种本体意义上的透视,从价值取向的视角进行一种有机哲学式的审思既能助益我国教科书理论的丰富和发展,也能为生物教科书价值取向理论的完善注入新的活力。
魏华炜[8](2020)在《秸秆基质协同污泥好氧堆肥及资源化利用中抗生素抗性基因风险研究》文中研究指明好氧堆肥是处理污泥、秸秆等有机固体废物并使之资源化的一项重要技术。抗生素抗性基因(ARGs)等新型污染物的存在及其潜在风险对污泥堆肥及资源化利用提出了更高要求。无论是从有机固体废弃物资源化的角度考虑,还是从减少固体废弃物环境污染的问题出发,以农业废弃物添加对污泥堆肥的腐熟效果,及其堆肥、产物利用过程ARGs传播问题都值得关注。本论文从传统农业废弃物与污泥堆肥腐熟效果较差这一实际问题出发,拟开展以秸秆基质协同污泥堆肥的效果评价,并揭示好氧堆肥过程中ARGs削减的关键因素,同时阐明秸秆基质协同污泥堆肥产物利用过程中ARGs在土壤—植物体系传播风险及驱动机制。主要研究结论如下:1、运用发酵基质返混实现秸秆好氧堆肥快速运行。秸秆基质返混堆肥的温度在初始阶段迅速上升,并于第3天进入嗜热阶段(≥45℃)且维持了5天时间,松结态胡敏酸和稳结态胡敏酸含量在腐熟阶段显着增加(P<0.05),分别由7.72±0.31 g/kg和0.72±0.15 g/kg增加到18.64±0.05 g/kg和14.68±0.29 g/kg。秸秆基质返混堆肥过程中出现了四个优势菌门(Firmicutes,Proteobacteria,Bacteroides和Actinobacteria)。随着好氧堆肥的进行,Firmicutes相对丰度降低而另外三个优势菌门的数量却显着增加。网络分析显示,总磷较C/N和有效磷对腐殖质的影响更大。微生物群落代谢功能中,有关碳水化合物代谢和氨基酸代谢序列丰度占主导优势,且随着堆肥进行显着增加。研究结果阐明了运用发酵基质返混进行制备秸秆基质的主要微生物群落结构演替规律,并揭示了代谢功能的特征,对堆肥体系的代谢组学研究提供重要理论依据,所制成的秸秆基质产物可为本课题后续污泥堆肥提供辅助原料。2、分别采用水稻秸秆、小麦秸秆、木屑及秸秆基质对污泥进行好氧堆肥,结果表明秸秆基质与污泥协同好氧堆肥处理在实现堆肥快速运行中显着优于其它处理组,其堆温迅速上升至75℃,并维持12天的高温(≥45℃),且堆肥产品的相对种子根长和发芽指数均大于80%。高通量测序分析显示,秸秆基质与污泥处理组的微生物群落结构与其它四组之间存在明显差异;且其理化性质与微生物多样性的相关性最为密切,表明辅料所带来的污泥堆肥理化特性差异会进一步影响到堆肥微生物群落多样性。相关分析显示,在秸秆基质与污泥协同好氧堆肥过程中的各理化指标均显着影响微生物群落多样性及生物学指标。主分量综合评价表明,秸秆基质对污泥好氧堆肥的产品的综合评分最高,是最优堆肥添加材料。这些研究结果表明秸秆基质作为污泥堆肥调节材料有利于促进污泥堆肥的腐熟及降低堆肥产物的毒性。3、尽管秸秆基质有助于促进污泥堆肥的腐熟,但污泥中含有大量的ARGs,需要在堆肥过程中得到控制。C/N在堆肥过程中发挥着重要作用,但不同C/N对堆肥过程ARGs的影响还不得而知。本研究以秸秆基质调节污泥好氧堆肥的C/N,探究了秸秆基质与污泥好氧堆肥中ARGs的变化规律及影响机制。结果表明初始C/N能够显着影响秸秆基质与污泥好氧堆肥中ARGs的消长;C/N为30:1对四环素抗性基因(tet M和tet Q)、β-内酰胺类抗基因(bla TEM和bla OXA)和多药排泄泵的编码基因(mex F)的相对丰度去除率分别为94.69%~95.78%,90.24%~96.20%和96.66%。相关分析显示,通过优化堆肥操作工艺的C/N(30:1),可以延长嗜热期,不仅能降低生物可利用态重金属的含量,还有利于削减ARGs的丰度。不同初始C/N处理对堆肥微生物群落组成丰度上有显着影响。ARGs宿主菌是好氧堆肥过程中驱动ARGs传播主要因素,初始C/N的优化也可降低ARGs宿主细菌。网络分析表明,sul1、sul2和aad A1遗传信息处理、环境信息处理和新陈代谢组等代谢途径共同影响。因此,调节堆肥初始C/N能够降低生物可利用态重金属、影响微生物群落结构和相关代谢途径、实现ARGs的有效削减。研究结果可为控制污泥堆肥ARGs的传播扩散提供技术支撑。4、污泥堆肥的产物通常用于改良土壤,但因其长期土地施用会造成重金属(镉(Cd))累积,在此条件下ARGs在土壤—植物体系中的传播风险及其驱动机制鲜有报道。论文针对污泥堆肥产物改良贫瘠土壤过程中所导致ARGs在土壤—植物体系中的传播进行研究。结果显示,在堆肥产物利用中,Cd胁迫会增加非根际土壤、根际土壤及植物(小葱)内生菌中ARGs的相对丰度。土壤根际中的目标ARGs相对丰度要低于非根际土;随着Cd胁迫浓度的增加,小葱地上部分(茎和叶)目标ARGs的丰度有所增加。真菌群落组成是土壤ARGs变化的关键驱动因素。然而,内生细菌是促进植物体内ARGs传播的主要驱动因子。内生菌Sphingobacterium和Alcaligenes是ARGs在小葱内传播的潜在宿主。长期施用污泥堆肥带来的Cd累积会促进ARGs的传播,并导致小葱中ARGs丰度增加3.23倍,进而增加了ARGs向人体传播的风险。这些发现表明,施用污泥堆肥产品(造成Cd累积),可以促进ARGs在小葱中的传播。这对评估污泥有机肥的资源化利用风险具有重要意义,为控制农业生产活动中AGRs在土壤和植物中的传播提供了重要的理论依据。综上,本研究揭示了秸秆基质返混好氧堆肥过程微生物群落结构演替特征,并证实了秸秆基质作为污泥堆肥调节材料的优越性。通过优化秸秆基质与污泥堆肥过程初始C/N削减了目标ARGs,阐明了堆肥产物利用过程中驱动ARGs在土壤—植物体系中传播的关键因子。该研究结论有助于进一步明确有机固体废弃物好氧堆肥过程中ARGs的传播扩散机制及其利用造成ARGs在土壤—植物体系中的传播风险。
陈红兵[9](2020)在《钙多肽对水稻(Oryza sativa L.)吸收Cd2+的阻控效应及机理研究》文中认为“镉大米”的连续出现标志水稻土性质的特殊性和污染的严重性,同时也表明镉污染水稻土治理技术的复杂性和难度性,目前的相关治理技术均取得一定成效,如化学原位钝化、有机肥氧化还原、钙离子竞争性抑制等技术,但均存在一个技术缺陷---重金属隔离子仍然存在土壤中,随时将再产生“镉大米”,因此,上述技术只能算是一种应急技术;针对此情况,相关专家提出秸秆修复技术,但如何实施尚未定论,基于此现状,本研究将含蛋白高、可作优质有机肥的植物饼粕与具有钙离子的生石灰组合,在高温下强制解析为全水溶性的、具有高活性钙离子的蛋白多肽--钙多肽,结合前期研究,以期钙多肽具有有机肥特性(蛋白氮)、化学钝化剂的特性(游离巯基、羧基基团)、竞争性抑制特性(有效态钙离子),并通过水培阻控、种植肥效、土壤钝化、吸收阻控等内容的研究及其细胞学、转录组学、土壤化学机理分析,探索钝化与竞争性抑制联合阻控→高密度水稻种植→安全种子→含镉秸秆去除修复模式,达到安全种植与去除修复同步化,为镉污染水稻土治理形成新的技术参考。具体研究内容如下:1、水培阻控研究,分析了不同浓度镉处理及钙多肽调控镉处理下水稻幼苗生长的生理变化和根系对镉积累的影响。结果表明,随着镉浓度的增加,镉胁迫抑制了水稻幼苗的株高和根生长,不同浓度镉胁迫下施加一定量的钙多肽,可以促进水稻幼苗的生长;隔胁迫的浓度大于2 mg/L时,水稻幼苗中叶绿素总含量显着降低,而施加钙多肽可以提高叶片中叶绿素总含量,对于不同浓度镉胁迫之间,施加钙多肽对提高叶片的叶绿素总含量差异不明显。根系对镉的累积量随镉胁迫浓度变化而变化。同时也随着培养的时间延长而增加。钙多肽可以减少根系对镉的累积量,低浓度镉胁迫(0.5 mg/L)下,钙多肽显着抑制根系对镉的吸收,镉胁迫浓度高于5 mg/L,钙多肽抑制根系对镉吸收的效果不明显。进一步采用免疫荧光技术和FTIR技术分析了镉胁迫及钙多肽调控镉处理水稻幼苗生长的可能机制,结果表明,FTIR分析表明水稻幼苗根细胞壁组分如纤维素、果胶以及多糖的特征吸收峰受到镉胁迫的显着影响,钙多肽能调控镉胁迫下根细胞壁组分的特征吸收峰变化。结合免疫荧光标记技术进一步分析,JIM5识别的去酯化果胶受镉胁迫和钙多肽调控的影响较小,而JIM7识别的酯化果胶参与镉胁迫以及钙多肽对镉胁迫的调控。2、通过高通量的转录组数据分析分析表明,镉胁迫对细胞组分和细胞代谢中酶的催化活性影响较大,且对植物代谢具有一定的抑制作用,可能跟镉抑制水稻幼苗细胞的信号转导有关。不同浓度的镉胁迫对水稻幼苗根系中转录差异基因影响较大,随着镉胁迫的浓度增高,影响水稻根细胞转录差异的强度增加。钙多肽能缓解水稻根细胞中镉胁迫带来的代谢抑制作用,有助于恢复镉胁迫下水稻根细胞能量代谢和生物合成过程。通过对差异基因组的GO富集和KEGG分析,证实了钙多肽通过影响细胞壁合成相关的基因,通过调控细胞壁蛋白糖基化对镉胁迫的调节。此外,还发现了与过氧化物酶相关基因,揭示了钙多肽对镉胁迫的调控与水稻根细胞吸收锰离子的关联。3、种植肥效研究,从氮肥角度上讲,钙多肽的有效成分主要是所含蛋白氮,因此,以尿素酰胺氮为对照,研究钙多肽对水稻的生长效应,以及水稻吸收钙离子、氮磷钾成分变化,探索钙多肽作为肥料的可行性,结果表明,以常规大田施氮量(180 kg/hm2)为标准施肥时,钙多肽组与尿素组的水稻植株高度几乎相似,40天内分别是30.65 cm、30.73 cm,80天的株高分别是39.87 cm、40.67 cm,但两组合的水稻植株含氮量却不同,钙多肽组与尿素组植株40天的含氮量分别是3.75 mg/g、5.66 mg/g,80天的含氮量分别是10.16 mg/g、12.54 mg/g,表明钙多肽所种植水稻植株的含氮量明显低于尿素组,可能是尿素分解转化为铵离子的速度较快所导致;通过测定磷、钾含量表明,钙多肽组与尿素组40天的磷含量分别是0.71 mg/g、0.64 mg/g,80天的磷含量分别是1.24 mg/g、0.86mg/g;40天的钾含量分别是9.24 mg/g、8.58 mg/g,而80天的钾分别是28.96 mg/g、21.33 mg/g,此结果与植株氮含量趋势相反,也表明蛋白氮与尿素酰胺氮具有不同功能与特性;通过测定钙离子吸收结果表明,钙多肽与尿素40天内的钙离子吸收量较为相似,分别为2.48 mg/g、2.26 mg/g,表明植株苗期生长无需吸收大量无机离子;但80天后的钙离子含量就明显不同,分别为8.26 mg/g、7.07 mg/g,表明钙多肽由于具有有效态钙离子促进了水稻植株对钙离子的吸收,同时以水溶性氯化钙作为对照以比较离子状态钙离子对水稻吸收效果,(仅仅为对照,氯离子抑制水稻生长);综合评价,钙多肽具有与尿素相似肥效,整体生长外观正常,但钙多肽组水稻植株无黄叶、且钙含量明显高于尿素,这为钙多肽竞争性抑制重金属隔离子建立了功能基础。4、土壤重金属钝化研究,基于钙多肽的相关特性,具有对水稻土重金属镉离子的钝化潜力,设计了以标准施肥氮量为基准的用量,测定对水稻土镉离子的钝化效应,结果表明,钙多肽对土壤中有效态镉离子具有较明显的钝化作用,30~90天内均可将Cd为2.0 mg/kg污染水稻土中的有效态降至0.824 mg/kg,降低比例达到58%,而对于镉含量为5.0 mg/kg的镉污染水稻土可达到降低56%,这作为具有肥效的多肽已是比较理想结果,同时与之对应的还原态镉、可氧化态镉均提高到45%~80%,进一步表明钙多肽具有作为钝化剂的基本特性。5、吸收阻控研究与秸秆去除修复探索试验,以常规种植复混肥为对照,以及用无重金属的动物蹄角水解为多肽为有机肥对照(市售养殖废弃物有机肥大多铜、锌超标,影响研究结果),利用盆栽试验研究钙多肽对水稻吸收镉的系列阻控效应,结果表明,水稻根部对隔离子具有较强富集效应,可将水稻土中的2.0 mg/kg Cd富集达到11.25 mg/kg(苗期)、13.94 mg/kg(分蘖期)、14.90 mg/kg(抽穗期)、11.63mg/kg(成熟期),富集程度达到5-7倍,这也表明水稻对隔离子的亲和性,与相关报道结果吻合,而对照复混肥水稻的富集镉含量为14.77 mg/kg(苗期)、16.50 mg/kg(分蘖期)、20.47 mg/kg(抽穗期)、16.80 mg/kg(成熟期),两者比较表明,钙多肽对水稻根部吸收镉仍然具有一定阻控作用,而对于含镉为5.0 mg/kg的污染水稻土则根部镉含量将更高,水解蹄角多肽介于钙多肽与复混肥之间;基于无机离子由根部向上运输的基本原理,测定水稻不同时期茎、叶、种子的镉含量变化,结果表明,钙多肽组水稻茎的镉含量分别为:1.25mg/kg(苗期)、3.94 mg/kg(分蘖期)、4.90 mg/kg(抽穗期)、1.59 mg/kg(成熟期),而对照复混肥组水稻茎的镉含量分别为:4.77 mg/kg(苗期)、6.56 mg/kg(分蘖期)、10.47 mg/kg(抽穗期)、6.62 mg/kg(成熟期),两者比较表明,钙多肽仍具有一定的阻控作用,但总体的镉含量均不低,这也是镉大米重复出现的生理富集原理,对于含镉为5.0 mg/kg的污染水稻土则整体进一步提高;对于含2.0 mg/kg Cd的水稻土组叶片镉含量测定表明,钙多肽组水稻成熟期的叶片镉含量为0.52 mg/kg,而复混肥对照组成熟期叶片镉含量为1.22 mg/kg;水稻种子的含镉量是研究的关键,钙多肽组的所制备糙米镉为0.081 mg/kg,复混肥组为0.238 mg/kg,钙多肽组的谷壳镉含量为0.0066 mg/kg,对照复混肥组为0.107 mg/kg;所有参数表明,水稻由根、茎、叶、糙米、谷壳的镉离子逐渐降低,而钙离子谷壳含量最高,结果符合植物生理学理论,也表明钙多肽的钝化效应和竞争性抑制作用。基于上述所有研究结论和秸秆修复理念,设计以0.28 m2的塑料盆为种植容器,实施高密度种植试验,所种植水稻每平方米达到1200株以上(常规为140株),研究镉吸收状况、水稻生长状况、秸秆总干重量等指标,结果表明,水稻生长良好,对照复混肥组水稻中部略有发黄现象,类似烧苗,结实较少,但钙多肽组的水稻生长完全正常,无发黄现象(与前期其它研究一致),让人意想不到的结果是复合肥组(0.138 mg/kg)与钙多肽组(0.012 mg/kg)糙米含镉量均合格达标,分析其机理是植株太多、根系稠密、局部有效态隔离子被大量根系围绕而吸收,单株吸收量相对减少近5~8倍,这也是多肽的特殊功能所致,并且每平方所有秸秆可吸收8.238 mg Cd,可实现安全种植与秸秆修复同步化,并且20年内可实现秸秆去除修复(国家标0.3 mg/kg为污染土,只需5年左右可达到去除修复-估计值),这也许是未来可供参考的重要研究方向。
丁玉梅[10](2019)在《黑籽南瓜对枯萎病菌侵染的应答机制及NBS类抗病基因筛选》文中研究指明黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia Bouche)是南瓜属一年或多年生瓜类作物,对瓜类枯萎病有较强抗性,已作为嫁接砧木有效控制了瓜类枯萎病的发生和危害。中国是全球瓜类生产大国,枯萎病是影响瓜类产量和品质的重要病害之一,为镰孢属尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)寄生引起的一种真菌土传病害,在世界范围内的瓜类种植区普遍发生,一般使瓜类减产20%60%,而培育抗病品种是防控该病最经济、最有效和环境友好的途径。有关瓜类对枯萎病菌侵染的免疫应答机制及瓜类-枯萎病菌互作的分子机制至今未完全阐明。利用高通量的测序技术,从转录组学和蛋白组学水平上研究黑籽南瓜应答枯萎病菌侵染的分子机制。一方面,可以较系统分析抗性基因和抗性蛋白的差异表达特性,有助于从整体水平上揭示黑籽南瓜应答枯萎病菌侵染的代谢通路、信号传导和分子调控网络,深入解析黑籽南瓜-枯萎病菌互作的分子机制,为阐明瓜类寄主响应枯萎病菌胁迫的抗性机制提供分子生物学基础信息。另一方面,可获得差异基因和差异蛋白表达谱的全景图,有利于筛选和鉴定起关键作用的抗病基因,为瓜类抗枯萎病基因工程育种提供可利用的基因资源。基于此,本研究从黑籽南瓜基因组中克隆NBS类抗病基因同源序列(RGAs),并分析不同抗性品种中NBS同源片段的表达差异,结合枯萎病症状的表现确定抗性基因表达丰度较高的取样时间。在此基础上,选取抗病材料,利用高通量RNA-Seq技术和iTRAQ技术,通过多点时序比较,构建黑籽南瓜应答枯萎病菌胁迫的差异基因和差异蛋白表达谱,分析黑籽南瓜应答枯萎病菌侵染的代谢通路和分子调控网络;锁定和鉴别黑籽南瓜NBS类关键抗病基因,构建NBS类基因的VIGS沉默载体进行基因功能的初步验证。获得的主要研究结果如下:1.设计NBS类抗病基因保守结构域的简并引物,从黑籽南瓜基因组中分离了8条RGAs,其中HQRGA2(GenBank ID:MG946756)包含NBS类抗病基因的4个保守模块:P-loop、Kinase-2、Kinase-3a和GLPL区,且具有NB-ARC(nucleotide-binding adaptor shared by APAF-1,R proteins and CED-4)结构,为CC-NBS-LRR类抗病基因序列。HQRGA2与部分抗病基因序列的核苷酸相似性达到87%99%,与中国南瓜抗病蛋白基因SQRGA-13的氨基酸同源性较高,达到96.6%,与其余抗病基因同源性在16.6%43.8%之间。Q-PCR分析显示3个黑籽南瓜品种中HQRGA2的表达均受枯萎病菌胁迫(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum)的诱导,其中感病白皮品种呈多个升-降的表达趋势,中抗花皮品种呈多个降-升的趋势,抗病绿皮品种HQRGA2的表达水平增加迅速且持续能力强,呈增加-降低的表达特点。结合接种后枯萎病出现和发展特征,确定转录组和蛋白组测序取样时间为接种枯萎病菌后48h(无肉眼可见症状的潜伏期)和96h(病症扩展期)。2.以抗病绿皮品种为材料,采用伤根法加灌根法接种枯萎病菌,对接种后48h、96h和对照(伤根加无菌水灌根后48h)的黑籽南瓜叶片进行RNA-Seq高通量测序,用Trinity软件对Clean reads进行组装,组装获得的Unigene在NR、SWISSPROT、KOG、GO、KEGG数据库中比对得到注释结果,FPKM法计算Unigene表达量筛选差异表达基因并进行GO功能和Pathway富集分析,研究黑籽南瓜响应枯萎病病原菌侵染过程中同一时间点及不同时间点的差异基因表达变化,构建了黑籽南瓜应答枯萎病菌侵染的转录组表达谱。主要结果如下:(1)黑籽南瓜转录组测序经组装后共获得62,169条Unigene,N50为1,640bp,最长Unigene为15,877bp,最短Unigene为301bp,平均长度为1,160bp。将Unigene和NR、SWISSPROT、KOG、GO和KEGG数据库进行比对,共获得47,521条Unigene(76.44%)的生物信息学注释结果,其中11,676条Unigene(29.40%)能与甜瓜基因组比对上,11,674条Unigene(29.39%)能与黄瓜基因组比对上。另有14,648条Unigene(23.56%)未被注释到,推测该部分序列可能是新转录本,或者是黑籽南瓜区别于其他瓜类作物的特有基因。本研究构建的转录组数据库可为研究其他瓜类抗病机制的基因注释提供参考。(2)通过接种后不同时间点的基因表达量和差异表达基因分析,对差异基因进行功能注释和代谢通路富集,Q-PCR验证转录组测序结果较为可靠。结果显示:(1)受枯萎病菌侵染后,不同时间点被诱导的大多数Unigene的功能都是常见的,几乎涵盖了植物生长发育的各个方面。共有25,020条Unigene被富集到25个分子功能家族,其中4,437条Unigene被富集到仅一般功能预测(General function prediction only),是富集基因数最多的一类,其次2,744条Unigene富集到翻译后修饰(Posttranslational modification)、蛋白质周转(Protein turnover)和分子伴侣(Chaperones),2,368条Unigene富集到信号转导机制(Signal transduction mechanisms),而富集到次生代谢物的合成、运输及分解(Secondary metabolites biosynthesis,Transport and catabolism)与防御机制(Defense mechanisms)上的基因数分别是837条和228条。(2)枯萎病菌激活的黑籽南瓜差异表达基因随侵染时间的延长而增多。接种后48h和96h的差异表达基因分别为939和2,021个,且下调基因的数量大于上调基因,其中有大量转录因子和抗病R基因发生了上调或下调表达。并集分析显示有721个差异表达基因在2个时间点中共同差异表达,355个基因上调表达,366个基因下调表达;具有相同的表达趋势的有444个,238个持续上调表达,206个持续下调表达。(3)Pathway富集分析显示,接种后48h时差异表达基因参与了细胞程序性死亡(Necroptosis)、过氧化物酶体(Peroxisome)、硫胺素代谢(Thiamine metabolism)、淀粉和糖代谢(Starch and sucrose metabolism)、细胞凋亡(Apoptosis)、糖酵解/糖异生(Glycolysis/gluconeogenesis)、溶菌酶(Lysosome)、细胞色素P450代谢(Cytochrome P450 metabolism)、丙酮酸盐代谢(Pyruvate metabolism)、谷胱甘肽代谢(Glutathione metabolism)、抗坏血酸和醛酸盐代谢(Ascorbate and aldarate metabolism)、植物激素信号转导途径(Plant hormone signal transduction)等抗病相关代谢途径。接种后96h,除上述代谢途径外,还激活了P53信号、VEGF信号和TNF信号等抗病相关信号途径,枯萎病菌激发了黑籽南瓜体内多种抗病途径、差异表达基因涉及防御反应及信号转导等,显示黑籽南瓜应答枯萎病菌侵染的分子机制受到多基因网络系统的调控。3.在转录组学研究的基础上,以相同处理的材料,利用iTRAQ技术研究黑籽南瓜应答枯萎病菌侵染的差异蛋白表达谱。结果表明:(1)总共鉴定到的可信蛋白数量为1,907个,差异表达蛋白总数为567个,CK-VS-48h处理组的差异表达蛋白有113个,其中60个差异蛋白通过KEGG富集到55个代谢通路;CK-VS-96h处理组有329个,198个富集在82条通路;48h-VS-96h有125个。发现在差异表达蛋白中有4个未知功能蛋白,其中的1个上调蛋白CL11145contig1是gpi锚定的非特异性脂质转移蛋白,对于抵抗非生物胁迫具有重要作用。另一个上调蛋白CL9717contig1为未知蛋白。2个下调的未知蛋白CL29643contig1和CL4168contig1均为假定的Csa蛋白,功能有待研究。(2)对差异表达蛋白进行并集分析找到3个处理组中有13个共性差异蛋白,其中与抗性相关的是S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAM1和SAM2),推测SAM合成相关基因也在抗病过程中发挥了重要作用。差异基因和差异蛋白与KEGG通路之间的互作分析表明,接种后48h的基因和蛋白间的相互作用差异比96h大,上调表达的互作基因和蛋白数量比96h多。(3)差异表达基因与差异表达蛋白关联性分析表明,接种后48h和96h与转录组差异基因关联表达的差异蛋白分别有11个和39个;KEGG富集分析表明差异基因、差异蛋白和相关调节基因富集到20个代谢途径,主要参与了核糖体、苯丙素类生物合成、光合生物的碳固定、过氧化物酶体、乙醛酸盐和二羧酸盐代谢和糖酵解/糖异生、半乳糖代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢以及植物激素信号传导等途径。研究结果为确定需深入研究的代谢通路及鉴定关键抗性蛋白提供依据。4.综合黑籽南瓜接种枯萎病菌后的转录组和蛋白组学中的pathway富集分析数据,提出了黑籽南瓜应答枯萎病菌侵染的抗病信号转导网络,初步明确了黑籽南瓜应答枯萎病菌侵染的分子调控和信号传导途径,为黑籽南瓜抗病基因的进一步挖掘奠定了基础。(1)受枯萎病菌侵染后,黑籽南瓜通过膜锚定的枯萎病菌受体蛋白识别真菌诱导子/PAMPs(病原体相关分子模式),诱导下游信号传导。(2)钙通道的激活和胞质钙的增加触发NADPH氧化酶的激活,导致H2O2的产生和活性氧(ROS)爆发。(3)黑籽南瓜去除根尖后,枯萎病菌快速入侵,病菌的效应因子/无毒基因(AVR)使黑籽南瓜相关基因作出误判,从而导致木质素合成降低、细胞间隙扩大、细胞壁降解、光合速率下降、蜡质合成下降等过程,植株的物理抗性并未发挥作用。(4)随着病原菌的增多,黑籽南瓜通过特定的病原体受体(PRRS)和NBS类抗病蛋白识别病菌效应因子,从而激活MAPK信号转导途径。(5)ABA途径在MYB和NAC等转录因子的参与下,通过提高丙酮酸盐、介导气孔关闭、减少蒸腾作用及细胞程序性死亡来防御病菌。(6)茉莉酸(JA)途径主要是通过茉莉酸甲酯的增加来促进相关转录因子或基因的表达,但其中的基因有上调或下调,预测细胞色素P450和细胞程序性死亡参与了后期的防御;(7)水杨酸(SA)途径作为主要的抗病信号转导途径,通过WRKY和BZIP转录因子激发了PR1蛋白的表达,从而开启系统性防御过程(SAR),调动硫胺素、溶菌酶、细胞程序性死亡,细胞凋亡、吞噬体等过程来清除病菌;(8)产生的ROS通过抗坏血酸-谷胱苷肽循环(ASA-GSH)循环来清除。(9)过氧化物酶体在抗病过程中通过CAT来调节和平衡ROS的产生。5.针对NBS-LRR类基因在黑籽南瓜抗病信号转导中的重要作用,本研究采用二代转录组Unigene和全长转录组Unigene结合方法对NBS类基因进行了鉴别和筛选。(1)以NB-ARC作为参考氨基酸序列,从黑籽南瓜CDS中鉴定了43条CfNBS(NBS-type gene from C.ficifolia)类基因序列,分属于TNL、CNL、TN、RPW8-N和N类六个亚基因家族,典型的TNL和CNL类分别有2个和13个。进化树分析表明,CfNBS类基因可以分为4大类群,黑籽南瓜的NBS类抗病基因数量较少但其基因分化比其它瓜类物种丰富。(2)与二代转录组进行比对,筛选获得11个差异表达的CfNBS类关键基因,显着富集在防卫反应、谷胱苷肽转运、受体丝氨酸/苏氨酸激酶结合等生物学过程和分子功能,富集通路最多的是与TMV抗性蛋白同源的2个基因(CL19588contig1和CL21402contig1),表明这2个基因在抗病过程中起到了重要的作用。接种枯萎病菌后的Q-PCR验证表明,有10个基因表达趋势同转录组数据变化趋势基本一致。组织表达特异性分析表明,在根、茎和果皮中表达量最高的基因分别是CL34065Contig1、CL52011Contig1和CL19588Contig1。6.从黑籽南瓜转录组数据库中获得了HQRGA2片段的全长基因,其Unigene编码为CL7398Contig1,经实体克隆测序该基因全长4,303bp,命名为CfRFN2(Gene Bank ID:MK618462),ORFfinder分析发现其有一个完整的编码框,长度4,092bp,编码1,363个氨基酸。(1)CfRFN2注释为拟南芥抗病蛋白At4g27190类转录突变体X1同源基因。CfRFN2与其他瓜类抗病基因核苷相似性在87%98%之间,保守结构域分析该基因含有1个NB-ARC和2个LRR结构域;推导该基因的信号肽序列在1920个氨基酸之间且不属于分泌蛋白;CfRFN2蛋白与美洲南瓜和中国南瓜的RPS2蛋白同源性亲缘关系最近。(2)从克隆载体pEASY-CfRFN2片段3中扩增415bp的CfRFN2基因片段,连接入VIGS载体pTRV2,构建完成VIGS沉默载体pTRV2-CfRFN2。以含有沉默载体和共转化载体pTRV1的农杆菌同时侵染黑籽南瓜幼苗,28d后以共侵染的植株接种枯萎病菌为处理,以野生型植株接种枯萎病菌为对照,接种7d后,处理植株较对照发病严重,Q-PCR分析显示处理植株中CfRFN2的相对表达量在接种后48h和96h比对照分别减低34.75%和98.27%,初步表明黑籽南瓜CfRFN2基因具有抗枯萎病的功能。
二、怎样识别蔬菜种子的新陈(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、怎样识别蔬菜种子的新陈(论文提纲范文)
(1)‘翠冠’梨单性结实诱导剂筛选及赤霉素诱导单性结实坐果分子机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
1 引言 |
1.1 单性结实的定义及其机理 |
1.2 单性结实的诱导及生产应用 |
1.2.1 植物激素及植物生长调节剂诱导单性结实 |
1.2.2 环境因素诱导单性结实 |
1.2.3 机械伤诱导单性结实 |
1.3 植物生长物质对单性结实的诱导及分子机理研究进展 |
1.3.1 赤霉素类对单性结实的诱导及其分子机理研究进展 |
1.3.2 生长素类对单性结实的诱导及其分子机理研究进展 |
1.3.3 细胞分裂素类对单性结实的诱导及其分子机理研究进展 |
1.3.4 乙烯对单性结实的抑制效应及其分子机理研究进展 |
1.3.5 多胺类及其它化学物质对单性结实的诱导 |
1.3.6 激素间相互作用 |
1.4 坐果早期分子机制研究进展 |
1.4.1 细胞分裂、细胞扩张与细胞壁重塑调控果实早期发育 |
1.4.2 源库代谢与果实早期发育 |
1.4.3 转录因子调控单性结实的研究进展 |
1.5 立题依据及意义 |
2 不同诱导剂对‘翠冠’梨单性结实的诱导效果评价 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料与处理 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.2.1 果实单果重测定 |
2.1.2.2 果实横纵径及果心横径测定 |
2.1.2.3 果实硬度测定 |
2.1.2.4 果实可溶性固形物测定 |
2.1.2.5 果实糖酸提取 |
2.1.2.6 果实可溶性糖及有机酸测定 |
2.1.3 试验数据分析及绘图 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同诱导剂对‘翠冠’坐果率的影响 |
2.2.2 不同诱导剂对‘翠冠’果实外观品质的影响 |
2.2.2.1 不同诱导剂对‘翠冠’果实形态及种子的影响 |
2.2.2.2 不同诱导剂对‘翠冠’果实横纵径及形态的影响 |
2.2.2.3 不同诱导剂对‘翠冠’果实单果重的影响 |
2.2.3 不同诱导剂对‘翠冠’果实内在品质的影响 |
2.2.3.1 不同诱导剂对‘翠冠’果实硬度的影响 |
2.2.3.2 不同诱导剂对‘翠冠’果实可溶性固形物的影响 |
2.2.3.3 不同诱导剂对‘翠冠’果实可溶性糖的影响 |
2.2.3.4 不同诱导剂对‘翠冠’果实有机酸的影响 |
2.3 讨论 |
3 GA诱导‘翠冠’梨单性结实早期调控网络的构建与分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.2.1 RNA提取、纯化和质量检测 |
3.1.2.2 转录组文库的构建与测序 |
3.1.2.3 测序数据比对参考基因组及功能注释 |
3.1.2.4 基因表达量、样品相关性分析及差异表达基因识别 |
3.1.2.5 PCA主成分分析、GO富集分析及WGCNA网络构建 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 GA诱导的‘翠冠’梨转录组基本情况分析 |
3.2.2 GA诱导‘翠冠’梨单性结实转录组中的基因表达情况 |
3.2.3 基于GA诱导的‘翠冠’梨单性结实转录本的坐果早期调控网络构建 |
3.2.3.1 基于GA诱导的‘翠冠’梨单性结实转录本的WGCNA网络构建 |
3.2.3.2 坐果早期模块中差异表达基因KEGG通路分析 |
3.2.3.3 GA上调类模块GO富集通路网络的构建及分析 |
3.2.3.4 GA上调类模块中核心基因的挖掘 |
3.3 讨论 |
4 GA诱导‘翠冠’梨单性结实坐果早期的核心转录因子筛选 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.2.1 RNA提取、纯化和质量检测 |
4.1.2.2 转录组文库的构建与测序 |
4.1.2.3 测序数据比对参考基因组及功能注释 |
4.1.2.4 差异表达基因中转录因子识别及Mfuzz聚类分析 |
4.1.2.5 单性结实坐果有关通路关键基因识别及热图绘制 |
4.1.2.6 坐果相关通路基因启动子保守元件富集分析 |
4.1.2.7 实时荧光定量PCR(q RT-PCR)试验 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 GA诱导的单性结实‘翠冠’梨转录组中转录因子基本情况 |
4.2.1.1 GA诱导的单性结实‘翠冠’梨转录组中转录因子数量分布 |
4.2.1.2 GA诱导‘翠冠’梨转录组中转录因子家族动态表达 |
4.2.1.3 GA诱导‘翠冠’梨转录组中转录因子表达趋势 |
4.2.2 单性结实相关通路基因表达情况 |
4.2.2.1 植物激素通路基因表达情况 |
4.2.2.2 细胞周期及细胞扩展相关基因表达情况 |
4.2.2.3 细胞壁水解重构、光合作用及糖代谢转运途径相关基因表达情况 |
4.2.3 转录因子下游通路筛选及关键转录因子调控网络构建 |
4.2.3.1 单性结实坐果调控通路基因启动子保守元件富集情况 |
4.2.3.2 单性结实坐果过程核心转录因子调控网络初探 |
4.3 讨论 |
5 小结与展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简历 |
(2)农田土壤重金属的风险源定量识别与污染修复研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 重金属源解析研究现状 |
1.2.2 重金属定量风险研究现状 |
1.2.3 重金属生物有效性研究现状 |
1.2.4 农田土壤重金属污染修复研究现状 |
1.2.5 包头土壤重金属研究现状 |
1.3 现存研究的不足 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容与目标 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 样品分析 |
2.2.1 样品采集 |
2.2.2 样品预处理 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 重金属总量测定 |
2.3.2 重金属形态测定 |
2.4 修复实验设计 |
2.4.1 筛选实验 |
2.4.2 生物炭修复 |
2.4.3 间作修复 |
2.5 数据分析 |
2.5.1 重金属污染水平 |
2.5.2 风险源定量识别 |
2.5.3 生物有效性评价 |
2.5.4 修复效果评价 |
2.6 质量控制与质量保证 |
2.7 统计分析方法 |
第三章 包头农田重金属污染特征与风险源定量识别 |
3.1 重金属总量污染特征与空间分布 |
3.2 重金属污染源解析 |
3.2.1 相关性分析 |
3.2.2 正定矩阵分析模型 |
3.2.3 PMF的不确定分析 |
3.3 定量综合生态风险评价 |
3.4 定量人体健康风险评价 |
3.4.1 人体健康风险评价 |
3.4.2 HHRA的不确定评估 |
3.5 小结 |
第四章 包头农田重金属生物有效性与污染修复 |
4.1 重金属形态分布特征 |
4.2 重金属生物有效性评价 |
4.3 重金属污染修复 |
4.3.1 蔬菜筛选 |
4.3.2 肥料筛选 |
4.3.3 生物炭修复 |
4.3.4 间作修复 |
4.4 小结 |
第五章 结论和展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 研究创新点 |
5.3 研究存在的不足 |
5.4 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士期间科研情况 |
(3)智能蔬菜种植STEM课程的开发与实践研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 研究概述 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 中小学开展STEM教育的重要性 |
1.1.2 软硬件结合的STEM课程在我国初见雏形 |
1.1.3 人工智能进入K-12 教育 |
1.1.4 智能种植教育议题渐受国际关注 |
1.2 研究目的 |
1.2.1 研究问题 |
1.3 概念界定 |
1.3.1 智能技术 |
1.3.2 STEM课程 |
1.3.3 智能蔬菜种植 |
1.3.4 智能种植教育 |
第2章 文献综述 |
2.1 人工智能技术支持下STEM课程设计 |
2.1.1 人工智能技术支持下STEM课程设计模式 |
2.1.2 人工智能技术支持下STEM教学活动设计 |
2.1.3 人工智能技术支持下STEM课程评估 |
2.1.4 人工智能教学相关案例分析 |
2.2 智能种植教育课程相关案例 |
2.3 国内外智能种植教育相关研究 |
2.3.1 国外智能种植教育相关研究 |
2.3.2 国内智能种植教育相关研究 |
2.3.3 美国智能种植STEM课程案例分析 |
2.4 小结 |
第3章 研究设计 |
3.1 研究方法 |
3.2 研究对象 |
3.3 研究流程 |
3.4 研究工具 |
3.4.1 智能技术的学习态度问卷 |
3.4.2 智能技术概念理解、学习动机与信心问卷 |
3.4.3 农业领域知识学习动机问卷 |
3.4.4 访谈提纲 |
3.4.5 教学软硬件工具 |
3.5 数据收集与分析 |
3.5.1 数据收集 |
3.5.2 数据分析 |
3.6 课程设计 |
3.7 预研究 |
3.8 课程实施 |
第4章 研究结果 |
4.1 课程对学生关于智能技术的学习态度的影响 |
4.2 课程对学生智能技术概念理解、学习动机与信心的影响 |
4.3 课程对学生农业领域知识与学习动机的影响 |
4.4 讨论 |
第5章 结论与建议 |
5.1 研究结论 |
5.2 对课程开发、实施与评估的建议 |
5.3 研究局限性 |
参考文献 |
附录 |
附录 A 学生关于智能技术的学习态度前后测问卷 |
附录 B 智能技术概念理解、学习动机与信心前后测问卷 |
附录 C 农业领域知识与学习动机调查前后测问卷 |
附录 D 教学设计专家评估问卷 |
附录 E 本研究课程的课程设计 |
附录 F 学习手册(节选部分展示) |
附录 G 课堂观察记录表 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)指向生命观念形成的高中生物学概念教学行动研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
一、 研究背景 |
(一)科学教育对于深度理解的需要 |
(二)落实生物学科核心素养的诉求 |
(三)高中生物学教学改革的迫切需求 |
(四)传统概念教学转型的现实指向 |
(五)个人对于生命观念的研究旨趣 |
二、 研究问题 |
(一)研究的基本问题 |
(二)研究的具体问题 |
三、 研究意义 |
(一)理论意义 |
(二)实践意义 |
四、 概念界定 |
(一)核心概念 |
(二)相关概念 |
(三)小结 |
第一章 文献综述 |
一、 有关学科观念的研究 |
(一)学科观念基本内涵的研究 |
(二)学科观念构建的教学的研究 |
二、 有关生命观念的研究 |
(一)生命观念内涵的研究 |
(二)生命观念教学的研究 |
(三)生命观念评价的研究 |
三、 有关概念教学的研究 |
(一)关于前概念的研究 |
(二)国外概念转变理论的研究 |
(三)国外概念转变教学的相关研究 |
(四)国内概念教学的相关研究 |
第二章 研究设计 |
一、 研究思路 |
二、 研究对象的选取 |
(一)S学校的基本情况介绍 |
(二)选取S学校的原因分析 |
三、 研究取向 |
(一)质的研究 |
(二)个案研究 |
四、 具体研究方法 |
(一)文献法 |
(二)访谈法 |
(三)观察法 |
(四)文本分析法 |
(五)行动研究法 |
五、 研究过程与资料分析 |
(一)身处研究现场——研究者的双重身份 |
(二)资料搜集与整理 |
六、 研究的效度与伦理 |
(一)研究的效度 |
(二)研究的伦理 |
第三章 指向生命观念形成的高中生物学概念教学问题诊断 |
一、 理解上的偏颇:对内涵认识模糊 |
(一)对生命观念定义的理解偏于一隅 |
(二)对生命观念的具体内容认识不清 |
二、 实践上的退缩:滞于传统概念教学 |
(一)单向度传授概念,缺少学生自我构建观念的过程 |
(二)面面俱到理概念,缺乏对概念关系的抽象概括 |
(三)重重测试考概念,探查生命观念的过程仍不足 |
三、 理解与实践困境之因 |
(一)自身之维:思维与行为的怯于尝试 |
(二)环境之维:学校与社会的压力制约 |
第四章 指向生命观念形成的高中生物学概念教学实施路径 |
一、 指向生命观念形成的高中生物学概念教学的理论基础 |
(一)概念转变理论 |
(二)知识结构理论 |
(三)逆向教学设计理论 |
二、 指向生命观念形成的高中生物学概念教学的价值意蕴 |
(一)有利于促进学生对事物的深度理解 |
(二)有利于提升学生的迁移应用能力 |
(三)有利于完善学生的科学的世界观 |
(四)有利于教师精简教学内容 |
(五)有利于教师重构教学方式 |
三、 指向生命观念形成的高中生物学概念教学的目标定位 |
(一)高中生物学中生命观念的内涵 |
(二)确定高中生物学中的观念目标 |
(三)对观念素养层级水平的分析 |
(四)基于“理解”指向表达与应用 |
(五)生命观念教学目标的具体表述 |
四、 指向生命观念形成的高中生物学概念教学的内容分析 |
(一)高中生物学科内容特点分析 |
(二)系统分析高中生物学教材中的生命观念 |
(三)解析高中生物学教学内容中的生命观念 |
五、 生命观念形成的认知路径分析 |
(一)对生命观念形成的认知路径的整体性分析 |
(二)本研究构建的生命观念形成的认知路径模型 |
六、 指向生命观念形成的高中生物学概念教学实施流程 |
(一)单元教学是实现生命观念整体素养的优选路径 |
(二)指向生命观念形成的高中生物学概念教学实施流程的系统分析 |
(三)指向生命观念形成的高中生物学概念教学实施流程的阶段阐释 |
第五章 指向生命观念形成的高中生物学概念教学第一轮行动研究:尝试与探索 |
一、 对教与学的分析 |
(一)教学分析 |
(二)学情分析 |
二、 第一轮行动研究的研究问题 |
三、 制定行动计划 |
(一)确定行动目标 |
(二)确定研究对象 |
(三)制定行动计划 |
四、 行动实施 |
(一)系统提取 |
(二)揭示前概念 |
(三)激发元认知 |
(四)抽象概括 |
五、 效果检测 |
(一)通过集体审议确定观念性试题 |
(二)对观念性试题测试结果的分析 |
六、 总结反思 |
(一)研究成效 |
(二)反思不足 |
第六章 指向生命观念形成的高中生物学概念教学第二轮行动研究:调整与改进 |
一、 第二轮行动研究的研究问题 |
二、 制定行动计划 |
(一)确定行动目标 |
(二)制定行动计划 |
三、 行动实施 |
(一)任务型预习的教学实施 |
(二)活动化教学策略的实施 |
(三)加强表达指导的教学实施 |
(四)精简教学内容的教学实施 |
四、 效果检测 |
(一)通过集体审议确定观念性试题 |
(二)对观念性试题测试结果的分析 |
五、 总结反思 |
(一)研究成效 |
(二)反思不足 |
第七章 指向生命观念形成的高中生物学概念教学第三轮行动研究:提升与应用 |
一、 第三轮行动研究的研究问题 |
二、 制定行动计划 |
(一)确定行动目标 |
(二)制定行动计划 |
三、 行动实施 |
(一)设计任务型学习活动 |
(二)针对任务型学习活设计表现性评价 |
(三)角色扮演学习活动的实施 |
(四)方案设计学习活动的实施 |
四、 效果检测 |
(一)对任务型学习活动的效果分析 |
(二)对观念性试题测试的效果分析 |
五、 基于整体行动研究的总结反思 |
(一)研究成效 |
(二)研究反思 |
第八章 结论与反思 |
一、 研究结论 |
(一)生命观念是集知识、思想与意识为一体的结构化认识体系 |
(二)生命观念是以生物学事实和概念为基础经由图式而构建形成 |
(三)在概念教学中培养学生形成生命观念需激发学生的主动认知 |
(四)学生形成生命观念最终表现为基于概念性理解的表达与应用 |
(五)在概念教学中渗透生命观念能够促进教师对教学设计的重构 |
二、 研究建议 |
(一)《课标》应进一步明确生命观念的基本内涵及具体内容 |
(二)生物学科的师范教育应关注对师范生的生命观念的培养 |
(三)学校应为教师开展生命观念素养的评价提供一定的空间 |
(四)高中生物学教师应在概念教学中有意识地渗透生命观念 |
三、 研究不足 |
(一)缺乏对更大范围内的高中生物学教师的调查 |
(二)教学行动研究的范畴需进一步扩大 |
(三)在考查学生生命观念形成方面有待进一步完善 |
四、 研究展望 |
(一)促使指向生命观念形成的高中生物学概念教学与深度学习的有机融合 |
(二)持续推进指向生命观念形成的高中生物学概念教学行动研究 |
参考文献 |
附录 |
后记 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
(5)基于高通量测序的藜麦内生微生物群落结构分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 藜麦的营养价值 |
1.2 我国藜麦的栽培现状 |
1.3 影响藜麦质量安全研究进展 |
1.4 植物内生微生物研究进展 |
1.5 藜麦内生微生物群落研究现状 |
1.6 高通量测序技术简介 |
1.7 本课题主要研究目的与意义 |
1.8 本课题技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 藜麦材料 |
2.2 测序方法 |
2.3 数据分析方法 |
3 藜麦不同生长时期内生细菌群落结构分析 |
3.1 细菌群落稀疏曲线分析 |
3.2 细菌群落Alpha多样性分析 |
3.3 细菌群落进化树分析 |
3.4 细菌群落物种注释概况 |
3.5 细菌群落门水平组成分析 |
3.6 细菌群落属水平组成分析 |
3.7 细菌群落热图(Heatmap)分析 |
3.8 基于PCA、PCo A以及UPGMA算法的细菌群落结构聚类分析 |
3.9 本章小结 |
4 藜麦不同生长时期内生真菌群落结构分析 |
4.1 真菌群落稀疏曲线分析 |
4.2 真菌群落Alpha多样性分析 |
4.3 真菌群落进化树分析 |
4.4 真菌群落物种注释概况 |
4.5 真菌群落门水平组成分析 |
4.6 真菌属落门水平组成分析 |
4.7 真菌群落热图(Heatmap)分析 |
4.8 基于PCA、PCo A以及UPGMA算法的细菌群落结构聚类分析 |
4.9 本章小结 |
5 藜麦微生物群落关键差异微生物及其功能研究 |
5.1 基于Meta Stat方法的细菌群落组间差异物种分析 |
5.2 基于Meta Stat方法的真菌群落组间差异物种分析 |
5.3 细菌群落基于KEGG数据库的功能预测 |
5.4 真菌群落Fun Guild功能预测 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
致谢 |
(6)g-C3N4和g-C3N4@ZnONPs的抑菌诱抗机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 纳米材料的光催化活性 |
1.2 纳米材料的定义、分类和合成 |
1.2.1 纳米材料的定义 |
1.2.2 纳米材料的分类 |
1.2.3 纳米材料的合成 |
1.3 纳米材料作为植物保护剂的研究进展 |
1.3.1 纳米材料抑制植物真菌 |
1.3.2 纳米材料抑制植物细菌 |
1.3.3 纳米材料作为免疫激发子的研究现状及潜力 |
1.3.4 纳米材料对植物生长的影响 |
1.4 植物激素信号转导的研究进展 |
1.4.1 植物分子免疫系统简介 |
1.4.2 常见植物激素信号转导概述 |
1.5 光催化纳米材料在抑菌诱抗领域的研究 |
1.6 课题设计及其研究意义 |
第二章 G-C_3N_4纳米片的抑菌诱抗机制 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 g-C_3N_4合成、表征及光电性能测试 |
2.1.2 模拟可见光照射处理 |
2.1.3 g-C_3N_4抗烟草野火菌试验方法 |
2.1.4 g-C_3N_4抑制辣椒疫霉试验方法 |
2.1.5 g-C_3N_4诱抗机制研究的试验方法 |
2.1.6 数据分析 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 材料表征 |
2.2.2 g-C_3N_4纳米片抑制烟草野火菌活性及机制 |
2.2.3 g-C_3N_4纳米片抗辣椒疫霉菌机制研究 |
2.2.4 g-C_3N_4纳米片诱本氏烟抗病效果及其机制 |
2.3 本章小结 |
2.3.1 g-C_3N_4纳米片抗烟草野火菌机制 |
2.3.2 g-C_3N_4纳米片抑制辣椒疫霉菌机制 |
2.3.3 g-C_3N_4纳米片诱导本氏烟抗病的机制 |
第三章 ZNONPS对 TMV的诱抗作用及初步机制 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 纳米材料的合成与表征 |
3.1.2 植物栽培及处理设置 |
3.1.3 TMV接种 |
3.1.4 直接抗病毒活性测定 |
3.1.5 保护作用 |
3.1.6 定量验证TMV含量 |
3.1.7 ELISA |
3.1.8 DAB染色 |
3.1.9 RNA提取和定量实时PCR |
3.1.10 对烟草植株生长的影响 |
3.1.11 植物激素测定 |
3.1.12 植物解剖学观察 |
3.1.13 元素分析 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 材料和NP表征 |
3.2.2 纳米材料直接钝化TMV |
3.2.3 保护作用 |
3.2.4 抗氧化系统反应 |
3.2.5 防御相关基因的表达和植物激素含量 |
3.2.6 植物生长反应 |
3.2.7 植物组织中Zn ONPs的吸收,转运和分布 |
3.3 小结 |
第四章 G-C_3N_4@ZNONPS的合成及抑菌诱抗增效机制 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 g-C_3N_4@ZnONPs合成、表征及光电性能测试 |
4.1.2 g-C_3N_4@ZnONP和 g-C3N4 纳米片的光催化产生ROS性能比较 |
4.1.3 烟草野火菌菌株和培养条件 |
4.1.4 g-C_3N_4@ZnONPs的烟草野火菌体外光催化抑菌实验 |
4.1.5 烟草野火菌SEM观察细菌形态 |
4.1.6 烟草野火菌LIVE/DEAD试剂盒检测 |
4.1.7 g-C_3N_4@ZnONP对烟草野火病的治疗效果 |
4.1.8 烟草野火菌总RNA提取、m RNA文库构建和转录组测序 |
4.1.9 转录组数据分析 |
4.1.10 辣椒疫霉菌株和培养条件 |
4.1.11 RNA提取、测序和数据分析 |
4.1.12 菌丝生长抑制试验和孢子囊形成的体外抑制活性测试 |
4.1.13 菌丝和孢子囊的SEM观察 |
4.1.14 游动孢子数和发芽率统计 |
4.1.15 游动孢子的TEM观察 |
4.1.16 诱抗效果测定 |
4.1.17 转录组分析 |
4.1.18 蛋白质谱实验 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 g-C_3N_4@ZnONPs的表征及ROS检测 |
4.2.2 g-C_3N_4@ZnONPs抑制烟草野火菌的增效机制 |
4.2.3 g-C_3N_4@ZnONPs的抗辣椒疫霉增效机制 |
4.2.4 g-C_3N_4@ZnONPs的诱抗作用 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间发表的文章和获得授权的专利 |
博士期间所获奖项和荣誉 |
博士期间参与的社会工作贡献 |
(7)百年中学生物教科书价值取向研究 ——基于有机哲学价值论的审思(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
一、研究缘起 |
(一)事关国家事权的教科书建设需要加强价值取向方面的研究 |
(二)生物教科书价值取向研究有助于某些社会及教育问题的解决 |
(三)百年中学生物教科书价值取向嬗变的研究缺位 |
(四)有机哲学价值论能为生物教科书价值审视提供一种新视阈 |
二、研究目的与意义 |
(一)研究目的 |
(二)研究意义 |
三、概念界定 |
(一)教科书与生物教科书 |
(二)价值取向 |
(三)中学 |
四、研究设计 |
(一)时间范围 |
(二)研究思路 |
(三)研究方法 |
(四)分析框架 |
五、创新之处 |
第一章 文献综述 |
一、教科书研究文献综述 |
(一)教科书研究综述 |
(二)生物教科书研究综述 |
二、有机哲学价值论研究综述 |
(一)文献检索概览 |
(二)有机哲学价值理论研究综述 |
三、研究现状反思 |
(一)生物教科书研究的理论基础还有待挖掘 |
(二)生物教科书价值取向研究迫在眉睫 |
(三)对生物教科书的事实之思掩盖了价值之辨 |
(四)有机哲学对于生物教科书研究有着强烈的可借鉴性 |
第二章 有机哲学价值理论 |
一、价值理论生发背景及核心概念说明 |
(一)价值理论生发的背景 |
(二)核心概念说明 |
二、价值的内涵 |
(一)价值的本质:事件的内在实在性 |
(二)价值的拓展:自然机体也具有自身的价值 |
三、有机哲学价值论的核心范畴及构成 |
(一)基本原理 |
(二)事实与价值 |
(三)模式理论 |
(四)情感理论 |
(五)有机哲学的价值构成或命题 |
四、有机哲学知识价值论 |
(一)知识的整体性 |
(二)“认识”包含三个因素:主体、资料和主体形式 |
(三)三种知觉方式:因果效验、直接表象、符号指称 |
(四)科学与美不可分离 |
(五)注重智慧生成 |
第三章 偏重结构主义取向的生物教科书(1902-1911) |
一、结构主义及结构主义取向的内涵 |
(一)结构主义 |
(二)结构主义取向的内涵 |
二、结构主义取向生物教科书的表征 |
(一)结构主义取向生物教科书特点分析 |
(二)结构主义取向生物教科书的价值表征 |
三、本时期生物教科书出版概况及总体特征 |
(一)本时期生物学课程设置概况 |
(二)本时期生物教科书出版总体特征 |
四、对结构主义取向生物教科书的总结 |
第四章 侧重实用主义取向的生物教科书(1912-1948) |
一、实用主义及实用主义取向的内涵 |
(一)实用主义 |
(二)实用主义取向的内涵 |
二、实用主义取向生物教科书的表征 |
(一)实用主义取向生物教科书特点分析 |
(二)实用主义取向生物教科书的价值表征 |
三、本时期生物教科书出版概况及总体特征 |
(一)本时期生物学课程设置概况 |
(二)生物教科书的出版概况及总体特征 |
四、对实用主义取向生物教科书的总结 |
第五章 走向多元取向的生物教科书(1949-2003) |
一、多元取向的总体特征 |
(一)多元取向的内涵 |
(二)多元取向的特征 |
二、多元取向生物教科书的表征 |
(一)多元取向生物教科书特点分析 |
(二)多元取向生物教科书的价值表征 |
三、本时期生物教科书出版概况及总体特征 |
(一)本时期生物学课程设置概况及特点 |
(二)生物教科书出版概况及总体特征 |
四、对多元取向生物教科书的总结 |
第六章 百年中学生物教科书价值取向的有机哲学审视 |
一、价值取向嬗变的特点:从本质到多元 |
(一)课程目标:从知识取向到素养取向 |
(二)生物教科书内容:从博物到生物学 |
(三)生物教科书编写主体:专业性、学术性日益凸显 |
(四)教科书呈现方式:由教材取向转向学材取向 |
(五)政治取向贯穿始终 |
二、价值取向的问题:基于本质主义与反本质主义的一种考察 |
(一)偏重结构主义取向的生物教科书易于形成“呆滞的知识” |
(二)侧重实用主义取向的生物教科书过于强调科学的浪漫精神 |
(三)多元取向的生物教科书过于均质化,忽略对比的和谐 |
第七章 有机哲学视阈下生物教科书价值取向的编写旨趣 |
一、有机哲学价值取向的生物教科书应凸显命运共同体 |
(一)整体宇宙观视阈下的生物圈命运共同体 |
(二)生物教科书编写的整体性维度 |
二、有机哲学价值取向的生物教科书要重视关系性力量 |
(一)生态观上的担当:关系力量思维下的共享生态观 |
(二)生物教科书编写的生态性维度 |
三、有机哲学价值取向的生物教科书需融合逻辑理解和审美理解 |
(一)有机哲学与生物学在生活观上的创新 |
(二)生物教科书编写的生活性维度 |
四、有机哲学价值取向的生物教科书要回归五彩缤纷的生活 |
(一)有机思维下的智慧生成 |
(二)教科书编写的教育性维度 |
结语 |
参考文献 |
附录 |
附录1 清末中学生物教科书出版概况 |
附录2 民国时期生物教科书编着者的学科背景 |
附录3 民国时期中学生物教科书出版概况 |
附录4 民国时期教科书作者及其出版教科书的统计 |
附录5 1949 年以来人教版生物教科书知识内容框架梳理 |
附录6 1949 年以来人教版生物教科书梳理表 |
附录7 义务教育初中《生物》教科书出版概况 |
附录8 教科书文本汇总表 |
攻读学位期间完成的学术成果 |
致谢 |
(8)秸秆基质协同污泥好氧堆肥及资源化利用中抗生素抗性基因风险研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 好氧堆肥技术 |
1.1.1 典型工艺技术 |
1.1.2 影响因素 |
1.1.3 好氧堆肥原料 |
1.1.4 好氧堆肥工艺的优势及挑战 |
1.2 污泥堆肥及抗生素抗性基因的研究 |
1.2.1 抗生素抗性基因简介 |
1.2.2 市政污泥的处理现状 |
1.2.3 市政污泥中抗生素抗性基因 |
1.2.4 好氧堆肥过程抗生素抗性基因归趋 |
1.3 堆肥产品农用中抗生素抗性基因传播 |
1.3.1 抗性基因在土壤中传播 |
1.3.2 抗性基因从土壤到植物中的迁移 |
1.4 研究问题的提出 |
1.5 研究目的与内容 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 研究的基本内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 研究材料与方法 |
2.1 实验设计 |
2.1.1 实验原材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 化学试剂 |
2.1.4 好氧堆肥反应设计及采样 |
2.1.5 盆栽实验 |
2.2 分析方法 |
2.2.1 理化指标测定 |
2.2.2 腐殖酸提取 |
2.2.3 DNA提取 |
2.2.4 目标基因的检测与定量 |
2.2.5 高通量测序 |
2.2.6 代谢功能预测 |
2.2.7 数据处理 |
第三章 秸秆基质制备过程微生物群落结构演替特征 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 堆肥过程中物理化学性质变化 |
3.3.2 腐殖质分析 |
3.3.3 微生物群落结构分析 |
3.3.4 微生物代谢特征 |
3.4 讨论 |
3.4.1 好氧堆肥过程微生物群落结构变化特征 |
3.4.2 发酵基质返混堆肥中微生物代谢功能预测 |
3.4.3 微生物群落与物理化学特性及微生物代谢的网络关系 |
3.5 本章小结 |
第四章 秸秆基质对污泥好氧堆肥腐熟效果的影响 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 理化性质变化 |
4.3.2 生物学指标 |
4.3.3 不同添加材料与污泥堆肥过程微生物群落结构特征 |
4.3.4 理化性质与生物学指标及微生物群落之间关系 |
4.4 讨论 |
4.4.1 秸秆基质改善污泥好氧堆肥理化性质 |
4.4.2 秸秆基质提升污泥好氧堆肥发芽指数 |
4.4.3 堆肥产品腐熟效果的综合评价 |
4.5 本章小结 |
第五章 秸秆基质对污泥好氧堆肥过程中ARGs的削减研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 堆肥过程理化指标变化特征 |
5.3.2 堆肥中ARGs丰度变化特征 |
5.3.3 微生物群落结构在不同C/N堆肥中的变化 |
5.3.4 不同C/N比下微生物代谢功能组成及与ARGs关系 |
5.4 讨论 |
5.4.1 堆肥理化性质对ARGs的影响 |
5.4.2 微生物群落演替对目标ARGs变化的影响 |
5.4.3 潜在宿主细菌和微生物代谢功能共同影响目标ARGs削减 |
5.5 本章小结 |
第六章 污泥堆肥对土壤—植物系统ARGs传播扩散的影响 |
6.1 前言 |
6.2 实验材料与方法 |
6.3 实验结果 |
6.3.1 土壤理化指标变化 |
6.3.2 ARGs在土壤和植物中的分布 |
6.3.3 土壤微生物群落变化 |
6.3.4 内生菌特性 |
6.3.5 环境因子、微生物群落与ARGs的作用关系 |
6.3.6 内生菌与ARGs之间的相关性 |
6.4 讨论 |
6.4.1 ARGs在根际和非根际土壤中的传播驱动因素 |
6.4.2 内生菌在传播ARGs中起的作用 |
6.4.3 植物中ARGs对人体的潜在风险 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论、创新点与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要参与的科研项目 |
攻读博士学位期间科研成果 |
攻读博士学位期间获得奖励 |
致谢 |
(9)钙多肽对水稻(Oryza sativa L.)吸收Cd2+的阻控效应及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 我国农田镉污染现状及危害 |
1.2.1 我国农田镉污染现状 |
1.2.2 农田镉污染的主要来源 |
1.2.3 农田镉污染的危害 |
1.3 水稻吸收积累镉的机理及影响因素 |
1.3.1 土壤中镉的形态分布及其生物有效性 |
1.3.2 水稻吸收积累镉的机理 |
1.4 镉污染土壤修复技术进展 |
1.4.1 镉污染土壤修复技术概述 |
1.4.2 植物吸收镉阻控技术 |
1.4.3 钙对植物的生理功能 |
1.4.4 钙多肽对重金属镉污染的调控 |
1.5 本研究的目的和意义 |
1.6 本研究的技术路线 |
1.7 研究内容及创新点 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 创新点 |
第2章 钙多肽对调控镉胁迫水稻幼苗生长及对镉吸收的影响 |
2.1 引言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 供试材料 |
2.2.2 营养液配制 |
2.2.3 实验方法 |
2.2.4 培养条件 |
2.2.5 测量方法 |
2.2.6 图像处理与数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 钙多肽对不同浓度镉处理下水稻幼苗生长的影响 |
2.3.2 钙多肽对不同浓度镉处理下水稻叶片中叶绿素含量的影响 |
2.3.3 钙多肽对不同浓度镉处理下水稻根中Cd含量的影响 |
2.4 讨论 |
2.4.1 钙多肽可减少水稻幼苗根系对镉的吸收 |
2.4.2 钙多肽可提高镉胁迫下水稻幼苗叶片中叶绿素总含量 |
2.5 本章小结 |
第3章 钙多肽调控水稻幼苗根系细胞壁成分变化的研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 供试材料 |
3.2.2 水稻的培养与处理 |
3.2.3 水稻根系细胞壁的提取及FTIR表征分析 |
3.2.4 水稻幼苗根的石蜡切片 |
3.2.5 抗体免疫标记 |
3.2.6 显微镜观察 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 镉胁迫下水稻幼苗根中细胞壁FTIR谱图分析 |
3.3.2 钙多肽调控水稻幼苗镉胁迫下根中细胞壁FTIR谱图分析 |
3.3.3 钙多肽调控水稻幼苗镉胁迫下根中细胞壁FTIR谱图的半定量分析 |
3.3.4 镉胁迫及钙多肽调控对水稻根细胞中果胶变化的影响 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 镉胁迫及钙多肽调控镉胁迫水稻幼苗根系的转录组分析 |
4.1 引言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 供试材料 |
4.2.2 水稻的培养与处理 |
4.2.3 RNA提取及RNA测序文库的建立 |
4.2.4 生物信息学分析 |
4.2.5 转录组测序原始数据和质控数据统计 |
4.2.6 测序序列质量评估 |
4.2.7 差异表达基因的筛选 |
4.2.8 差异基因GO富集分析 |
4.2.9 差异基因的KEGG富集分析 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 测序原始数据和质控统计 |
4.3.2 测序序列质量评估 |
4.3.3 基因表达分析 |
4.3.4 差异表达基因的筛选与分析 |
4.3.5 差异基因的GO注释分析 |
4.3.6 差异基因的KEGG注释分析 |
4.3.7 细胞壁合成相关基因分析 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 钙多肽对水稻生长及Ca~(2+)、Mg~(2+)的吸收影响研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 测量项目与方法 |
5.2.4 数据处理与分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 不同施氮量对水稻生长的影响 |
5.3.2 不同施氮量对水稻植株N、P、K含量的影响 |
5.3.3 不同施氮量对水稻植株Ca、Mg含量的影响 |
5.3.4 相同施氮量、不同施钙量对水稻生长的影响 |
5.3.5 相同施氮量、不同施钙量对水稻吸收Ca~(2+)、Mg~(2+)的影响 |
5.4 结论与讨论 |
5.4.1 施氮量与水稻对营养物质吸收与积累 |
5.4.2 钙多肽组合施肥对水稻的生长促进作用 |
5.4.3 施钙肥促进水稻的生长和对Ca的吸收 |
5.5 本章小结 |
第6章 钙多肽对Cd~(2+)污染土壤的钝化效应研究 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验材料 |
6.2.2 试验方法 |
6.2.3 测量项目与方法 |
6.2.4 实验数据处理 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 钙多肽对镉污染土壤中p H的影响 |
6.3.2 钙多肽对土壤中有效镉的影响 |
6.3.3 钙多肽对土壤中弱酸(可提取)态镉的影响 |
6.3.4 钙多肽对土壤中可还原态镉的影响 |
6.3.5 钙多肽对土壤中可氧化态镉的影响 |
6.3.6 钙多肽对土壤中残渣态镉的影响 |
6.4 结论与讨论 |
6.4.1 土壤p H对镉形态的影响 |
6.4.2 有效态镉与其它形态镉之间的转换关系 |
6.4.3 钙多肽对Cd~(2+)污染土壤的钝化效应及潜力 |
6.5 本章小结 |
第7章 钙多肽对水稻吸收Cd~(2+)的阻控效应及其秸秆去除修复探索研究 |
7.1 引言 |
7.2 材料与方法 |
7.2.1 实验材料 |
7.2.2 试验方法 |
7.2.3 测量项目与方法 |
7.2.4 数据处理与分析 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 不同施肥处理对水稻生长的影响 |
7.3.2 不同施肥处理对水稻产量的影响 |
7.3.3 不同施肥处理对水稻植株Cd含量的动态变化 |
7.3.4 不同施肥处理对糙米和稻壳中Cd、Ca含量的影响 |
7.3.5 不同施肥处理对水稻酶活的影响 |
7.3.6 超密度种植与秸秆去除修复探索 |
7.4 结果与讨论 |
7.4.1 钙多肽对水稻产量和品质的影响 |
7.4.2 钙多肽对水稻镉毒害的调节机制 |
7.4.3 钙多肽对水稻吸收Cd~(2+)的阻控效应 |
7.4.4 钙多肽对水稻吸收和转运Cd~(2+)的阻控机理 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
附录:博士就读期间科研成果 |
致谢 |
(10)黑籽南瓜对枯萎病菌侵染的应答机制及NBS类抗病基因筛选(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 黑籽南瓜利用与研究进展 |
1.1.1 黑籽南瓜栽培与资源利用概况 |
1.1.2 黑籽南瓜遗传多样性 |
1.1.3 黑籽南瓜抗逆性及其生理基础 |
1.1.4 细胞生物学及细胞工程 |
1.1.5 基因克隆 |
1.1.6 总结与展望 |
1.2 瓜类枯萎病研究进展 |
1.2.1 枯萎病致病机制 |
1.2.2 尖孢镰刀菌基因组测序及致病相关基因 |
1.2.3 寄主枯萎病抗性遗传及其相关基因 |
1.2.4 瓜类—枯萎病菌互作分子机制 |
1.2.5 总结与展望 |
1.3 转录组学在作物应答病原菌胁迫中的研究概况 |
1.4 蛋白组学在作物应答病原菌胁迫中的研究概况 |
1.5 转录组学与蛋白组学的联合研究 |
1.6 植物NBS类抗病基因(蛋白)研究进展 |
1.6.1 抗病基因(蛋白)的类型 |
1.6.2 NBS-LRR抗病基因(蛋白)的结构和功能 |
1.6.3 NBS-LRR抗病基因(蛋白)对效应分子的识别 |
1.6.4 总结与展望 |
第2章 引言 |
2.1 研究目的与意义 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
第3章 NBS类抗病基因同源序列的克隆与分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 主要试剂和试剂盒 |
3.2.3 主要溶液和培养基 |
3.2.4 实验方法 |
3.2.5 序列分析及同源性比较 |
3.2.6 黑籽南瓜室内抗性鉴定 |
3.2.7 NBS类抗病基因序列表达分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 黑籽南瓜RGAs的克隆 |
3.3.2 RGAs聚类分析及相似性比较 |
3.3.3 HQRGA2的核苷酸序列相似性分析 |
3.3.4 HQRGA2的保守结构域分析和氨基酸同源性比较 |
3.3.5 系统进化树分析 |
3.3.6 3种黑籽南瓜枯萎病抗性鉴定 |
3.3.7 枯萎病菌胁迫下3种黑籽南瓜NBS同源序列的表达差异 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第4章 黑籽南瓜应答枯萎病菌侵染的转录组学分析 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 材料及接种方法 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.3 测序数据的处理 |
4.2.4 Unigene功能注释 |
4.2.5 差异表达基因筛选 |
4.2.6 差异表达基因的功能富集分析 |
4.2.7 Q-PCR验证关键差异表达基因 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 测序数据统计 |
4.3.2 unigene的功能注释 |
4.3.3 蛋白编码区预测(CDS) |
4.3.4 差异表达基因分析 |
4.3.5 差异表达基因的GO富集分析 |
4.3.6 差异表达基因的KEGG代谢通路分析 |
4.3.7 抗性相关代谢途径及基因分析 |
4.3.8 差异表达的转录因子TF家族分析 |
4.3.9 差异基因R基因家族分析 |
4.3.10 差异表达基因的Q-PCR验证及转录组与Q-PCR的相关性 |
4.4 讨论 |
4.4.1 枯萎病菌胁迫下黑籽南瓜的转录组测序 |
4.4.2 关于的生物信息学注释问题 |
4.4.3 硫胺素与抗病性的关系 |
4.4.4 过氧化物酶体与抗病的关系 |
4.4.5 ABA和SA介导黑籽南瓜主要的抗枯萎病信号传导途径 |
4.5 小结 |
第5章 黑籽南瓜应答枯萎病菌侵染的蛋白组学分析 |
5.1 引言 |
5.2 材料和方法 |
5.2.1 材料 |
5.2.2 实验仪器与试剂 |
5.2.3 实验方法与步骤 |
5.2.4 蛋白组分析方法 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 蛋白质检测 |
5.3.2 蛋白质基本鉴定信息 |
5.3.3 差异表达蛋白分析 |
5.3.4 差异表达蛋白的GO富集分析 |
5.3.5 差异表达蛋白的Pathway富集分析 |
5.3.6 蛋白相互作用(PPI分析) |
5.3.7 差异表达蛋白表达模式聚类 |
5.3.8 差异蛋白和差异表达基因的关联分析 |
5.3.9 黑籽南瓜对枯萎病菌侵染的应答机制分析 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第6章 黑籽南瓜NBS类基因的鉴别与关键基因分析 |
6.1 引言 |
6.2 材料和方法 |
6.2.1 材料 |
6.2.2 黑籽南瓜三代转录组测序 |
6.2.3 全长转录组的数据分析 |
6.2.4 NBS类抗性基因的鉴别 |
6.2.5 进化分析 |
6.2.6 CfNBS类差异表达关键基因的鉴定 |
6.2.7 差异表达CfNBS类基因的GO功能分析 |
6.2.8 CfNBS类关键基因的Q-PCR验证与组织表达特性分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 CfNBS类基因的鉴定 |
6.3.2 CfNBS类基因的分类 |
6.3.3 黑籽南瓜CfNBS类基因的进化树分析 |
6.3.4 黑籽南瓜CfNBS类差异表达基因的鉴定 |
6.3.5 CfNBS类基因的GO功能分析 |
6.3.6 黑籽南瓜差异表达的CfNBS类关键基因的Q-PCR验证 |
6.3.7 CfNBS类关键基因的组织表达特性 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
第7章 NBS类抗病基因CfRFN2的克隆与功能验证 |
7.1 引言 |
7.2 材料和方法 |
7.2.1 材料 |
7.2.2 菌株及载体 |
7.2.3 仪器及试剂 |
7.2.4 黑籽南瓜总RNA提取及反转录PCR |
7.2.5 CfRFN2全长基因序列的克隆 |
7.2.6 CfRFN2全长基因序列分析 |
7.2.7 接种枯萎病菌后CfRFN2表达量检测、组织表达特性分析 |
7.2.8 CfRFN2基因的VIGS体系功能初步验证 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 黑籽南瓜总RNA的提取 |
7.3.2 黑籽南瓜CfRFN2基因的扩增及拼接 |
7.3.3 CfRFN2的核苷酸相似性分析 |
7.3.4 CfRFN2的保守结构域分析 |
7.3.5 CfRFN2的亲疏水性分析 |
7.3.6 CfRFN2的信号肽分析 |
7.3.7 CfRFN2的蛋白跨膜域预测 |
7.3.8 CfRFN2蛋白进化树分析 |
7.3.9 黑籽南瓜CfRFN2的组织表达特性分析 |
7.3.10 黑籽南瓜CfRFN2的VIGS载体构建 |
7.3.11 VIGS侵染黑籽南瓜的体系有效性验证 |
7.3.12 VIGS侵染黑籽南瓜植株的PCR检测 |
7.3.13 pTRV2-CfRFN2沉默植株观察和Q-PCR分析 |
7.4 讨论 |
7.5 小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
发表论文及参加课题一览表 |
缩写词表 |
致谢 |
四、怎样识别蔬菜种子的新陈(论文参考文献)
- [1]‘翠冠’梨单性结实诱导剂筛选及赤霉素诱导单性结实坐果分子机理研究[D]. 沈家琪. 浙江大学, 2021(01)
- [2]农田土壤重金属的风险源定量识别与污染修复研究[D]. 张慧兰. 中央民族大学, 2021(12)
- [3]智能蔬菜种植STEM课程的开发与实践研究[D]. 陆雅楠. 上海师范大学, 2021(07)
- [4]指向生命观念形成的高中生物学概念教学行动研究[D]. 冯春艳. 东北师范大学, 2021(09)
- [5]基于高通量测序的藜麦内生微生物群落结构分析[D]. 何小慧. 成都大学, 2021(07)
- [6]g-C3N4和g-C3N4@ZnONPs的抑菌诱抗机制研究[D]. 蔡璘. 西南大学, 2021(01)
- [7]百年中学生物教科书价值取向研究 ——基于有机哲学价值论的审思[D]. 周丽威. 哈尔滨师范大学, 2020(03)
- [8]秸秆基质协同污泥好氧堆肥及资源化利用中抗生素抗性基因风险研究[D]. 魏华炜. 华东师范大学, 2020(02)
- [9]钙多肽对水稻(Oryza sativa L.)吸收Cd2+的阻控效应及机理研究[D]. 陈红兵. 湖北大学, 2020(01)
- [10]黑籽南瓜对枯萎病菌侵染的应答机制及NBS类抗病基因筛选[D]. 丁玉梅. 西南大学, 2019(01)