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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

    杧果DBB基因鉴定及其在胶孢炭疽菌和细菌性黑斑病菌侵染过程中的表达分析

    孙宇刘志鑫叶子高爱平...
    2267-2278页
    查看更多>>摘要：B-box蛋白是一类锌指结构转录因子,其功能具有普遍性和特异性.为了揭示双B-box结构域锌指蛋白(double B-box,DBB)基因家族在杧果(Mangifera indica)中的序列特征及其表达特性,本研究以杧果全基因组数据为基础,采用生物信息学的方法对杧果DBB基因家族成员进行序列分析,并通过qRT-PCR技术研究杧果胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides,Cg)和细菌性黑斑病菌(Xanthomonas campestris pv.mangiferaeindicae,Xcm)侵染过程中杧果DBB基因家族成员的相对表达量.结果表明,从杧果基因组中鉴定了9个DBB基因家族成员,命名为MiDBB1～9,9个MiDBBs蛋白均为不稳定亲水酸性蛋白,主要定位于细胞核中,不仅三级结构类似,N端还具有相同位点的两个保守结构域(B-box1和B-box2).根据蛋白结构预测、系统发育关系、保守基序及多重序列比对分析推测,杧果DBB基因家族在进化上具有结构保守性,功能上具有相似性.杧果与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana tabacum)、苹果(Malus domestica)、菠萝(Ananas comosus)和毛果杨(Populus trichocarpa)构建的系统发育树显示,杧果DBB与毛果杨DBB亲缘关系最近,其次是苹果.qRT-PCR结果显示,胶孢炭疽菌侵染过程中,MiDBB1～9的相对表达量在12～48 h内持续上调,细菌性黑斑病菌侵染过程中,MiDBB2和MiDBB3的相对表达量在12～72 h内持续上调,初步确定了杧果DBB基因表达受胶孢炭疽菌和细菌性黑斑病菌的诱导.本研究结果为后续研究杧果DBB基因家族成员的功能和作用机制提供参考.

    杧果双B-box结构域锌指蛋白(DBB)基因家族全基因组鉴定表达分析

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    扭果花旗杆DeTIP2;1基因的克隆、亚细胞定位和表达分析

    邹丽媛马薇李金玉葛风伟...
    2279-2288页
    查看更多>>摘要：水通道蛋白(aquaporins,AQPs)在植物生长发育及抵抗非生物胁迫中具有重要的作用.本研究从新疆旱生植物扭果花旗杆(Dontostemon elegans)转录组数据中筛选AQPs家族唯一上调液泡膜内蛋白(D.elegans tonoplast intrinsic protein,DeTIP2;1)基因(GenBank No.MW505902),克隆全长序列,进行生物信息学分析及表达分析,并进行亚细胞定位.结果表明,750 bp的DeTIP2;1编码249个氨基酸,蛋白分子量为24.92 kD,理论等电点为5.30,含有2个高度保守的天冬酰胺-脯氨酸-丙氨酸(asparagine-proline-alanine,NPA)基序.干旱和盐胁迫均能影响DeTIP2;1基因的表达,且该基因的表达具有组织特异性;亚细胞定位显示DeTIP2;1主要定位于液泡膜.上述结果表明,DeTIP2;1可能参与扭果花旗杆根部水分吸收和运输.本研究为干旱区植物资源功能基因的挖掘及筛选提供数据支持.

    扭果花旗杆扭果花旗杆液泡膜内蛋白(DeTIP21)生物信息学亚细胞定位表达分析

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    木豆类黄酮代谢通路关键基因家族的鉴定与表达分析

    杜婷婷宋治华董碧莹曹红燕...
    2289-2303页
    查看更多>>摘要：黄酮类化合物是植物体内重要的次生代谢产物,在植物生长发育和抵御逆境胁迫中均发挥着重要作用.木豆(Cajanus cajan)是一种生长在喀斯特地域高酸铝土壤的木本豆科先锋树种,富含多种类黄酮等次生代谢物.本研究针对鉴定类黄酮生物合成的关键通路,筛选和鉴定了木豆中8类关键酶基因家族,分别是苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、肉桂酸4-羟化酶(cinnamic acid-4-hydroxylase,C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate-CoA ligase,4CL)、查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)、查尔酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)、黄烷酮-3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase,F3H)、黄酮醇合成酶(flavonol synthase,FLS)、二氢黄酮醇4-还原酶(dihydroflavonol 4-reductase,DFR),并利用生物信息学软件对其进行了系统发育、基因结构、蛋白结构和启动子顺式作用元件分析以及胁迫条件下的代谢通路基因表达调控分析.系统进化分析显示,PAL、C4H、4CL、CHI基因家族中的部分成员能够与大豆(Glycine max)中的基因聚类在一起,而CHS、FLS、DFR基因家族中仅体现出家族内部成员之间存在序列相似性.蛋白结构分析表明,每个基因家族均含有特殊的保守结构域.启动子顺式作用元件分析结果显示,6类基因家族中含茉莉酸甲酯(MeJA)响应元件的基因占总基因的50％以上.同时,针对木豆的生境特点,本研究对其在铝胁迫和茉莉酸甲酯处理下的8类基因家族进行了RNA-seq分析,结果显示铝胁迫处理下,相对表达量较高的CcPAL2、CcC4H1、CcCHS5～7和CcCHS12均显著上调,而CcCHI4～5和CcFLS7均呈现明显下调趋势,表明铝胁迫下木豆的查尔酮可能积累,推测其可能在抗铝方面发挥一定作用.MeJA处理中,CcC4H1、CcCHS5、CcCHS7、CcCHI4显著上调,而CcF3H下调为对照的0.6倍;同时,下游分支通路中的CcFLS1、CcFLS5、CcFLS6均显著上调,以上结果表明MeJA也可能促进了柚皮素和黄酮醇的积累,推测该物质可能在MeJA信号调控通路中可能发挥着重要作用.以上类黄酮生物合成酶基因在不同阶段的表达变化经qPCR验证与转录组测序结果一致.本研究揭示了类黄酮生物合成关键酶在不同胁迫下的表达模式,为进一步探究查尔酮、黄酮醇等类黄酮物质在逆境胁迫中的调控作用提供参考依据.

    类黄酮代谢通路基因家族分析铝胁迫茉莉酸甲酯处理

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    痤疮丙酸杆菌异构酶在小鼠细胞中异源表达及t10c12-共轭亚油酸的制备

    王超王洋洋饶喻李美娟...
    2304-2311页
    查看更多>>摘要：来源于痤疮丙酸杆菌异构酶(Propionibacterium acnes isomerase,PAI)能够将亚油酸转化成反式10,顺式12-共轭亚油酸(trans 10,cis 12-conjugated linoleic acid,t10c12-CLA),饲喂t10c12-CLA的动物会减少脂肪沉积和乳脂含量,能量的动态平衡受到影响.本研究用密码子优化的pai基因转染小鼠(Mus musculus)3T3细胞,经高压气相色谱分析证实,PAI将底物亚油酸高效催化成t10c12-CLA,t10c12-CLA含量最高达到了细胞内多不饱和脂肪酸总量的7.09％;与转染pIRES2-AcGFP1的对照细胞株比较,转染pai基因并合成t10c12-CLA的细胞株出现亚油酸积累(12.46％vs 14.38％～15.54％)(P<0.05)和花生四烯酸减少(13.31％vs 9.03％～11.13％)(P<0.05),同时硬脂酸(14.07％vs 11.85％～12.54％)(P<0.05)和油酸(20.29％vs 14.89％～16.87％)(P<0.05)同步减少.qPCR结果显示,pai转染细胞中生成的t10c12-CLA可上调硬脂酰辅酶A去饱和酶1(stearoyl-CoA desaturase 1,scd1)基因表达(P<0.05),可能是转基因细胞中硬脂酸含量下降的原因;但是,外源t10c12-CLA没有下调脂肪酸去饱和酶1(fatty acid desaturase 1,fads1)和fads2基因表达.高压气相色谱检测结果显示,外源添加的t10c12-CLA阻滞了亚油酸向下游花生四烯酸的代谢(P<0.05),即t10c12-CLA可能竞争性结合FADS2/FADS1酶系,从而抑制亚油酸向花生四烯酸的正常代谢.本研究证实微生物的pai基因能够在哺乳动物细胞中正常表达并生产t10c12-CLA,可为研制pai转基因动物提供参考依据.

    痤疮丙酸杆菌异构酶共轭亚油酸脂肪酸小鼠3T3细胞

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    我国乌骨鸡品种遗传多样性和品种鉴定

    贾晓旭陆俊贤唐修君樊艳凤...
    2312-2319页
    查看更多>>摘要：乌骨鸡(Gallus gallus domesticus)是我国优良的鸡遗传资源,具有一定药用价值.研究我国乌骨鸡品种的遗传多样性和品种鉴定,对于品种的保护具有重要意义.本研究对丝羽乌骨鸡、东乡绿壳蛋鸡、金湖乌凤鸡、余干乌骨鸡和竹丝鸡等5个乌骨鸡品种的197个个体的线粒体DNA的D-loop区全序列进行了检测.结果表明,5个乌骨鸡品种的D-loop区序列全长为1231～1232 bp,1231 bp的序列在859 bp处存在1处单碱基缺失位点.共计检测到27个核苷酸多态位点,界定了18个单倍型.单倍型多样性、核苷酸多样性和平均核苷酸差异分别为0.862±0.013、0.00580±0.00107和7.137.中介网络图分析显示,5个乌骨鸡品种含有A、B、C和E共4个分支(单倍型类群),但各单倍型散布在不同品种中,形态学和地理格局分布不明显.遗传距离分析表明,竹丝鸡和丝羽乌骨鸡遗传距离较远.我国乌骨鸡有4个母系来源,遗传多样性相对较低.该研究结果为我国乌骨鸡遗传资源的保护、选育和鉴定工作提供了遗传背景信息.

    乌骨鸡线粒体DNA遗传多样性品种鉴定

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    浙江省地方品种鸡白血病J亚群感染调查及遗传进化分析

    倪征陈柳汤傲星唐井玉...
    2320-2327页
    查看更多>>摘要：J亚群禽白血病(subgroup J of avian leukosis)是由肉鸡(Gallus gallus)中分离的一种由J亚群禽白血病病毒(Avian leukosis virus subgroup J,ALV-J)引起的禽白血病的亚群,其临床上主要造成患病禽类的生长和免疫抑制,该病的普遍流行给养禽业带来严重危害.本研究使用ELISA的方法对浙江省杭州光大种禽场的地方品种鸡群鸡白血病J亚群(ALV-J)的感染情况进行了检测,并对阳性样本进行了病毒分离和鉴定.通过扩增分离株的囊膜糖蛋白(envelope glycoprotein 85,GP85)基因,对分离的禽白血病病毒进行了遗传进化分析.研究结果表明,10个地方品种鸡ALV-J阳性检出率差异很大,最低者只有4％,最高者则达到46％.用原代鸡胚成纤维细胞(chicken embryo fibroblasts,CEFs)从检测阳性样本中分离出3株ALV-J(分别命名为ZJ20-1,ZJ20-2和ZJ20-3).用PCR方法从3个分离株中均扩增出GP85特异性片段,利用DNA STAR软件对分离病毒的GP85基因进行遗传演化分析.结果表明,本研究中分离的ALV-J分离株与参考毒株存在一定的遗传演化关系,可以分为两个拓朴群(G1和G2),分离的3株病毒属于G1群.与国内其他分离株的同源性为88％～98.0％.本研究为进一步深入研究ALV-J在我国鸡场中的流行规律及禽白血病净化提供了参考资料.

    J亚群禽白血病病毒(ALV-J)感染调查遗传进化分析

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    斑鳢生长激素基因的克隆及表达分析

    高丹丹欧密吴燕铎陈昆慈...
    2328-2341页
    查看更多>>摘要：生长激素(growth hormone,GH)是垂体分泌的多肽,在硬骨鱼类的发育和体细胞的生长过程中具有重要的调节作用.为探究生长激素在斑鳢(Channa maculata)雌、雄生长差异中的作用及其与性激素的相互作用机制,本研究克隆了斑鳢GH基因(GenBank No.MW574005)序列,分析了其表达模式及对外源性类固醇激素的响应.结果表明,斑鳢GH基因cDNA序列全长882 bp,开放阅读框(ORF)为639 bp,共编码212个氨基酸.斑鳢GH基因序列长1604 bp,含有5个外显子和4个内含子.在5'端上游鉴定到一段长1199 bp的侧翼序列,该序列含有前B细胞白血病转录因子3(pre-B-cell leukemia transcription factor 3,PBX3)、信号转导和转录激活因子1(signal transducers and activators of transcription 1,STA1)和叉头转录因子O3(forkhead box O3,FOXO3)等多种转录因子结合位点.组织表达分析显示,GH在斑鳢垂体中高表达,且在雄性中的表达极显著高于雌性(P<0.01);不同发育时期表达分析显示,GH基因在365 d的雄性斑鳢垂体中表达量最高,且极显著高于同时期雌性斑鳢(P<0.01).经ELISA检测验证,各发育时期内,雄性个体血清中的GH含量均高于同时期雌性个体.激素诱导实验显示,17α-乙炔基雌二醇(17α-ethynylestradiol,EE2)抑制雌、雄斑鳢垂体中GH基因的表达;17α-甲基睾丸酮(17α-methyltestosterone,MT)促进雄鱼垂体中GH基因的表达,但降低雌鱼垂体中GH基因的表达.该研究为进一步探究斑鳢雌雄生长二态性机制和生长调控的分子机理研究提供参考.

    斑鳢生长激素(GH)基因克隆表达分析

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    水稻草状矮缩病毒P3与钙调磷酸酶B样蛋白1的互作研究

    敬新欣宋霞鲁国东吴祖建...
    2342-2354页
    查看更多>>摘要：钙调磷酸酶B样蛋白(calcineurin B-like proteins,CBLs)是一类具有多个Ca2+结合结构域且氨基酸序列高度保守的小分子量蛋白.在植物中,CBLs与CBL互作蛋白激酶(CBL-interacting protein kinases,CIPKs)相互作用共同参与植物应对多种生物和非生物胁迫.本研究以水稻草状矮缩病毒(Rice grassy stunt virus,RGSV)致病蛋白RGSV P3为诱饵蛋白,利用酵母双杂交筛选了本氏烟(Nicotiana benthamiana)cDNA文库,结果发现RGSV P3与NbCBL1互作.从'日本晴'水稻(Oryza sativa ssp.japonica cv.Nipponbare)叶片中克隆了OsCBL1的CDS全序列,并通过酵母双杂交及双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementarity,BiFC)实验证实了RGSV P3与OsCBL1互作.同时发现RGSV P3通过与OsCBL1互作将OsCBL1从细胞膜招募到细胞核.另外,qPCR分析结果显示,RGSV侵染可以显著诱导OsCBL1的表达.以上结果表明,在RGSV侵染水稻过程中,P3可能通过与OsCBL1互作影响其参与的离子信号途径,进而调控病毒的侵染.该研究为深入揭示RGSV的致病性提供了思路.

    水稻草状矮缩病毒(RGSV)P3蛋白钙调磷酸酶B样蛋白1(OsCBL1)钙调磷酸酶B类蛋白互作蛋白(OsCIPK23)

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    灰葡萄孢MYB转录因子家族基因的鉴定及表达分析

    朱倩洁朱自平于新月张强...
    2355-2364页
    查看更多>>摘要：MYB(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)转录因子广泛存在于植物病原真菌中,在真菌的生长发育和胁迫响应中发挥重要功能.为了解灰葡萄孢(Botrytis cinerea)MYB转录因子家族的功能,本研究利用生物信息学方法对灰葡萄孢MYB转录因子家族进行系统进化分析、保守结构域分析、分生孢子发育时期和侵染时期的表达规律分析;利用qPCR技术,检测灰葡萄孢MYB家族基因在NaCl和H2O2处理后的表达变化.结果显示,灰葡萄孢中包含22个MYB转录因子家族基因,系统进化分析将其分为6个亚家族,分别是MYB、MYB-Hox、Zn-ZZ-MYB、DEXDc-HELICc-MYB、HAS-MYB和BAH-PND-MYB-Zn-GATA;MYB家族基因在分生孢子的不同发育时期和侵染时期呈现不同的表达规律,在NaCl和H2O2处理后出现不同的表达变化趋势,提示MYB家族基因在灰葡萄孢生长发育、侵染植物以及胁迫应答过程中可能具有重要的功能.本研究为深入探讨MYB转录因子家族的基因功能和灰葡萄孢的防治提供基础资料.

    灰葡萄孢MYB(v-mybavianmyeloblastosisviraloncogenehomolog)转录因子生物信息学分析基因表达

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    不同土壤熏蒸剂对生菜种植土壤镰孢病菌的抑制效果及土壤微生物群落的影响

    陈利达石延霞李磊柴阿丽...
    2365-2374页
    查看更多>>摘要：随着设施温室高附加值蔬菜作物的连年栽培,土传病害问题愈发突出,熏蒸剂也因此得以更广泛的应用.但鉴于熏蒸剂的广谱性,在杀死有害生物的同时,不可避免地对非靶标生物产生一定的影响.本研究采用qPCR技术、选择性培养基分离计数等方法针对棉隆(30 g/m2)、氰氨化钙(120 g/m2)和威百亩(30 mL/m2)在生菜(Lactuca sativa)种植土壤内对镰孢菌的抑制效果和土壤微生物群落的影响进行研究,生菜收获期测定植株农艺性状和产量,结合土壤理化性质开展熏蒸剂与土壤微生物互作相关分析.结果表明,棉隆、氰氨化钙和威百亩处理前,土壤镰孢菌属DNA含量分别为3.29×109、2.85×109和5.85×109拷贝数/g,熏蒸揭膜后0 d分别降至1.72×109、2.17×109和5.25×109拷贝数/g;3种熏蒸剂处理揭膜0 d微生物数量显著减少,氰氨化钙处理揭膜60 d放线菌数量恢复且高于初始水平(4.30×109拷贝数/g),其他处理在揭膜后逐渐增加但未恢复到对照水平;棉隆、氰氨化钙和威百亩处理后对生菜根腐病的防效分别为78.90％、62.55％和48.64％.棉隆、氰氨化钙和威百亩处理后单产重分别为0.72、0.70、0.70 kg,与对照相比,棉隆熏蒸处理后生菜增产率(60.00％)较高,且生菜促生率达16％以上,氰氨化钙和威百亩处理次之.氰氨化钙和棉隆处理前pH分别为6.89、6.88,揭膜60 d分别增至7.12、6.98,棉隆、氰氨化钙、威百亩初始土壤电导率分别为284.50、324.00和330.00μs/cm,揭膜60 d分别降低了22.38％、13.88％和37.18％.因此,3种熏蒸剂处理可不同程度地抑制镰孢病菌,同时也可以改良生菜的农艺性状和提高产量,后期微生物数量恢复且不会对土壤微生物群落产生明显的扰动影响,对环境较安全.本研究为生菜种植土壤微生态修复和重建技术提供了技术支撑.

    熏蒸剂镰孢菌属土壤微生物群落产量

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