华南农业大学校级大学生创新创业训练计划项目申报书.doc

校级大学生创新创业训练计划项目申报书推 荐 学 院 动物科学学院项 目 名 称 奶牛乳房炎致病性细菌噬菌体的分离及裂解酶的表达 项 目 类 型 创新训练项目创业训练项目创业实践项目 所属一级学科名称 畜牧学 所属二级学科名称 动物健康养殖与安全生产 项 目 负 责 人 冯波 申 报 日 期 2014.4.21华南农业大学教务处 制二一四 年三月填 写 须 知一、项目分类说明：1.创新训练项目是本科生个人或团队，在校内导师指导下，自主完成创新性实验方法的设计、设备和材料的准备、实验的实施、数据处理与分析、总结报告撰写等工作。每个团队一般由3-5名学生组成（不超过5人）。2.创业训练项目是本科生团队，在校内导师指导下，团队中每个学生在项目实施过程中承担一个或多个具体的角色，通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行、参加企业实践、撰写创业报告等工作。每个团队一般由5-8名学生组成（不超过8人）。3.创业实践项目是学生团队，在学校导师和企业导师共同指导下，采用前期创新训练项目（或创新性实验）的成果，提出一项具有市场前景的创新性产品或者服务，以此为基础开展创业实践活动。申报该类项目需额外提交企业导师合作指导协议书作为附件。每个团队一般由5-10名学生组成（不超过10人）。二、申报书请按顺序逐项填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。空缺项要填“无”。三、填写时可以改变字体大小等，但要确保表格的样式没有被改变；需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔签名；填写完后用A4纸张双面打印，不得随意涂改。四、提交表格时，纸质版表格应填写好导师意见、学院推荐意见并加盖学院公章，并与电子版一并上交。项目名称奶牛乳房炎致病性细菌噬菌体的分离及裂解酶的表达项目类型（）创新训练项目 （）创业训练项目 （）创业实践项目项目实施时间起始时间：2014年7月 完成时间：2015年12月申请人或申请团队姓名年级学号所在院系/专业联系电话E-mail主持人冯波2012201230360505动物科学（动物营养与饲料科学）成 员黄荣才2012201230360506动物科学（动物营养与饲料科学）王寨童2012201230360420动物科学（动物营养与饲料科学）林浩2012201230360509动物科学（动物营养与饲料科学）林键群2012201230360510动物科学（动物营养与饲料科学）指导教师（校内导师或企业导师）姓名研究方向动物健康养殖与安全生产年龄行政职务/专业技术职务副教授主要成果主持广东省科技计划及产学研项目各一项、广州市科技计划项目一项、主持两项广东省重大科技攻关项目的子课题、一项博士科研启动项目、一项校长基金项目和8项横向课题，作为主要参加者分别参加了国家863 计划项目、国家自然科学基金、国家科技部星火计划项目、广东省科技计划项目、省部产学研项目、横向课题多项，广东省重大科技攻关项目三项。在各类核心期刊发表研究论文50多篇，其中SCI 收录25 篇。参编（参译）学术专著3部，申请发明专利6项。获广东科技进步奖三等奖一项、广东检验检疫局科技兴检奖二等奖两项。一、项目实施的目的、意义奶牛乳房炎又称乳腺炎(bovine mastitis)，是由于奶牛乳房乳腺受到微生物因素、物理化学因素、环境等其他因素的刺激而发生的一种炎症反应，奶牛乳房炎更加是危害奶牛养殖业最常见的疾病之一，全世界将近一半左右的奶牛患有各种类型的乳房炎，每年有高达上百亿美元的损失就是由于奶牛患有各种类型的乳房炎而造成的(Charls N et al.1997，储明星等 2001，黄忍 2009)，导致奶牛乳房炎发生的致病菌最主要有金黄色葡萄球菌、停乳链球菌和无乳链球菌，大肠杆菌等其他条件致病菌因管理等原因也能造成奶牛乳房炎的发生。现在的治疗方式主要是通过抗生素，容易造成细菌的耐药性，且容易造成牛奶中抗生素的残留问题。在健康问题和食品安全日益成为人们广泛关注的焦点的今天，对于乳制品的消费，最直接的就是人们对没有药物残留和健康饮用奶的高质量和高标准提出了更加严格的要求，抗生素疗法因为存在药物残留和使用过程中产生的副作用而逐渐受到限制。所以，寻找一种既能有效防治奶牛乳房炎的科学方法，避免现有的一些药物防治所带来的一些弊病和缺陷，又能保证在生产中提供无药残和安全健康的乳制品，成为摆在科学工作者面前的首要解决问题。而噬菌体制剂的研制开发和应用无疑是解决这一问题的理想方法，噬菌体是一种细菌的病毒，由于对宿主细菌的特异性、针对性、强大的裂解能力以及对人类和动物（产品）没有毒副作用、不会产生药物残留等优势而显示出了比抗生素更加广阔的应用前景和价值，噬菌体作为一种新兴的治疗方法，已经越来越受到社会的关注（鲁会军等 2002）。噬菌体治疗就是利用噬菌体能够快速大量裂解宿主特异性的细菌，从而在临床上，能够治疗人和动物的细菌性感染疾病，与传统抗生素治疗易产生药物残留和耐药菌等缺点相比，噬菌体及其裂解酶治疗显示出其能够在宿主菌体内快速增殖并最终裂解特异性的细菌，从而达到抗菌效果的优越性，因此，可以通过分离筛选对常见致病菌拥有烈性裂解能力的噬菌体，利用基因工程对其裂解酶进行大规模人工合成，并对其生物学特性进行研究，掌握它的生活特性，通过体外实验了解其杀菌效力并最终研制噬菌体及其裂解酶制剂，经过在生产实践中的应用，观察其对奶牛乳房炎的防治效果，从而达到对噬菌体治疗作用的探索，为奶牛乳房炎的防治提供一定的技术参考和理论基础。二、项目研究内容和拟解决的关键问题1、研究内容：（1） 常见致病性细菌噬菌体的分离及鉴定工作。这部分的工作包括引起奶牛乳房炎的致病性细菌金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、停乳链球菌等的分离鉴定，其对应的噬菌体的分离鉴定；噬菌体最适生长条件的确定、生理特性的检测等。（2） 、噬菌体裂解酶基因的克隆及酵母/乳酸乳球菌的表达通过PCR等方法克隆鉴定噬菌体的裂解酶基因，将其分别克隆到酵母/乳酸乳球菌的表达系统中进行表达，研究表达产物的杀菌效果。（3）、动物实验 采用小鼠实验测定分离的噬菌体及表达的裂解酶对细菌的杀灭效果。2、拟解决的关键问题：（1） 噬菌体的分离鉴定;（2） 噬菌体裂解酶能否在酵母/乳酸菌中大量表达。三、项目研究与实施的基础条件（研究成员的知识条件，研究兴趣，相关经历及开展本项目的基础）知识条件：我组成员由年级绩点第一的负责人冯波为首的优秀学生组成，所有成员在课内均学习了生物化学、动物生理学和畜牧微生物学等课程，并正在预先学习动物营养学、饲料添加剂学和饲料生物技术等课程，并阅读了大量关于微生物致病方面的文献，具备一定的理论知识。部分成员选修过文献检索课程，具有较强的文献检索能力。研究兴趣：随着在生物方面课程的进一步学习，我们都惊讶于生命的神奇，并有志在此领域继续深入研究，一方面希望学得更多、知识更深入来满足自身的兴趣并解惑，另一方面也希望为生物领域贡献自己的一份力量。相关经历：我组成员已进行了组织胚胎学实验，生物化学实验，解剖学实验和生理实验操作，即将进行畜牧微生物实验，具备了较好的实验动手能力具备良好的实验素质和基础实验技巧，及相关方面基础知识。在进入实验室的期间，我们与老师、师兄师姐不断交流，颇具心得体会。有组员辅修了制药工程，还有组员辅修了动物医学，从事过相关的实验，对细菌噬菌体的研究有辅助作用。 并且我组两个成员3个月后即将赴广东温氏集团实习，进一步提高实践动手能力和对动物饲养等多方面的知识的提高。开展基础：本组成员4人均为动物营养与饲料科学专业学生，具备一定的理论知识基础和实验操作经验。指导老师马静云副教授主持和参加了多项国家级、省级、市级科研项目和课题；在各类核心期刊发表研究论文50多篇，其中SCI 收录25 篇。参编（参译）学术专著3部，申请发明专利6项。有很丰富的实验经验和专业知识技能储备。且目前所在实验室有以下仪器设备作为支持条件，如：DK-8D型电热恒温水槽、TGL-16G台式离心机、冷冻离心机、PCR仪、高压灭菌锅 HVE-50、生化培养箱 LRH-250A、超净工作台、制冰机 SIM-F140AY65、振荡培养箱HDL H2Q-F100、凝胶成像仪 BIO-RAD、-20和-80冰箱等。总之，老师们知识博大精深，研究团队庞大而实干，课题经费充足，以及前期研究成果丰富，都能为我们的研究做强大有力的后盾。四、项目实施方案（计划、技术路线、人员分工等、实施步骤、主要内容等）实验步骤及内容（1）常见致病菌的分离：通过到奶牛场分离流行的各种细菌病的细菌，培养保存。（2）致病菌噬菌体的分离：通过污水浓缩技术，从发病区的污水和污泥中分离相应的噬菌体，大量培养保存。（3）根据NCBI中上传的各种裂解酶的基因序列设计引物，通过PCR获得裂解酶基因片段。（4）根据常规的克隆技术构建质粒和表达系统。（5）采用抑菌实验和小鼠实验研究噬菌体及其裂解酶的作用效果。技术路线细菌的分离鉴定噬菌体的分离鉴定 培养条件优化、理化特性测定抑菌效果检测裂解酶基因的克隆表达动物实验表达产物的鉴定课题总结人员分工：负责人冯波负责实验设计、协调队员的分工安排及课题总结等；参与人员黄荣才、林键群主要负责细菌的分离培养；王寨童负责噬菌体的分离鉴定；冯波、林浩负责裂解酶的表达。五、项目特色与创新点（原始创新：重大科学发现、技术发明；集成创新：融合多种相关技术，形成新产品、新产业；引进消化吸收再创新：在引进国内外先进技术的基础上，学习、分析、借鉴，形成具有自主知识产权的新技术）利用噬菌体及其裂解酶等新型抗菌剂对奶牛乳房炎进行预防和治疗，因噬菌体及其裂解酶无毒副作用，因此可解决牛奶中药物残留等问题。六、预期成果（研究论文、设计、专利、产品、鉴定、推广应用等）1、得到针对常见致病性细菌的烈性噬菌体2、克隆获得噬菌体裂解酶基