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作者：任庆敏中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)

学位级别：硕士

颗石藻被认为是地球上最具生产力的钙化生物之一,在每年50亿吨的海洋碳酸钙产量中占到了三分之一的贡献,其光合固碳(生物碳泵)的规模以及钙化释放碳(碳酸盐反向泵)的特性,使之在调节海洋生物地球化学循环和全球气候方面有着举足轻重的... 详细信息

颗石藻被认为是地球上最具生产力的钙化生物之一,在每年50亿吨的海洋碳酸钙产量中占到了三分之一的贡献,其光合固碳(生物碳泵)的规模以及钙化释放碳(碳酸盐反向泵)的特性,使之在调节海洋生物地球化学循环和全球气候方面有着举足轻重的作用。人类使用化石能源排放大量CO引起了全球气候变化和海洋酸化,同时海洋酸化加重了海洋浮游植物的铁限制,日益加剧的海洋酸化和铁限制给颗石藻的钙化和生长造成了严重威胁。这种威胁可能会影响到颗石藻对全球气候的反馈调节,因此具有重要的研究意义。然而,这两种环境变化对颗石藻会有什么影响尚不清楚。前人报道的结果中p H/p CO对颗石藻钙化的影响存在诸多矛盾和差异,其内在机制缺乏深度解析。关于铁限制对颗石藻光合生理及钙化的影响更是知之甚少。赫胥黎艾氏藻(Emilinia huxleyi)是世界上丰度最高的颗石藻,且易于培养,是颗石藻中最为广泛研究的模式物种。本文以秘鲁上升流同一环境中分离的、不同基因型且钙化表型存在差异的赫胥黎艾氏藻PERU41和PERU46为研究对象,探究两株藻在低p H和铁限制条件下的响应机制的差异。相对于世界海洋的平均p H(8.1),该海域的海水p H低于大洋平均p H(p H=7.9,最低7.65),虽然得益于上升流带来的丰富营养盐,但是周期性的厄尔尼诺能够使秘鲁上升流海域的生物可利用铁严重降低。因此这两株赫胥黎艾氏藻是本文研究低p H与铁限制影响的理想模式。两株赫胥黎艾氏藻在设定的p H梯度(8.2、7.8、7.5和7.2)下培养至细胞密度达到5×10 cells/m L后测定并比较细胞钙化生理参数和转录组基因表达的差异。研究发现,两株藻在p H7.2的条件下钙化水平和生长表现差异显著。扫描电镜、碳酸盐化学及颗粒碳结果都支持PERU41具有更高的钙化水平。PERU41中可能的钙化基因上调而且不同p H组间较少的差异表达基因,说明它通过调控基因表达维持钙化且更耐受低p H。而PERU46较高的生长率和转录水平DNA复制相关基因的上调证明它在增殖方面的优势。本文推测不同基因型的赫胥黎艾氏藻在长期的适应过程中可能产生了不同的生存策略,尤其是在低p H胁迫下:α进化枝的PERU41可能采用K策略,钙化水平较高,生长率较低,将更多的能量用于钙化作用;β进化枝的PERU46采用r策略,钙化水平较低,生长率较高,倾向于将更多的能量用于增殖。其中PERU41在低p H条件下可能存在一种能量权衡机制,低p H可能会增加细胞对能量的需求,同时为了维持耗能的钙化作用,导致能量代谢的增加,此时细胞选择以“牺牲”部分繁殖能力为代价,上调大量参与能量耦合的跨膜运输的基因。而PERU46在低p H条件下仍将能量用于增殖并且通过上调“DNA修复”相关基因来克服低p H对增殖造成的负面影响。最后,鉴于基因型和p H对钙化表型的影响,本论文通过比较不同样本的差异表达基因及其功能,并结合以往的研究,提出了钙化过程的细胞模型。同时列举了可能的钙化相关基因。ABC转运蛋白,囊泡H-ATPase,Stx1-4,VAMP7,SNARE同源物在后续钙化相关基因的研究中值得注意。五种铁浓度(0、50、100、500、1000 n M)未对两株藻的生长产生显著影响,但0 n M时PERU41的比生长率显著高于PERU46。随着铁浓度的降低,两株藻细胞粒径和体积减小,最大电子传递速率和表观光能利用效率降低,在100 n M时出现最大值。周期性的厄尔尼诺能够使秘鲁上升流海域的生物可利用铁的剧烈变化使得赫胥黎艾氏藻在高铁与低铁条件下实现了长期适应。但是色素与叶绿素荧光结果表明它们在铁限制下的光保护机制存在差异:PERU41在低铁时类胡萝卜素显著高于PERU46,而非光化学荧光淬灭(NPQ)反之。推测PERU41可能通过叶黄素循环以及高度钙化的外壳实现光保护,而PERU46通过更多其他形式的非光化学荧光淬灭的手段。之后进一步利用铁(高铁100 n M,低铁0n M)与光(强光300μmol/m/s,弱光20μmol/m/s)耦合来研究赫胥黎艾氏藻的钙化作用对铁限制的可能响应。研究发现光照对颗石藻光合作用的影响要大于铁。弱光条件下细胞可能通过增加光合色素来增加光捕获,而弱光低铁耦合下非光化学荧光淬灭显著升高。相比于弱光条件,强光下细胞色素显著降低。PERU46在高光缺铁时保持了较高的PSII最大光化学效率和有效光化学效率、最大电子传递速率及表观光能利用效率,表明其对强光的耐受性,及光合结构中可能相对较低的铁含量或者细胞内维持电子传递的补偿机制的存在。而PERU41在高光缺铁下PIC/POC显著升高,且F/F、POC含量在强光下显著降低,表明其在强光条件下光合作用受到抑制。两株藻对于光照的耐受程度不同。铁限制加强光的环境条件并没有像推测中那样刺激钙化作

关键词：颗石藻海洋酸化铁限制钙化光合

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藻类光遗传学的研究进展

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生物学杂志 2019年第2期36卷 90-93页

作者：任庆敏王寅初中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003

光遗传学作为一种新型技术有助于在神经科学等方面的深入研究,该技术源自对藻类光受体的研究,且至今仍然不断地从藻类中得到新的光遗传学工具。因此,藻类的光遗传学的深入研究具有重要价值。藻类中发现的光敏感通道蛋白等是对光高度敏... 详细信息

光遗传学作为一种新型技术有助于在神经科学等方面的深入研究,该技术源自对藻类光受体的研究,且至今仍然不断地从藻类中得到新的光遗传学工具。因此,藻类的光遗传学的深入研究具有重要价值。藻类中发现的光敏感通道蛋白等是对光高度敏感的光受体,能在不到一秒的时间内对不同的光做出响应从而改变其构象,进而诱导生理和行为反应。介绍了藻类的感光系统和光敏感蛋白等的分类和功能,综述了藻类光受体在体内的功能以及其在光遗传方面的应用和相关研究进展,以便为以后藻类光遗传的进一步研究提供参考。

关键词：藻类光生物光遗传学光受体光敏感通道蛋白

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灵活且多样化地理解词语

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都市家教(下半月) 2013年第10期 4-5页

作者：任庆敏江苏省扬州市育才小学西区校

理解词语是一种很重要的能力，是感悟课文的基础。对于儿童来说，识字的关键在于建立字的音、形、义的联系。在平时的教学中，解释词语时，我们不能总依赖于抄字典中的释义，也不能靠死记硬背。所以我们应该教给学生一些理解词语的方法... 详细信息

理解词语是一种很重要的能力，是感悟课文的基础。对于儿童来说，识字的关键在于建立字的音、形、义的联系。在平时的教学中，解释词语时，我们不能总依赖于抄字典中的释义，也不能靠死记硬背。所以我们应该教给学生一些理解词语的方法，让他们学会使用好身边的“无字词典”。那样，既可以帮助学生理解词语，又能发展思维能力，激发想象力，从而更好地领悟文章内容。

关键词：词语多样化发展思维能力地理教学实践死记硬背文章内容教学方法

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基于语文核心素养的小学中高年级作文教学多元评价的策略

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作文成功之路 2020年第35期 73-74页

作者：任庆敏江苏省扬州市育才小学西区校

在小学中高年级的语文教学中,作文教学无疑是一项综合性强和难度高的教学活动。在这项教学活动的所有环节中,教学评价有着很高的价值。语文新课标特别指出,要把教学评价放在重要地位,不断调整教学评价的方法和策略,以便对学生进行综合...

在小学中高年级的语文教学中,作文教学无疑是一项综合性强和难度高的教学活动。在这项教学活动的所有环节中,教学评价有着很高的价值。语文新课标特别指出,要把教学评价放在重要地位,不断调整教学评价的方法和策略,以便对学生进行综合写作能力的培养。传统作文教学的评价侧重对学生作品的评价,缺少师生之间的互动,不利于核心素养的培育。多元评价则融合了师生交互模式,坚持以核心素养为导向,除了注重评价的评判功能之外,还发挥了评价的激励、引导、反省等多方面功能,会助推学生核心素养的培养,体现出作文教学的综合导向功能。

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小学古诗教学的有效策略

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小学语文教学（园地） 2013年第7期 33-34页

作者：任庆敏江苏扬州市育才小学西区校

古典诗词是我国文学宝库中的瑰宝，也是我国民族文化的精髓。小学课本中精选的古诗，均是千古传诵的名篇佳作，融思想美、语言美、艺术美、形式美于一体，是对学生进行审美教育的重要载体。作为一名语文教师，更应该德才兼备，积极探索... 详细信息

古典诗词是我国文学宝库中的瑰宝，也是我国民族文化的精髓。小学课本中精选的古诗，均是千古传诵的名篇佳作，融思想美、语言美、艺术美、形式美于一体，是对学生进行审美教育的重要载体。作为一名语文教师，更应该德才兼备，积极探索古诗教学的策略。那么，如何才能正确引导学生想象古诗意境，并亲身体验那个“广阔的天地”呢？

关键词：古诗教学小学古典诗词民族文化审美教育语言美艺术美

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探析小学语文教学“艺术性”的体现——以《小蝌蚪找妈妈》教学为例

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语文世界(教师之窗) 2022年第2期 31-32页

作者：任庆敏江苏省扬州市育才小学西区校

教育家苏霍姆林斯基说:"从儿童进学校的第一天起,就要善于看到并不断巩固和发展他们身上的好东西。"那如何看到呢?孩子的世界是纵深的,我们并不能像放眼平面那样看到一切。这里所说的"看到"是融入之后对生命本然的真正体会,也是随类应...

教育家苏霍姆林斯基说:"从儿童进学校的第一天起,就要善于看到并不断巩固和发展他们身上的好东西。"那如何看到呢?孩子的世界是纵深的,我们并不能像放眼平面那样看到一切。这里所说的"看到"是融入之后对生命本然的真正体会,也是随类应化后施以适切之教化的真挚情怀。作为语文教师要理解透彻"看到"的内涵,用孩子的语言和视角教学,并融入他们的世界以消除教学的痕迹,这正是小学语文教学的艺术性体现。

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小学古诗教学的有效策略

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小学语文教学 2013年第20期 33-34页

作者：任庆敏江苏扬州市育才小学西区校

古典诗词是我国文学宝库中的瑰宝,也是我国民族文化的精髓。小学课本中精选的古诗,均是千古传诵的名篇佳作,融思想美、语言美、艺术美、形式美于一体,是对学生进行审美教育的重要载体。作为一名语文教师,更应该德才兼备,积极探索古诗教... 详细信息

古典诗词是我国文学宝库中的瑰宝,也是我国民族文化的精髓。小学课本中精选的古诗,均是千古传诵的名篇佳作,融思想美、语言美、艺术美、形式美于一体,是对学生进行审美教育的重要载体。作为一名语文教师,更应该德才兼备,积极探索古诗教学的策略。那么,如何才能正确引导学生想象古诗意境,并亲身体验那个"广阔的天地"呢?

关键词：古诗教学有效策略小学生庐山瀑布朗读指导《望庐山瀑布》宿建德江

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带学生领略诗歌的美——以《植物妈妈有办法》教学为例

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语文世界(教师之窗) 2022年第3期 24-25页

作者：任庆敏江苏省扬州市育才小学西区校

教师要更好地呈现小学诗歌教学课堂,首先就必须了解诗歌这一体裁的特点。关于诗歌,它不仅是情感思想的承载体,还是美的独立体,所以我们在描绘一件美的事物的时候,往往会用诗化的语言。那么诗是怎样展现自身美的呢?诗就像是一张用语言编...

教师要更好地呈现小学诗歌教学课堂,首先就必须了解诗歌这一体裁的特点。关于诗歌,它不仅是情感思想的承载体,还是美的独立体,所以我们在描绘一件美的事物的时候,往往会用诗化的语言。那么诗是怎样展现自身美的呢?诗就像是一张用语言编成的华美席子,语言所能体现的美都在诗歌中集聚,如音节和韵脚的和谐,美丽辞藻富有的色彩,诗行整体外形的均齐。可以将其概括为音乐美、绘画美和建筑美,这是闻一多诗歌理论的核心内容,小学教材涉及的诗歌均是以这"三美"作为基础的。所以,

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不同铁浓度对一种颗石藻Emiliania huxleyi的生长及光合作用的影响

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海洋科学 2022年第12期46卷 50-62页

作者：任庆敏林燕妮王寅初秦松中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003 中国科学院大学北京100049 国家基础学科公共科学数据中心北京100190 烟台大学山东烟台264005 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071

为探讨铁对颗石藻生长及光合作用的影响,以分离于秘鲁上升流区域的两株不同基因型的赫胥黎艾氏藻Emiliania huxleyi RCC6660与RCC6666为研究对象,在调整5种铁浓度(0、50、100、500、1 000 nmol/L)的Aquil培养基中培养,比较其生长率、色... 详细信息

为探讨铁对颗石藻生长及光合作用的影响,以分离于秘鲁上升流区域的两株不同基因型的赫胥黎艾氏藻Emiliania huxleyi RCC6660与RCC6666为研究对象,在调整5种铁浓度(0、50、100、500、1 000 nmol/L)的Aquil培养基中培养,比较其生长率、色素含量、营养盐消耗、颗粒有机物含量及叶绿素荧光特性参数的差异。实验结果表明:铁浓度未对两株藻的生长产生显著影响,但0 nmol/L时RCC6660的比生长率显著高于RCC6666(P<0.05)。随着铁浓度的减少,细胞粒径和体积减小,最大电子传递速率(rETRmax)和表观光能利用效率降低。我们推测RCC6660为了保护细胞在低铁时免受光损伤,通过叶黄素循环以及高度钙化的外壳实现光保护,而RCC6666通过更多其他形式的非光化学荧光淬灭的手段。由于钙化是个耗能过程,低钙化的RCC6666的光能利用效率在低铁浓度下也更高。但RCC6660的rETRmax更大,拥有较高的光合潜力,这可能与其拥有的更高含量的色素有关。本研究揭示了不同基因型、不同钙化程度的两株Emiliania huxleyi对不同铁浓度的差异响应,及铁限制条件下光保护机制和光能利用的不同,为进一步研究光合和钙化作用的偶联机制提供了参考。

关键词：颗石藻铁限制光合叶绿素荧光

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硅藻C4光合作用研究回顾与展望

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植物生理学报 2020年第4期56卷 591-599页

作者：赵志方赵东会任庆敏王寅初秦松郭少方中国科学院烟台海岸带研究所海岸带生物学与生物资源利用重点实验室山东烟台264003 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 中国科学院大学北京101407 哈尔滨工业大学(威海) 山东威海264209 烟台市科技情报研究所山东烟台264003

硅藻(Bacillariophyta)是海洋浮游植物的主要类群之一,也是海洋生态系统中的主要初级生产者,在海洋生态系统的物质循环和能量流动中起着极其重要的作用。20世纪70年代以来,科学家们陆续发现了硅藻的某些种类中可能存在C4光合作用,但直... 详细信息

硅藻(Bacillariophyta)是海洋浮游植物的主要类群之一,也是海洋生态系统中的主要初级生产者,在海洋生态系统的物质循环和能量流动中起着极其重要的作用。20世纪70年代以来,科学家们陆续发现了硅藻的某些种类中可能存在C4光合作用,但直至目前,人们对硅藻C4光合作用的认识还很有限。本文主要对硅藻C4光合作用发现的历程、二氧化碳浓缩机制及其与高等植物C4光合作用的比较进行论述,解析硅藻C4光合作用的机制。

关键词：硅藻 C4光合作用二氧化碳浓缩机制 “花环”结构磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶

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