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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

    小麦粒重关键数量性状位点qTkw-2D遗传效应分析

    张娜张帅支丽雅宋利强...
    1999-2006页
    查看更多>>摘要：小麦(Triticum aestivum)粒重遗传力高、表型稳定,高产育种过程中对粒重的选择效果显著.本研究在前期基因定位的基础上,获得了多环境稳定粒重QTL-qTkw-2D,且该位点在多个群体中被报道.本研究利用与qTkw-2D紧密连锁的分子标记Xcfd233对3000份育种高代系进行筛选,结合Wheat660K SNP芯片分型,在'科农2011'的F6代获得了qTkw-2D近等基因系.通过对近等基因系籽粒切片的皮层细胞大小分析,明确了qTkw-2D主要通过影响皮层细胞大小影响粒宽.灌浆速率分析结果显示,qTkw-2D主要通过影响中后期灌浆速率影响粒重.对近等基因系多年多地单株及小区水平的粒重和产量进行分析,明确了qTkw-2D位点A单倍型可稳定增加粒重,且在歉收环境对小麦稳产具有重要意义.本研究为小麦粒重遗传改良和粒重功能基因挖掘提供了参考.

    粒重QTL近等基因系遗传效应

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    小麦耐热基因TaHsp17.9的表达分析及功能鉴定

    曾润娴邬陈芳郭林林李杰...
    2007-2018页
    查看更多>>摘要：小麦(Triticum aestivum)是我国重要的粮食作物之一,高温等非生物胁迫严重影响小麦的产量和品质,发掘与鉴定抗逆基因,可以为小麦抗逆育种提供候选基因和理论依据.热激蛋白(heat shock proteins,Hsps)是一类在应激条件下维持细胞功能的重要分子伴侣,是一类重要的耐热候选基因.本研究以耐热品种'平遥小白麦'的cDNA为模板,通过PCR扩增得到了小麦TaHsp17.9基因(GenBank No.MN684335).该基因CDS全长474 bp,编码157个氨基酸.蛋白序列含有植物小热激蛋白(small heat shock protein,sHsp)特异性的α-晶体蛋白结构域(α-crystallin domain,ACD).系统进化树分析表明,TaHsp17.9与二粒小麦(Triticum dicoccoides)的遗传距离最近.qPCR结果显示,TaHsp17.9基因在籽粒中表达量最高,在根中表达量最低.TaHsp17.9受高温和干旱胁迫诱导表达,其表达量分别在1和2h达到峰值.高温胁迫下,该基因在耐热品种的表达量显著高于热敏感品种.亚细胞定位结果显示,TaHsp17.9蛋白定位在细胞质.对拟南芥(Arabidopsis thaliana)TaHsp17.9过表达株系进行耐热性鉴定,结果显示,TaHsp17.9过表达可以显著提高转基因拟南芥的耐热性.此外,基于STRING数据库筛选到10个可能与TaHsp17.9发生相互作用的候选互作蛋白.本研究结果为深入研究TaHsp17.9基因的功能提供了参考.

    小麦TaHsp17.9表达分析亚细胞定位耐热性

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    秸秆还田配施氮肥早期对水稻生长、土壤性质及微生物多样性的影响

    罗嘉润宋文杰刘伟张大弘...
    2019-2034页
    查看更多>>摘要：为探究秸秆还田条件下氮肥配施对土壤-水稻(Oryza sativa)微生物系统的影响,以平衡施氮早期秸秆腐解和水稻生长争氮的影响,本研究基于小区试验,以不施肥处理为对照(CK),基肥设置5种碳酸氢铵与复合肥配施处理:100%复合肥处理(S0)、20%碳铵+80%复合肥(S1)、40%碳铵+60%复合肥(S2)、60%碳铵+40%复合肥(S3)和80%碳铵+20%复合肥(S4);以研究氮肥配施6d后对水稻生长、土壤性质和微生物多样性的影响.结果表明,氮肥配施早期,土壤有机质、pH值、有效磷和速效钾随配施碳铵的增加呈下降趋势,而铵态氮、硝态氮含量呈上升趋势;水稻植株的地上、地下部鲜重、根表面积、根体积和植株碳氮积累量呈现先增加后降低的趋势,除地下部鲜重,处理S2最高,且与其他处理差异显著(P＜0.05);土壤细菌、真菌群落的Chao1指数和Shannon指数呈先下降后上升的趋势,以处理S2最低,其中与氨氮相关的氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)、氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)群落,各处理差异不显著;β多样性指数,土壤细菌独占操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)数目以处理S2、S4较高,而真菌独占OTU数目以处理S2最低;土壤优势细菌门为绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteriota),其中处理S2提升了放线菌门的相对丰度,降低了绿弯菌门、变形菌门和酸杆菌门相对丰度,均达显著水平;土壤优势真菌门为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);经冗余分析(redundancy analysis,RDA)分析,放线菌门、担子菌门与土壤速效氮含量、水稻生长指标显著正相关,变形菌门、子囊菌门与土壤有效钾、土壤有机质、有效磷含量显著正相关,与水稻生长指标显著负相关,绿弯菌门与土壤pH显著正相关,以处理S2与放线菌门最为明显;奇古菌门(Thaumarchaeota)与水稻生长指标、铵态氮、易氧化有机碳、溶解有机碳显著正相关,与pH、硝态氮、有效磷和有效钾显著负相关.秸秆还田下合理配施氮肥方式S2能平衡土壤微生物和水稻对养分的需求.本研究对指导秸秆还田下合理配施氮肥提高土壤肥力和促进作物生长均具有指导意义.

    秸秆还田氮肥配施水稻生长土壤性质微生物多样性

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    烟草NtNRAMP2基因的鉴定及其在镉吸收中功能分析

    杨园园程岚许佳迪李燕燕...
    2035-2047页
    查看更多>>摘要：自然抗性相关巨噬细胞蛋白(natural resistance associated macrophage proteins,NRAMPs)在金属跨膜转运中起重要作用.为了研究烟草(Nicotiana tobacum)NRAMP基因在重金属镉(Cd)吸收和转运中的作用,本研究从栽培烟草'K326'中克隆到1个NRAMP亚家族基因,命名为NtNRAMP2(GenBank No.OP972862);对其进行生物信息学分析和亚细胞定位,并使用qPCR分析其组织表达特异性、外源Cd、脱落酸(abscisic acid,ABA)以及乙烯处理的表达情况.结果表明,NtNRAMP2基因CDS全长为1629 bp,编码542个氨基酸,包含4个外显子和10个跨膜结构域.进化分析显示其与番茄(Lycopersicon esculentum)和马铃薯(Solanum tuberosum)亲缘关系最近,亚细胞定位于内质网和液泡中.qPCR结果显示,NtNRAMP2基因在烟草不同组织中均有表达,但在根中表达量最高.在不同浓度和时间镉胁迫诱导下,NtNRAMP2表达量都显著升高(P＜0.05),外源ABA和乙烯都能诱导烟草根中NtNRAMP2基因表达.同时,构建NtNRAMP2 过表达载体,通过农杆菌(Agrobacterium tumefacien)介导转化烟草'K326'并获得 18 株NtNRAMP2过表达转基因烟株.本研究为进一步探讨NtNRAMP2基因功能提供了参考.

    烟草自然抗性相关巨噬细胞蛋白(NRAMP)基因表达镉吸收转基因

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    AcTPR2基因诱导猕猴桃采后对灰霉病的抗性与木质素含量的关系

    李哲馨任云李强决登伟...
    2048-2057页
    查看更多>>摘要：猕猴桃(Actinidia chinensis)是我国山区农民脱贫致富的支柱产业之一.由灰霉菌(Botrytis cinerea)引起的灰霉病极易造成猕猴桃采后腐败,严重制约着猕猴桃产业的发展.研究表明细胞壁的木质化是植物产生抗性的主要机制之一.本课题组前期采用病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)技术获得了沉默表达TOPLESS/TOPLESS-RELATED(TPL/TPR)家族AcTPR2基因的猕猴桃果实.基于此,本研究以灭菌水处理的猕猴桃(WT)、转化未连接AcTPR2基因的空载体组(Tobacco rattle virus,TRV)以及成功实现AcTPR2基因下调表达的转基因组(AcTPR2-TRV)猕猴桃为实验材料,通过检测灰霉菌侵染前后猕猴桃的木质素含量及其合成途径关键酶基因的表达量,探究AcTPR2基因诱导猕猴桃果实对灰霉病的抗性与木质素含量的关系.结果显示,与对照组相比,灰霉菌侵染猕猴桃果实后24～48 h即检测到木质素含量显著增加(P＜0.05),说明木质素的积累在猕猴桃抵御灰霉菌侵染的前期就参与了抗病反应,猕猴桃木质素合成途径关键酶苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)基因、肉桂酸-4-羟化酶(cinnamate 4-hydroxylase,C4H)基因、香豆酸-3-羟化酶(coumaric acid 3-hydroxylase,C3H)基因及肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase,CCR)基因的表达与木质素含量增加趋势相一致;AcTPR2-TRV2组猕猴桃木质素含量及相关基因的表达量在转化成功后24h即较对照组显著增加(P＜0.05),表明在AcTPR2基因沉默后,猕猴桃果实更加迅速地激活了木质素合成信号通路,以加速合成木质素参与猕猴桃对灰霉病的抗性响应.因此,AcTPR2调控的猕猴桃果实细胞壁的木质化与猕猴桃灰霉病的抗性响应有关,是猕猴桃抗病反应的机制之一.研究结果从理论上丰富了猕猴桃的抗病调控机制,也为实践中猕猴桃的抗病分子育种提供重要的基因资源信息.

    猕猴桃灰霉菌AcTPR2(TOPLESS/TOPLESS-RELATED2)木质素抗性

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    毛竹热休克蛋白70(HSP70)基因家族的鉴定与表达模式分析

    赵锐董茗秀陈安静高燕丽...
    2058-2071页
    查看更多>>摘要：热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)是一类广泛存在于生物体中的蛋白分子伴侣,在生长发育等过程中具有重要作用.HSP70在毛竹(Phyllostachys edulis)生长发育中的作用尚未见报道.本研究通过生物信息学方法从毛竹基因组中鉴定HSP70基因家族成员,分析其蛋白理化性质、保守基序和基因结构,解析其染色体定位和启动子区域顺式作用元件,构建系统进化树;基于转录组数据和qRT-PCR分析不同生长高度毛竹的HSP70基因表达水平,并对关键的HSP70进行亚细胞定位验证.结果显示,共鉴定出40个毛竹HSP70基因家族成员(PeHSP70-01～40),其中39个为亲水性蛋白,21个含有1个内含子;顺式作用元件分析发现,毛竹HSP70基因启动子中脱落酸相关响应元件最多;系统进化树结果显示,PeHSP70共分为4个亚家族,与水稻(Oryza sativa)亲缘关系更近.转录组数据分析发现,11个PeHSP70基因在毛竹快速生长发育过程中上调表达.qRT-PCR结果显示,4个预测定位于线粒体的基因PeHSP70-23～26在毛竹细胞伸长节中上调表达,进一步的亚细胞定位实验证实其与线粒体共定位.本研究为深入探讨HSP70基因家族在调控毛竹快速生长中的作用机制提供参考.

    毛竹热休克蛋白70(HSP70)基因家族亚细胞定位表达分析线粒体

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    闽楠NRT/NPF基因家族鉴定与表达分析

    李翼贝童再康韩双王立...
    2072-2086页
    查看更多>>摘要：氮素作为植物不可或缺的大量元素,其含量显著影响植物生长发育,其中硝态氮为闽楠(Phoebe bournei)等诸多陆生植物氮素吸收的主要形式,对硝酸盐转运蛋白(nitrate transporter/peptide transporter family,NRT/NPF)基因家族鉴定与表达分析具重要意义.本研究利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)NRT蛋白序列和隐马科夫模型(PF00854,PF07690和PF16974)在闽楠全基因组鉴定出63个NRT/NPF家族成员,不均匀分布于11条染色体,其分子量为22.8～135.6 kD,等电点为5.44～9.41,编码205～1235个氨基酸,其编码蛋白多为碱性蛋白,且含有2～23个跨膜结构域;系统进化分析将63个PbNRT/NPF分为3个亚家族,其中60个属于NRT1/NPF亚家族,2个属于NRT2亚家族,1个属于NRT3亚家族.共线性分析表明,PbNRT/NPF发生了9个串联重复事件和10个片段重复事件.转录组数据和qRT-PCR分析均表明,PbNRT/NPF成员在叶、根皮部、根木质部、茎皮部和茎木质部5种组织中的表达模式存在显著差异,其中硝酸盐转运蛋白基因PbNPF6.3在根皮部表达显著高于其他组织.qPCR结果表明,PbNRT/NPF成员在不同低氮处理阶段呈差异表达,其中PbNRT2.4和PbNRT2.5表达量在低氮处理下显著上升.本研究为进一步探索PbNRT/NPF家族成员在氮素吸收、转运和利用中的生物学功能提供了重要基础,为闽楠氮素高效利用新品种选育提供依据.

    闽楠硝酸盐转运蛋白(NRT/NPF)基因家族低氮胁迫表达分析

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    四季秋海棠BsUFGT基因克隆及功能验证

    陈敏刘静刘至柔张艳文...
    2087-2097页
    查看更多>>摘要：四季秋海棠(Begonia semperflorens)是重要的园林观赏植物,其花朵成簇开放,花色艳丽.为了研究四季秋海棠花色形成机理,本研究根据前期获得的四季秋海棠转录组数据,克隆花青素合成途径的关键酶UDP-葡萄糖:类黄酮糖基转移酶(UDP-glycose:flavonoid glycosyltransferase,UFGT)基因,通过荧光定量PCR技术检测其在四季秋海棠不同组织中的表达量,并将其转化烟草(Nicotiana tabacum'NC89')进行功能验证.结果显示,成功克隆了1条cDNA全长为1536 bp、编码511个氨基酸的基因序列,将其命名为BsUFGT(GenBank No.OL329828).BsUFGT相对分子量为56385.34 D,理论等电点(pI)为5.25,含有UDPGT结构域,定位于细胞膜及细胞核中.qRT-PCR分析显示,四季秋海棠花中的BsUFGT表达量显著高于叶和茎的表达量(P＜0.05).转化烟草发现,转基因烟草花冠中的花青素苷含量高于野生型烟草花冠中的花青素苷含量,表明BsUFGT基因能够促进花青素苷的合成和积累,本研究为四季秋海棠花青素苷合成的分子调节机制提供了理论依据.

    四季秋海棠花青素苷类黄酮糖基转移酶(UFGT)

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    奶牛乳腺在不同机能状态下乳汁外泌体的异质性分析

    杨芳玲王玉吴帅帅王建发...
    2098-2105页
    查看更多>>摘要：乳房炎是影响奶牛(Bos taurus)产奶量最大的疾病,但目前尚无高效的防控方法,奶牛乳汁中的外泌体可能在乳房炎发生过程中有重要作用.为研究奶牛在健康、患隐性乳房炎和临床型乳房炎等不同的机能状态下,乳汁中外泌体有何变化,本研究采用超速离心法分离奶牛乳汁中的外泌体,通过纳米粒子追踪、透射电子显微镜和Western blot鉴定外泌体,并比较各组外泌体颗粒直径、数量、蛋白浓度及表面标记分子的差异.结果表明,各组中外泌体的颗粒大小接近,形态符合外泌体特征,组间无明显差异;Western blot结果显示,各组中外泌体分子标记蛋白分化抗原9(cluster of differentiation 9,CD9)、CD81和肿瘤抑制基因101(tumor susceptibility gene 101,TSG101)的检测结果均为阳性.隐性乳房炎组的外泌体颗粒最多,其次为临床型乳房炎组,均显著高于健康组(P＜0.05);隐性乳房炎组外泌体蛋白含量最高,其次为临床型乳房炎组,两组均显著高于健康组(P＜0.05).本研究从奶牛乳汁中分离到了外泌体,其数量、蛋白含量和表面分子标记在乳腺不同机能状态下发生了较大的变化,表明外泌体可能在奶牛乳腺抗感染过程中有调节作用,为深入认识乳腺的天然免疫防御机制提供理论依据.

    外泌体乳房炎乳腺抗感染奶牛

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    Hippo信号通路相关基因在牦牛不同繁殖周期卵巢中的表达分析

    李一娟樊江峰余四九周应聪...
    2106-2114页
    查看更多>>摘要：Hippo信号通路是调控动物机体组织器官生长发育的关键通路,在哺乳动物卵巢发育中具有重要作用.为了探究Hippo信号通路相关基因—哺乳动物ste20样蛋白激酶1(mammalian ste20-like protein kinase 1,MST1)、大肿瘤抑制因子1(large tumor suppressor 1,LATS1)、Yes相关蛋白质1(Yes-associated protein 1,YAP1)在牦牛不同繁殖周期卵巢中的表达规律.本研究以健康雌性牦牛(Bos grunniens)卵泡期、黄体期、妊娠期的卵巢组织作为实验样品,通过qRT-PCR、Western blot分别从基因和蛋白水平检测上述3个基因在不同繁殖周期牦牛卵巢中的表达差异,利用免疫组织化学法(immunohistochemistry,IHC)检测Hippo信号通路相关基因(MST1,LATS1,YAP1)在不同繁殖周期牦牛卵巢中的分布情况.qRT-PCR结果显示,在卵巢组织中,MST1基因在各时期表达量存在明显差异(P＜0.05),卵泡期最高、妊娠期次之、黄体期最低;LATS1和YAP1基因在妊娠期的表达量显著高于卵泡期和黄体期(P＜0.05).Western blot结果显示,MST1、LATS1、YAP1蛋白表达量呈逐渐升高的趋势,其表达水平在妊娠期达到峰值,随后下降,并维持在较低的水平,妊娠期与其他各阶段差异显著(P＜0.05).IHC结果显示,MST1主要分布于卵巢的卵泡颗粒细胞,膜层细胞,颗粒黄体细胞,膜黄体细胞以及卵巢生殖上皮中,LATS1、YAP1在不同周期卵巢中的分布位置与MST1一致.MST1、LATS1、YAP1在牦牛不同繁殖周期卵巢中均有表达,且表达量存在显著差异,提示其可能参与了牦牛生殖生理相关过程的调控.本研究为进一步挖掘Hippo信号通路在牦牛繁殖性能的研究提供相应的理论依据.

    牦牛Hippo信号通路卵巢繁殖周期

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