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期刊信息/Journal information
农业生物技术学报
中国农业大学 中国农业生物技术学会
农业生物技术学报

中国农业大学 中国农业生物技术学会

武维华

月刊

1674-7968

nsjxb@cau.edu.cn

010-62733684

100193

北京海淀区圆明园西路2号中国农业大学生命科学楼1053室

农业生物技术学报/Journal Journal of Agricultural BiotechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《农业生物技术学报》创刊于1993年，由中华人民共和国教育部主管，中国农业大学与中国农业生物技术学会共同主办，是一份为农业生物技术研究与发展提供服务的科学期刊。现任主编武维华院士，著名的植物生理学与生物化学家。主要刊登与农业科学有关的植物、动物、微生物及林业、海洋等学科在组织、器官、细胞、染色体、蛋白质、基因、酶、发酵工程等不同水平上的农业生物技术研究成果；刊登与农业有关的遗传与育种、生理、生化与分子生物学、环境与生态、医学、病理学等与基础与应用基础研究成果。
正式出版
收录年代

    植物WRKY转录因子:结构、分类、进化和功能

    任永娟王东姣苏亚春王玲...
    105-124页
    查看更多>>摘要：WRKY因其特殊的七肽保守序列WRKYGOK而得名,是植物中最大的转录因子(transcription factors,TFs)家族之一,广泛参与植物对生物、非生物和激素胁迫的响应.WRKY TFs主要通过特异性结合靶基因启动子的顺式作用元件(T)TGAC(C/T)(W-box)来调控靶基因的表达和参与到植物响应不同生物、非生物和激素的信号通路中以及与多种蛋白发生相互作用来实现其在不同信号转导途径中的功能.本文针对WRKY TFs的结构、分类、起源与进化及其在响应生物、非生物胁迫和激素信号中的功能和调控机制进行了阐述,目的是系统总结植物WRKY TFs的研究进展,为相关研究者深入了解WRKY TFs及其介导植物抗逆性提高的分子机制,为作物遗传改良,提供有益参考.

    WRKY转录因子生物胁迫和非生物胁迫激素胁迫调控作用

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    动物反转录转座子研究进展

    安亚龙陈子璇迟诚林陈才...
    125-136页
    查看更多>>摘要：反转录转座子是一类在基因组中能完成自我复制,以RNA作为中介,在反转录酶的作用下,整合到基因组其他位点中的功能元件.反转座子在生物基因组中拷贝数不断增多是基因组变大的一个主要原因,也是产生遗传变异的主要来源和驱动基因组进化的动力;反转座子的转座使染色体断裂、重排以及形成插入突变等结构变异,也参与基因组的表观调控以及异染色质结构的形成,并和基因的结构和功能变化紧密联系;反转座子对基因组、转录组和功能基因的影响已成为后基因组时代的研究热点.本文综述了动物反转座子的结构特征、在基因表达中的功能、近些年来反转座子在动物基因组进化过程中的作用及作为分子标记在动物生产中的应用;为反转录转座子在动物基因组和转录组中的功能作用,以及在动物特别是畜禽生产、遗传育种领域中的应用提供参考依据.

    反转座子结构功能基因表达

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    基于高校学生认知度的转基因科普及产业化的思考和建议

    程伟刘昆霖何水林廖玉才...
    137-145页
    查看更多>>摘要：转基因技术是现代生物技术的核心,也是当今最易引起公众争论的社会议题之一.为了全面了解高校学生对转基因生物(genetically modified organisms,GMO)的认知现状,本研究对我国31个省/市174所高校的1085名学生进行了问卷调查与分析.发现目前高校学生了解转基因的主要渠道依次为电脑(或手机)网络>电视>报刊杂志>日常交流>课程或讲座.高校学生支持/反对转基因的比例(3.22/1),是普通公众支持/反对转基因之比(0.29/1)的11倍;支持转基因与学历、学科、专业知识高度相关.在购物时,近55％的高校学生不会关注是否为转基因食品,约36.6％愿意或按需购买转基因食品,50.6％会综合考虑"性价比"等因素后再做决定,12.8％拒绝或抵制购买.同时,近1/4非常看好我国转基因产业化发展前景,1/10不看好.基于这些调查分析,本研究对目前高校的转基因科普宣传及相关通识课程设置与改革提出了一些思考和建议,还概述了我国转基因作物研发和产业发展的新态势,并提出一些对策,有助于有序推进我国转基因产业化的健康发展.

    转基因生物调查问卷科普宣传通识课程产业发展

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    基因枪介导的普通小麦共转化体系的优化

    贺晓岚王建伟陈新宏李文旭...
    146-158页
    查看更多>>摘要：高效安全的转基因技术对于推进转基因植物商业化生产、降低食品和环境安全风险具有重要意义.共转化法是获得无标记转基因植物的有效手段,为了确立筛选基因(bar)与目的基因β-葡萄糖醛酸酶(β-glucuronidase,gus)共转化小麦(Triticum aestivum)的最佳摩尔比,建立安全高效的小麦共转化体系,本研究以普通小麦'科农199'为受体材料,完整质粒pAHC25为参照,采用基因枪介导法将Ubi-bar基因表达盒或pAHC20与Ubi-gus基因表达盒分别按摩尔比1:1,1:2,1:3共6个独立共转化组合导入受体材料,经胚性愈伤组织诱导、选择培养、再生等过程筛选稳定转化子.结果表明,随着Ubi-gus摩尔浓度增加,gus基因瞬时表达率显著增加,但瞬时表达与稳定表达之间无相关性.不同组合之间转化率差异显著,其中以Ubi-bar或pAHC20:Ubi-gus摩尔比1:2转化率最高.Ubi-bar或pAHC20:Ubi-gus摩尔比为1:2时,完整质粒转化率显著低于最小表达盒,但是,摩尔比为1:1或1:3时,完整质粒显著高于最小表达盒的转化率.GUS染色和Southern blot检测结果表明,gus基因能在受体细胞中稳定整合、表达及遗传.除结实差,阳性株系在形态上与对照无差异.该转化体系的建立为小麦遗传转化研究打下了坚实的基础.

    共转化基因表达盒无标记基因枪转化无载体骨架小麦β-葡萄糖醛酸酶基因(gus)bar

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    CP4-EPSPS蛋白抗原表位鉴定及其快速DAS-ELISA检测方法的建立

    候吉超李忠鹏梁雨欣张春雨...
    159-168页
    查看更多>>摘要：中国每年进口大量转基因大豆(Glycine max),其中主要为cp4 epsps转基因大豆,需建立一种针对cp4 epsps转基因大豆的高效的快速ELISA鉴定方法.本研究利用合成多肽法将CP4-EPSPS蛋白分段表达,初步定位了5株CP4-EPSPS单克隆抗体识别的抗原表位,采用方阵法对识别不同抗原表位的单抗进行配对,以P/N最大值确定工作抗体及其浓度,通过控制变量法,确定最佳检测条件,建立cp4 epsps转基因大豆快速双抗夹心ELISA(double antibody sandwich ELISA,DAS-ELISA)检测方法.并通过特异性试验、重复性试验、阳性判定值试验,对建立的检测方法进行性能评估,利用建立的检测方法和商品化试剂盒同时对130份样品进行检测,比较其符合率.通过方阵法确定单抗2D3为捕获抗体,单抗1D10为检测抗体时检测信号最强,2D3工作浓度为20μg/mL,1D10工作浓度为10μg/mL.捕获抗体最佳包被条件为37℃封闭2 h,4℃过夜,样品与检测抗体先后加入酶标板37℃共同孵育10 min.该方法灵敏度为叶片或籽粒稀释160倍(g/mL),待检叶片最佳稀释范围是10～80(g/mL)、籽粒最佳稀释范围是10～40(g/mL).板内、板间变异系数小于25％,阳性判定值为1.41.对70份大豆叶片、40份大豆籽粒和20份豆浆进行检测,结果与CP4-EPSPS蛋白ELISA试剂盒检测结果比较,符合率为100％,且与其他蛋白不发生交叉反应.本研究建立的快速ELISA检测方法具有良好的准确性、重复性和特异性,该检测方法仅需30 min完成检测,适用于大豆植株、大豆籽粒及豆浆的快速鉴定.

    CP4-EPSPS双抗夹心ELISA(DAS-ELISA)大豆检测

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    四种单碱基编辑器在羊成纤维细胞上的编辑效率

    孙嘉媛孙珂欣丁一格周世卫...
    169-177页
    查看更多>>摘要：单碱基编辑器作为一种新型的CRISPR衍生工具,具有精准、高效及低脱靶等优点,现已应用于多种生物体中.单碱基编辑器经过不断改造目前已开发出多个版本.为探究不同版本碱基编辑器在羊成纤维细胞上的编辑效率,本研究选定滩羊(Ovis aries)的绵羊多胎基因(fecundity booroola,FecB)和陕北白绒山羊(Capra hircus)的成纤维细胞生长因子5(fibroblast growth factor 5,FGF5)基因,利用xCas9-ABE(腺嘌呤碱基编辑器,adenine base editor)、ABEmax4、xCas9-BE4和BE4max 4种新型单碱基编辑器,在滩羊和陕北白绒山羊胎儿成纤维细胞上进行单碱基定点编辑.结果显示,在绵羊细胞中,ABEmax编辑效率为46.15％,xCas9-ABE的编辑效率为38.46％,比普通编辑器ABE7.10分别高出27.4％与19.71％;在山羊细胞上,BE4max的编辑效率为92.86％,比普通编辑器BE3高56.5％,但xCas9-BE4未产生编辑.综上所述,本研究在羊胎儿成纤维细胞的碱基编辑应用中筛选出最优碱基编辑器,证明了高效定点编辑羊基因组的可行性,同时也为碱基编辑器应用于大型哺乳动物基因编辑提供技术支撑.

    碱基编辑器胎儿成纤维细胞多胎基因(FecB)成纤维细胞生长因子5基因(FGF5)绵羊山羊

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    利用CRISPR/dCas9系统构建适用于芽胞杆菌基因敲减的重组质粒及其应用

    陶冶赵素雅尹晓燕刘苏瑶...
    178-187页
    查看更多>>摘要：芽胞杆菌(Bacillus)在自然界中广泛存在,是一类重要的生防资源.以芽胞杆菌为对象建立简便高效的遗传学操作技术有助于相关分子机制研究的开展.本研究采用分子生物学手段构建可简便高效地用于芽胞杆菌基因敲低的重组质粒pBD1.为了验证pBD1在芽胞杆菌中基因敲低效率,进一步设计杀线虫芽胞杆菌(Bacillus nematocida)B16丝氨酸蛋白酶基因bace16的单向导RNA(single guide RNA,sgRNA),将其插入重组质粒pBD1,构建bace16低水平表达载体,电转入B16后比较突变株与野生株的bace16表达差异.结果显示,本研究基于dCas9成功构建了用于芽胞杆菌的可逆型基因敲低重组质粒pBD1,利用qRT-PCR和酶活性测试方法,成功获得了B16中bace16基因表达水平降低的突变株;将异丙基硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-thiogalactoside,IPTG)移除后,bace16表达基本回复到野生型水平.本研究构建了适用于芽胞杆菌的可逆型基因敲减重组质粒,建立了芽胞杆菌基因敲低及互补系统,为研究芽胞杆菌基因功能提供了基础资料.

    基因敲低可逆芽胞杆菌CRISPR/dCas9

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    猪繁殖与呼吸综合征病毒抗体液相芯片检测方法的建立

    夏立叶姜焱单虎李桂梅...
    188-197页
    查看更多>>摘要：猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是危害养猪(Sus scrofa)业最严重的病毒性疾病之一.为建立一种猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)的高通量血清学检测方法,给同时大量监测PRRSV提供技术支撑,本研究通过液相芯片检测技术(multi-analyte profiling solve for unknown x,xMAP technology)建立一种PRRSV抗体检测方法.首先将PRRSV-N(nucleocapsid)蛋白与羧基化的荧光微球偶联,验证偶联效率,与血清样本反应,添加捕获生物素化的检测抗体,最后利用Luminex 200分析系统检测微球的荧光信号,初步建立液相芯片检测抗体技术.接下来,为确定检测阈值,测定32份1:100稀释无特定病原(specific pathogen free,SPF)猪血清样本的中值荧光强度(median fluorescence intensity,MFI)和标准偏差,计算出阈值.对最佳结合蛋白量进行了探索.对该方法的重复性进行了验证;与商品化试剂盒对比,对该方法的灵敏性进行了研究.对水疱性口炎病毒(Vesicular stomatitis virus,VSV)和伪狂犬病毒(Pseudorabies virus,PRV)阳性血清进行检测,以验证方法的特异性.分别用酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒和液相芯片检测方法检测83份临床采集的猪血清样本,验证两种方法检测结果的一致性.研究结果表明,该方法MFI检测阈值为103.22,最佳结合蛋白浓度为8μg/1.25×106个微球;批间和批内变异系数均在10％以内,检测方法的重复性良好;与ELISA试剂盒相比,液相芯片检测方法敏感性更高,检测3种不同疾病的阳性血清,证明建立的液相芯片检测方法具备良好的特异性.同时用ELISA和液相芯片检测技术对83份临床采集的猪血清样本进行检测,结果显示,两种检测方法一致性为91.57％.说明利用液相芯片技术高通量检测PRRSV的方法建立成功,本研究为PRRSV的血清学检测提供了一种新方法,也为其他病原体的检测提供了借鉴.

    猪繁殖与呼吸综合征液相芯片技术(xMAPtechnology)荧光微球抗体检测酶联免疫吸附测定(ELISA)

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    基于机器学习的低信噪比细胞图像分割

    阎彧萱卢金旺宋奕泓旷小宇...
    198-206页
    查看更多>>摘要：荧光显微图像在生命科学研究中具有重要作用.利用计算机和机器学习可以有效处理大量图像数据,从而得到具有统计意义的结论.本研究针对低信噪比的细胞荧光图像,提出一种基于U-Net的细胞分割模型,并构建了单通道低信噪比细胞图像数据集用于模型训练和测试.本研究提出的模型使用不同尺度的卷积核提取特征,利用残差模块加深网络深度,并使用权重损失机制使机器学习过程更加关注于细胞边缘.相较于其他方法,在低信噪比荧光显微图像的细胞分割上,可以有效解决细胞与背景对比度低、胞内信号亮度分布不均的问题,其像素准确率、IoU(intersection-over-union)可分别达到87.6％和72.0％.本研究为细胞形态学研究、借助图像的高通量细胞筛选提供技术支持.

    细胞分割机器学习低信噪比U-Net

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