摘要：植酸酶能将植酸水解成肌醇衍生物,并释放出无机磷酸,是一种重要的生物催化剂。植酸酶的热稳定性和比活性是决定其潜在应用价值的2个关键因素。该研究从植物乳杆菌中克隆到了具有233个氨基酸残基、高活性的植酸酶基因(LpPHY233),并在大肠杆菌中实现了高水平的异源表达,其表达水平是植物乳杆菌的800倍。基于理性设计的结果,通过二硫键工程显著提高了Lp PHY233的温度特性和催化性能。突变体Lp PHY233S58C/K61C的最适反应温度较Lp PHY233提高了15℃。此外,它还具有良好的pH特性和动力学参数,在食品加工和饲料添加剂领域具有较大的应用前景。该研究结果为植酸酶的进一步分子修饰和工业应用提供了坚实的理论基础。

摘要：为了提高师范生的创新意识和实践能力,论文以南阳师范学院生物科学专业师范生生物学宏观综合性实验课程的教学改革为例,探讨了生物学宏观综合性实验设计原则、设计内容、教学模式和考核方法,为进一步深化师范生生物学综合性实验改革提供依据。

摘要：【目的】用大肠杆菌高效表达牛樟芝免疫调节蛋白(Antrodia camphorata immunomodulatory protein,ACA)。【方法】借助DNAworks3.2.4设计引物合成大肠杆菌密码子偏好性的ACA基因,构建于pET-32a和pGEX-4t-2,转化大肠杆菌,测序后分别命名为pET-32a-ACA/BL21和pGEX-4t-2-ACA/BL21;探索密码子偏好性、载体、培养基种类和诱导条件对ACA表达的影响并使用响应面法优化蛋白表达。纯化重组ACA(recombinant ACA,rACA)并干预小鼠巨噬细胞RAW264.7,通过测定rACA对巨噬细胞增殖能力、吞噬能力、细胞形态及产NO、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNFα)、白介素lβ(interleukin-1β,IL-1β)等细胞因子能力的影响来评估rACA的活性。【结果】pET-32a-ACA/BL21更适合ACA表达;在优化的SOB(酵母粉8.92 g/L)中培养pET-32a-ACA/BL21,添加0.42 mmol/L IPTG 25℃诱导7 h时rACA以可溶性表达为主,产量达187.122μg/mL,是目前大肠杆菌表达真菌免疫调节蛋白的最高报道。纯化的rACA能显著促进小鼠巨噬细胞增殖、提高细胞的吞噬活性和改变细胞形态,显著诱导巨噬细胞分泌NO、TNF-α和IL-1β。【结论】rACA的高效可溶性表达及类似天然ACA的活性使它可以替代天然ACA作为制药行业的食品添加剂或者免疫调节剂,甚至可以用于药物研究。

摘要：确定山楂皮渣中果胶超声波辅助提取最佳工艺参数,对所提取的果胶抗氧化性进行研究。以料液比、提取温度、超声波功率、超声波时间作为研究因素,在进行单因素实验的前提下,采用响应面实验设计方法,建立相应的数学模型并开展数据分析。四个研究因素对山楂皮渣中果胶得率的影响由大到小依次为:料液比>超声波功率>超声波时间>提取温度。山楂皮渣中果胶超声波辅助提取最佳工艺参数为:料液比为1∶15、提取温度为74℃、超声波功率为425 W、超声波时间为55 min。在此条件下,山楂皮渣中实际果胶得率为6.154%±0.041%。抗氧化性实验结果显示,提取的山楂皮渣果胶对•OH、•O_(2)^(–)均具有较好的清除效果。响应面优化的山楂皮渣中果胶超声波辅助提取工艺有可行性,提取的山楂皮渣果胶具有一定的抗氧化活性。

摘要：麦穗检测与计数关乎小麦的产量预估与育种,估算小麦产量的重要指标之一就是单位面积穗数,如何准确检测单位面积穗数对于农业生产管理决策有着重要的指导作用。因此本研究提出了基于改进的YOLOX-s的田间麦穗检测方法对麦穗进行精准识别与计数。首先,选取多个国家的不同品种小麦图像,使用图像增强、数据清洗等方法建立全球小麦图像数据集。其次,在YOLOX-s的基础上根据麦穗图像的特点,重新设计了特征提取网络的深度,同时加入注意力机制,充分提取麦穗特征。将SPP模块替换为SPPF模块,在提升推理速度的同时,不降低模型性能。通过全球小麦图像数据集进行模型训练,并使用实地拍摄的麦田图像对模型进行测试。试验结果表明:通过全球小麦图像数据集的训练,改进的YOLOX-s网络模型的mAP达到了89.03%,精确度达到了91.21%。在实拍的麦田图像中,计数准确率达到了97.93%,平均单幅图像计数为0.194 s,单株小麦识别速度为2.8 ms,检测速度较YOLOX-s提升30.2%,计数速度优异,麦穗定位准确。

摘要：以玉米秸秆为原料,利用本实验室通过基因组重排育种后能高效降解木质纤维素的菌株对玉米秸秆进行预处理,并对预处理后的秸秆进行厌氧沼气发酵。通过正交试验确定复合菌系处理秸秆的最佳条件为:初始pH值为6.00、玉米秸秆含量为2.0%、TR2-35孢子液接种量1.0%、PR2-24孢子液接种量0.5%。通过对秸秆预处理发酵料液的定时检测,确定最佳的预处理时间为8 d,此时发酵液的pH值为6.82,适合厌氧产甲烷菌的生长,发酵液中的COD含量达到最大,为10080 mg/L,秸秆及其成分也达到降解的高峰,适合厌氧沼气发酵。通过设计1 L的厌氧沼气发酵排水集气装置,有效反应体积800 mL,进行20 d沼气发酵,结果表明:预处理组总产气量为6083 mL,总甲烷量为4316 mL,分别较未预处理组提高61.14%和93.63%。

摘要：生物化学是生命科学领域重要的专业基础必修课,其课程内容与日常生活实际有着较多联系。脂肪酸氧化分解是生化代谢的重点内容之一,遵循“以学生为中心”的宗旨进行精心设计,将生活问题与教学内容紧密联系,可使学生在不断学习探究的过程中接受新知识,激发对生物化学的学习兴趣。

摘要：随着我国农业的大力发展,塑料地膜和农药被广泛投入到农业生产中,而塑料地膜降解形成的微塑料和农药在土壤中累积也带来诸多环境问题.目前微塑料与农药单一作用的环境生物学效应已有报道,但两者复合胁迫对作物生长和根际土壤细菌群落的影响研究较少.因此,设计高密度聚乙烯微塑料(HDPE,500目)与磺酰脲类除草剂代表品种氯嘧磺隆共处理,研究其对大豆生长的影响,并通过高通量测序技术、互作网络和PICRUSt2功能分析,探究HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫对大豆根际土壤细菌群落多样性、结构组成、菌群网络和土壤功能的影响,阐明HDPE和氯嘧磺隆对大豆的复合毒性.结果表明1%HDPE处理延长氯嘧磺隆在土壤中的半衰期(由11.5 d升至14.3 d),并且HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫较单一污染物对大豆生长的影响更为明显.HiSeq 2500测序表明复合胁迫下的大豆根际细菌群落由20个门、312个属组成,门和属的组成数量显著少于对照和单一处理,并降低具有潜在生物防治特性、植物促生特性等功能菌属的相对丰度(如Nocardioides和Sphingomonas等).Alpha多样性表明复合胁迫显著降低大豆根际细菌群落的丰富度与多样性,Beta多样性则表明复合胁迫显著改变大豆根际细菌群落结构.组间样品LEfSe和PICRUSt2功能分析表明复合胁迫调控根际细菌群落的优势菌群,并减弱土壤氨基酸代谢、能量代谢和脂质代谢等二级功能层的丰度占比.由属水平网络分析推测复合胁迫降低土壤细菌间的总连接数和网络密度,使网络结构简单化,维持网络稳定的重要菌群种类也发生变化.研究结果表明HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫显著影响大豆生长,并改变大豆根际细菌群落结构、土壤功能和网络结构,相较于单一处理,复合胁迫的潜在危害更大.研究结果可为评价聚乙烯微塑料和氯嘧磺隆生态风险,以及污染土壤修复提供指导.

摘要：线上线下相互切换的混合式教学成为了当下许多课程采用的新型教学模式。但是对于将人才培养定位于应用型,强调实践能力培养的园林专业来说,如何保证学生的学习深度以及实操技能是一个挑战。因此南阳师范学院园林规划设计课的教学变革,更重视思政引领,以课前、课中、课后为抓手,运用多种教学手段,努力提高学生自主学习的积极性,提升课程的教与学效果。

摘要：“新农科”以培养卓越农林人才,探索创新型、复合型、应用型人才培养新模式为目标,宗旨为乡村振兴提供强有力的人才支撑。本文指出南阳师范学院农学专业《观光农业园区规划设计》课程体系存在的问题,并提出改进措施和建设思路,以期为高等院校休闲农业专业《观光农业园区规划设计》课程改革提供理论依据,成为该课程建设发展必须解决的问题。