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植物保護專業本科畢業論文(設計)開題報告

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緊張又充實的大學生活即將結束,大學生們馬上就要開始最難熬的畢業設計階段,而我們做畢業設計之前要先寫好開題報告,快來參考開題報告是怎麼寫的吧!以下是小編整理的植物保護專業本科畢業論文(設計)開題報告,歡迎大家借鑑與參考,希望對大家有所幫助。

植物保護專業本科畢業論文(設計)開題報告

植物保護專業本科畢業論文設計開題報告 篇1

畢業論文題目:

菌寄生真菌纖細齒梗孢蛋白酶基因的克隆與表達

姓名: xx 學號: xxxx

年級: xxx 專業: 植物保護

指導教師:姓名 xxx 職稱 教授

學科 植物病理

山東農業大學教務處

20XX年x月x日

一、選題依據(擬開展研究專案的研究目的、意義)

菌寄生(Mycoparasitism)是發生在菌寄生真菌與寄主真菌之間的一種寄生方式,是自然界普遍存在的一種真菌與真菌之間的相互作用。一直以來,生物間相互作用及訊號傳導的分子機制,是當今生命科學研究的熱門。利用菌寄生真菌與寄主真菌作為研究的模式系統來揭示生物相互之間的相互作用機制有重要理論和實踐意義。李多川(Li,1996)先生髮現纖細齒梗孢(Olpitrichum tenellum)和串珠鐮刀菌(Fusarium moniliforme)的菌寄生關係以來,我們實驗室試圖通過研究纖細齒梗孢和串珠鐮刀菌,來建立菌寄生真菌與寄主真菌相互作用機制研究的模式系統,從而揭示菌寄生真菌與寄主真菌之間相互作用的分子機制。纖細齒梗孢(Olpitrichum tenellum)是串珠鐮刀菌的一種重寄生真菌,該菌是一種接觸性活體重寄生菌,離體試驗發現其分生孢子只有在串珠鐮刀菌細胞壁提取物刺激下才能萌發。這說明兩者之間的重寄生關係是建立在二者識別與互作的分子機制上的(Li,2004)。在纖細齒梗孢和串珠鐮刀菌相互作用過程中,幾丁質酶、蛋白酶等細胞壁裂解酶可能起到重要作用。其中,蛋白酶在木黴屬菌寄生真菌中的功能已經得到初步證明,而纖細齒梗孢的蛋白酶的研究還未見報道。因此,克隆纖細齒梗孢蛋白酶編碼基因對於從分子水平上研究重寄生真菌和寄主識別和互作機制有著重要的意義。

二、文獻綜述內容(在充分收集研究主題相關資料的基礎上,分析國內外研究現狀,提出問題,找到研究主題的切入點,附主要參考文獻)

纖細齒梗孢(Olpitrichum tenellum)是李多川教授分離得到的一種活體營養接觸型菌寄生真菌[1~3],其寄主包括Fusarium moniliformeAlternaria alternata等。近年來,我們實驗室一直在努力以其為基礎研究菌寄生真菌與寄主真菌之間的相互作用的分子機制。經過多年的研究,人們漸漸認識到真菌細胞壁蛋白在細胞與外界的相互作用過程中扮演著重要的角色。細胞壁蛋白研究已經成為生物間相互識別機制研究的熱點。鑑於以上原因,我們實驗室成功分離純化了纖細齒梗孢的寄主之一Alternaria alternata菌絲細胞壁上的一種特異性糖蛋白——凝集素,並初步證明其在rnaria和llum孢子吸附過程中起到識別因子的作用[4]。近年來,菌寄生真菌細胞壁裂解蛋白酶在菌寄生過程中的作用被人們逐漸重視起來。克隆和表達菌寄生真菌的蛋白酶編碼基因變得很有意義。本研究試圖以菌寄生真菌纖細齒梗孢(Olpitrichumtenellum)作為研究材料克隆了其蛋白酶基因。根據氨基酸的保守序列設計兼併引物,然後採用RT-PCR和RACE是一個較為快速、簡單和高效的方法。本實驗根據同源保守序列設計兼併引物,通過RT-PCR及RACE-PCR的方法,克隆了llum蛋白酶的編碼基因的全長cDNA序列,並對該基因進行了序列分析,為後續試驗打下了基礎。

由於Olpitrichum tenellum在離開寄主的人工培養基中很難生長,純化其蛋白酶變得非常困難。因此,我們需要使用外源蛋白表達系統得到蛋白,進一步研究其性質,從而搞清楚其在重寄生過程中的作用。在過去的幾十年間,隨著DNA重組技術的不斷髮展,通過構建遺傳工程菌株,人們可以較容易地使各種各樣的天然酶的基因在微生物系統中高效表達,從而在很大程度上擺脫對天然酶源的依賴。

基因工程的表達系統有原核表達系統和真核表達系統兩大類。在原核表達系統中,大腸桿菌表達系統是目前瞭解最深入,實際應用最為廣泛的表達系統。與其他表達系統相比,大腸桿菌表達系統具有遺傳背景清楚、目標基因表達水平高、培養週期短、抗汙染能力強等特點。在基因表達技術中佔有重要的地位,是分子生物學研究和生物技術產業化發展程序中的重要工具[5]。

Pichia pastoris基因表達系統經過十幾年發展,已基本成為較完善的外源基因表達系統,具有易於高密度發酵,表達基因在宿主基因組中穩定整合,能使產物有效分泌並適當糖基化,培養方便經濟等特點。利用強效可調控啟動子AOX1,已高效表達了HBsAg、TNF、EGF、破傷風毒素C片段、基因工程抗體等多種外源基因[6],證實該系統是高效、實用、簡便,能提高表達量並保持產物生物學活性的外源基因表達系統。oris表達系統在生物工程領域將發揮越來越重要的作用,促進更多外源基因在該系統的高效表達,提供更為廣泛的基因工程產品[7]。

我們已經分離到llum蛋白酶的編碼基因,本研究中將該基因的去掉訊號肽序列的正確閱讀框融合於原核表達載體pET-22b(+)和畢赤酵母表達載體pPIC9K上,分別轉化 BL21及Pichia pastoris GSxx5,以期在這些菌株中有效表達該基因的編碼產物,從而為以後功能研究打下基礎。

1 李多川.1998.菌寄生真菌分子生物學研究進展.吉林農業大學學報,20:37~65.

2 21.李多川.1998.菌寄生真菌分子生物學研究進展.微生物學通報,25:345~347.

3 .李多川,沈崇堯.1997.菌寄生菌物與寄主菌物相互作用的研究進展.西北農業學報,6:94~98.

4 張成省,李多川,孔凡玉rnaria alternata菌絲細胞壁凝集素的純化與特性研究.植物病理學報,35(2):141~147.

5 .何誠,朱運鬆.1998.甲醇營養型酵母表達系統的研究進展.生物工程進展,18:7~xx.

6 彭毅,楊希才,康良儀.2000.影響甲醇酵母外源蛋白表達的因素.生物技術通報,4:33~36.

7 韓雪清,劉湘濤,尹雙.2003.畢赤酵母表達系統.微生物學雜誌,3:35~40.

三、研究方案(主要研究內容、目標,研究方法、進度):

1、研究內容:

本課題選擇纖細齒梗孢(Olpitrichum tenellum)做為研究物件,通過RT-PCR及RACE技術分離克隆了其絲氨酸蛋白酶基因,並進行原核及真核表達,並對其的性質進行了研究,為進一步的研究工作打下基礎。

2、研究的目標:

克隆了纖細齒梗孢(Olpitrichum tenellum)的絲氨酸蛋白酶基因,進行原核及真核表達,並對其的性質進行了研究。

3、研究方法:

將纖細齒梗孢(Olpitrichum tenellum)接種到LB培養基上,培養14個小時後,收集菌絲,然後採用總Trizol法提取RNA。再從GenBank資料庫中搜索到大量的蛋白酶氨基酸序列,並根據同源性進行分類,分別設計兼併引物。再通過RT-PCR、3’-RACE、5’-RACE獲得全長cDNA、DNA克隆,並將其連線到載體上,然後採用電擊法將將重組質粒轉入到全長cDNA、DNA克隆中,通過透析純化蛋白酶,最後研究其特性。

四、研究進度:

20xx年5月23日~20xx年5月29日 整理收集資料,並跟著研究生學習基本實驗技術。

20xx年5月30日~20xx年6月18日 提取RNA,設計引物、全長cDNA、DNA克隆 。

20xx年6月19日~20xx年7月15日 轉化大腸桿菌、畢赤酵母表達,獲得純純產物,並研究其特性。

20xx年3月~20xx年6月 對實驗結果不理想的實驗重做,整理實驗資料,完成畢業論文,並準備畢業答辯。

五、技術路線:

收集菌絲

總RNA提取

同源序列 設計引物

特性研究

RT-PCR、

3’-RACE、5’-RACE

純化表達產物

全長cDNA、DNA克隆 轉化大腸桿菌、畢赤酵母

四、程序計劃(各研究環節的時間安排、實施進度、完成程度)

20xx年5月23日~20xx年5月29日 整理收集資料,並跟著研究生學習基本實驗技術。完成實驗的1%。

20xx年5月30日~20xx年6月18日 提取RNA,設計引物、全長cDNA、DNA克隆。完成實驗的50%。

20xx年6月19日~20xx年7月15日 轉化大腸桿菌、畢赤酵母表達,獲得純純產物,並研究其特性。完成實驗的95%。

20xx年3月~20xx年6月 對實驗結果不理想的實驗重做,整理實驗資料,完成畢業論文,並準備畢業答辯。完成100%。

五、導師對文獻綜述的評語

簽字:

20xx年xx月xx日

六、專業意見

專業主任簽字:

20xx 年 月 日

七、學院意見

學院(章): 負責人簽字:

20xx年xx月xx日

植物保護專業本科畢業論文設計開題報告 篇2

摘要:

針對目前浙江農林大學植物保護研究法實驗教學方法、內容及手段等方面存在的一系列問題,提出了相關改革對策:優化實驗課程內容,整合實驗模組,學生自行設計實驗方案等教學方法和手段的改革,以及課程考核方式和時間安排的調整,旨在培養學生的科研興趣及創新能力。

關鍵詞:

植物保護論文

目前,國內外很多農業院校的植物保護專業均開設了昆蟲研究法和植病研究法課程。為優化本科培養方案,浙江農林大學通過調整教學大綱,將植病研究法、昆蟲研究法和農藥研究法合併成一門植物保護研究法課程。植物保護研究法是植物保護專業重要的專業限選課程之一,是植物保護研究的重要組成部分,也是培養和提高學生專業實驗技能和學習興趣的重要課程,是一門專業性、實踐性很強的實驗學科。通過這門課程的教學,能使學生掌握植物保護研究的基本方法及基本原理,培養植物保護研究常規操作能力,以及查閱資料、設計實驗方案和實際操作能力,提高學生的邏輯思維、整理資料、總結歸納和論文撰寫的能力。筆者分析了浙江農林大學植物保護研究法實驗教學中存在的問題,提出教學改革內容,並總結了改革成效。

1.實驗教學存在的問題

1.1傳統實驗教學的弊端傳統實驗教學的主要特徵是“灌輸式”“填鴨式”,學生在2個小時的實驗過程中就是簡單地按照實驗指導書和實驗大綱中的實驗方法和步驟依葫蘆畫瓢,實驗完成後,又按照統一的模式填寫實驗報告。在整個實驗過程中,學生無需獨立思考和分析,更談不上發揮創新能力了。因此,很難讓學生對實驗產生興趣,培養學生的創造性思維就更無從談起了。雖然這種傳統實驗模式簡明、清晰,有利於學生對相關結論的認可、理解和記憶,也有利於教師對整個教學過程的控制,教師和學生很輕鬆愉快地就能完成實驗教學任務。學生走上工作崗位後,傳統實驗教學的弊端立即顯現。學生缺乏設計實驗的能力,在實驗過程中缺乏發現問題、分析問題和解決問題的能力,實驗後缺乏正確分析實驗結果的能力。因此,傳統的實驗教學模式急需改革。

1.2實驗教學內容系統性不強植物保護研究法是植物保護專業本科學生的一門專業課程,其涉及的內容有昆蟲研究法、植病研究法和農藥研究法。在以往的實驗課程中,只是簡單地把這3門課的實驗合在一起上,並沒有把內容緊密聯絡在一起,如昆蟲實驗時,指導教師一般是教授昆蟲學科的教師;而在進行植病實驗時,則由講授植病學科的教師指導。這樣的實驗模式難以使植物病蟲害系統聯絡起來,學生學習專業知識不夠系統和深入,容易造成理解上的片面性和孤立性,不利於掌握該專業的系統知識和技能。

1.3實驗考核不科學以往實驗課程成績評定的主要依據是實驗報告,而每次實驗課結束後,學生遞交的實驗報告只是把實驗大綱(包括實驗口的、原理、儀器與試劑、內容及方法)原文不動地抄一遍,實驗結果更是千篇一律,這樣實驗就變成了預演過程,學生在實驗中缺乏思考,不利於培養髮現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力,背離了實驗課教學的初衷。同時,還會導致每位學生的實驗成績差異微乎其微,不具有良好的區分度。

2.教學改革內容

2.1重視教學環節在以往的實驗課程中,實驗教學所需要的實驗用具和材料大多數都是實驗教輔人員提前準備,導致他們的工作量非常大。讓學生參與實驗材料的準備和管理,一方面提高了教輔人員的工作效率;另一方面可以讓學生對實驗過程有全面瞭解,獲得整個科研實踐過程的訓練,從而養成好的實驗習慣,在未來的科研工作中做到計劃周密、有條不紊地安排和實施實驗計劃。同時,在實驗教學過程中,必須教育學生認真操作、仔細觀察、實事求是地記錄實驗結果,並對實驗進行科學分析。一日_發現弄虛作假的學生,一定要嚴厲批評,同時幫助他們分析失敗的原因,找出解決的方法,有條件的情況下,讓其重新做實驗,讓學生充分意識到科學研究允許失敗,但是不能有半l從虛假。2.2提高學生的實踐能力實踐教學是培養和訓練學生實踐操作能力,獨立分析問題、解決問題能力的重要手段,尤其對於學生創新能力的培養,具有其獨特的地位和作用。該項口分別以某種農作物病蟲害為主軸展開一系列的實踐性實驗教學,要求學生自主設計實驗和執行各項實驗內容,指導教師負責答疑和提供技術幫助。學生通過自己分組、調查、取樣、鑑定、查閱資料、討論制訂實驗方案和動手實驗等一系列步驟,不僅可以很好地將課堂上所學的理論知識與實踐相結合,而且還有助於提高自學能力、實踐能力和團隊協作能力,進一步培養科學思維和創新能力。2.3優化實驗教學內容結構將整個實驗課程設定成一個綜合性的大實驗:分別以某個農作物上的病蟲害發生規律及防治措施貫穿整個課程。將口前昆蟲研究法的昆蟲標本的採集與製作、昆蟲人工飼養技術、昆蟲生態學研究方法、昆蟲生理生化研究方法、昆蟲分子生物學研究方法和害蟲綜合治理研究方法5個實驗和植病研究法的植物病害調查、植物病原菌分離與鑑定技術、植物病原菌分子生物學鑑定技術、植物病原真菌遺傳轉化技術和植物病害綜合治理技術5個實驗合併成1個綜合性大實驗,將植物病蟲害研究以故事的形式緊密地整合在一起,讓學生將課堂知識與田間實際應用有機地聯絡在一起,加深對理論知識的理解,提高學習興趣。整個實驗就是以具體的作物病蟲害發生為時間軸,具有很強的連貫性和系統性,學生只有認真完成每一個實驗,才能很好地保證後續實驗的順利進行,有助於增強學生的責任感和團隊合作精神,同時也改變了學生實驗報告千篇一律的`現象。2.4改革成績評定方式實驗課成績一方面是對學生實驗完成好壞的肯定,另一方面也對學生起到了一定的督促作用。為了做到對學生的全面評價,實驗成績除實驗報告和考勤成績外,應將實驗過程中學生的學習主動性、動手操作能力、實驗結果記錄規範性量化納入成績考核。在實驗過程中,教師應主動觀察並記錄每個學生的實際動手、操作能力,量化後按一定比例記入總成績,對那些既有獨立操作能力,又有創新意識的學生,適當給予創新學分。實驗過程中,學生是否遵守實驗室規則、是否具有團隊合作精神,實驗結束後,學生是否打掃衛生、是否清洗實驗器材等,這些看似小問題,但也體現著一個人的品質和素養,做得好的學生也可以適當加分。

3.改革成效

3.1提高學生的專業技能及其對專業知識重要性的認識學生能在同一時間完成植病研究法、昆蟲研究法和農藥研究法3門實驗課程,體現了實驗課程很強的連貫性和系統性。學生在實踐過程中將這3門課程的相關內容緊密、有機地聯絡起來,對植物病蟲害防治有了更深入的認識,同時也提高了學生的專業技能及其對專業知識重要性的認識。在實驗的過程中,強調把學生的動手能力放在首位,讓學生更多地參與到實驗中,切身體會到所學專業的意義。

3.2培養學生髮現、提出、分析和解決問題的能力植物保護研究法實驗教學模式具有系統化和整體化特點,同時涉及昆蟲研究法、植病研究法、農藥研究法等相關學科課程。在實驗過程中,學生在對病蟲害的認知及其防治等問題的處理上始終處於主體地位,在獨立思考、查詢資料、諮詢專業教師、綜合分析之後,擬定出具體的處理方案,能夠融會貫通地掌握植物保護學科的理論知識和基本實踐技能。

3.3提高指導教師的業務水平新的實驗教學模式綜合運用了3門相關課程的理論知識,加強了課程的綜合實踐環節,因此指導教師自身的知識面、操作技術、實踐應用和協調能力都需要提升。所以,這種實驗教學模式促使教師在教學過程中同學生一起不斷學習,豐富專業理論知識,完善專業實踐體系,提高發現、提出、分析和解決問題的能力,瞭解和掌握學科及相關學科的發展動態、研究的新進展、出現的新技術,從而提高了指導教師的業務水平。

4.結語

植物保護研究法在植物保護專業2013級和2014級本科生實驗課程教學中進行了實踐,通過問卷調查,95%的學生認為在實驗過程中有較多的動手機會,激發了自己對實驗的興趣,提高了自己分析和解決問題的能力。因此,認為該教學方法可以發揮學生的主觀能動性、拓展學生的科研思路、激發學生的創新創造力和提高學生的獨立應用實踐能力,具有良好的教學效果。