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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

    大麦种质抗叶斑病鉴定和全基因组关联分析

    曲洁琼张毅杨庆丽汪军成...
    2267-2278页
    查看更多>>摘要：大麦(Hordeum vulgare)是重要的作物和工业原料,大麦叶斑病(Spot blotch)是严重危害大麦生产的病害之一.该病害主要侵害叶片和叶鞘,其发生和流行严重影响大麦的产量和品质.为挖掘与大麦抗叶斑病相关联的分子标记,本研究通过在苗期人工接种叶斑病菌株对142份大麦材料进行抗性鉴定,并利用SSR分子标记结合大麦抗叶斑病表型鉴定结果进行关联分析,寻找有效抗叶斑病位点.结果表明,70个SSR标记共检测出504个等位变异,平均每个标记为7.2个;主基因频率变异范围是0.1963～0.5035,平均为0.3442;PIC变化范围为0.5212～0.8470;基因多样性指数的变化范围是0.6007～0.8624;聚类分析和群体遗传结构分析同时将该群体分为5类.结果共检测到6个显著关联的SSR标记,分别位于大麦的3H、4H和5H染色体上,并在4H染色体上最终确定了1个赋予大麦叶斑病抗性的QTL位点.本研究结果将有助于大麦品种的选育,获得的抗大麦叶斑病相关联位点可为大麦的分子标记辅助育种提供参考.

    大麦叶斑病抗性遗传多样性SSR关联分析

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    马铃薯块茎休眠解除过程中StTCP23基因的表达分析

    王凯彤濮雪王睿张欢欢...
    2279-2289页
    查看更多>>摘要：TCP(teosinte branchedⅠ,cycloidea,proliferating cell factors 1 and 2)是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育过程中发挥着重要的调控作用.马铃薯(Solanum tuberosum)块茎的休眠和发芽,对马铃薯育种、块茎生产和加工都极为重要.课题组前期研究发现马铃薯StTCP23(GenBank No.NW_006239107.1)基因在块茎休眠解除过程中表达量持续上调,为了阐明马铃薯StTCP23基因的生物学功能,本研究对其进行了克隆、亚细胞定位和生物信息学分析,并利用qPCR技术分析了其组织特异性和块茎休眠解除过程中的表达情况.结果表明,StTCP23主要定位在细胞核上;StTCP23含有1个典型的TCP保守结构域,属于非跨膜蛋白,总磷酸化位点占22.44％.StTCP23基因在马铃薯叶中表达量最高且存在品种差异,在块茎休眠至发芽过程中StTCP23基因的表达量呈持续上升趋势,且休眠和休眠解除过程中该基因表达差异极显著(P<0.01).本研究为阐明马铃薯StTCP23基因功能提供了基础资料.

    马铃薯StTCP23生物信息学表达分析休眠

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    木薯ABA受体MePYL4a在拟南芥中过表达增强其耐旱性

    赵东黎鲍茹雪李梦桃陈新...
    2290-2300页
    查看更多>>摘要：脱落酸(abscisic acid,ABA)及其受体pyrabactin resistance-like(PYL)蛋白在植物抵御干旱胁迫中发挥重要功能.为探究木薯(Manihot esculenta)MePYL4a(GenBank No.XM_021766535)基因的抗旱功能,本研究从木薯品种'SC8'中克隆MePYL4a基因,对其进行了生物信息学分析,利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的瞬时转化法进行亚细胞定位;通过实时荧光定量PCR检测MePYL4a基因在干旱胁迫处理下的表达情况;并构建了MePYL4a过表达载体转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),进行拟南芥转基因植株的抗旱分析.结果表明,MePYL4a是不稳定蛋白,MePYL4a蛋白的亚细胞定位特征分析表明其定位于细胞核和细胞质内;qPCR分析显示,MePYL4a基因的表达水平显著受到干旱胁迫诱导,在1 h达到最高,随后慢慢下降.干旱处理后,观察表型发现MePYL4a能够提高干旱胁迫下拟南芥幼苗的耐旱性,过表达植株平均生物量是野生型(wild type,WT)的1.5倍,ABA合成关键限速酶基因9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED3)和干旱胁迫诱导表达基因(responsive to desiccation 29A,RD29A)表达量显著高于WT和Atpyl4突变体植株,抗氧化酶活性也大约比WT高了2倍,表明MePYL4a的过表达植株清除活性氧的能力强于WT和Atpyl4突变体植株,在干旱胁迫下能积累更多的生物量,增强拟南芥的抗旱性.综上所述,MePYL4a过表达降低了干旱胁迫下拟南芥中活性氧的积累,诱导抗逆基因上调表达,增强拟南芥抗旱性.本研究为MePYL4a参与木薯抗逆的进一步研究提供参考依据.

    木薯木薯脱落酸受体4a(MePYL4a)干旱胁迫基因表达量生理生化指标

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    葡萄钼辅因子硫化酶基因响应光胁迫的表达分析

    张敏董昳伶肖旭腾陈天池...
    2301-2314页
    查看更多>>摘要：植物的钼辅因子硫化酶(molybdenum cofactor sulfurases,MCSU or LOS5)在应对非生物胁迫中有重要作用.目前探究葡萄(Vitis vinfera)中的VvMCSU基因调控脱落酸(abscisic acid,ABA)合成以应对光胁迫的研究较少.本研究利用PCR扩增克隆葡萄VvMCSU基因(GenBank No.LOC100247369)的编码区序列全长,通过生物信息学对基因功能和所编码的蛋白氨基酸序列进行分析和预测,并通过实时荧光定量PCR分析该基因在不同的光照条件下的表达特征.结果表明:重度遮光引起植株的最大光合量子产量(the maximum photosynthetic quantum yield,Fv/Fm)和非光化学淬灭参数(non-photochemical quenching,qN)分别上升4.32％和28.13％,相较对照组T2,叶宽显著增加了10.16％,ABA含量显著增加了1.50倍.VvMCSU基因编码区全长2478 bp,编码825个氨基酸;其启动子区域具有多个响应非生物胁迫和激素的顺式元件.VvMCSU为具有MCSU结构的亲水性蛋白,与ABA合成相关蛋白互作;与山茶(Camelia sinensis)属同一条进化分支,亲缘关系最近.光胁迫可诱导VvMCSU的表达上调,在自然光照下,上调为对照组的2.77倍;在重度遮光下,上调为对照组的4.01倍.VvMCSU基因表达量与ABA含量和植物Fv/Fm呈极显著正相关(P<0.05).本研究结合叶绿素荧光参数和ABA含量分析了VvMCSU在不同光照条件下的表达规律,推测该基因为葡萄应对光胁迫的重要调控基因,为提高葡萄耐荫性的研究提供了理论依据.

    葡萄钼辅因子硫化酶(MCSUorLOS5)克隆光胁迫基因表达

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    草莓PYL基因家族的鉴定与非生物胁迫下的表达分析

    郭丽丽卢世雄乃国洁马维峰...
    2315-2332页
    查看更多>>摘要：PYL(Pyrabactin resistance 1-like)蛋白作为脱落酸(abscisic acid,ABA)的直接受体,在植物的生长发育和逆境胁迫响应中发挥重要作用.为探究草莓PYL家族的功能,本研究利用生物信息学方法,对森林草莓(Fragaria vesca)和凤梨草莓(F.ananassa)PYL基因家族成员进行鉴定,并采用qPCR对该基因在不同模拟逆境胁迫下的表达进行分析.结果表明,森林草莓中共含有16个FvPYL基因,分布于7条染色体上;凤梨草莓中共40个FaPYL基因,分布于18条染色体上;FaPYL基因家族的基因大小跨度较FvPYL基因大,但其蛋白结构相似,以α-螺旋和不规则卷曲为主;除了FvPYL15和FaPYL40蛋白外,其余均属于亲水性蛋白,且主要在叶绿体、细胞质及细胞核中表达.系统进化分析发现,FaPYL和FvPYL基因分布于5个亚家族中,存在于同一亚族的同一品种,其基因结构、基序位置基本相同;FvPYL基因中仅存在3对片段重复,而FaPYL基因中存在大量片段重复和个别串联重复;基因的选择压力分析发现,草莓PYL基因偏向于正选择效应.顺式作用元件分析发现,草莓PYL家族基因主要包含光响应元件、激素响应元件、胁迫响应元件及生长发育相关元件.qPCR分析表明,草莓PYL基因在不同激素、盐、PEG处理下相对表达量存在显著差异:除FvPYL8,其余FaPYL和FvPYL在ABA处理下均呈上调表达;在NaCl处理下,大部分FaPYL基因呈不同程度上调表达,其中FaPYL21和FaPYL40受200μmol/L NaCl的强烈诱导;FvPYL基因表达量总体上调,其中FvPYL11相对表达量达到对照的60倍;在PEG处理下,FvPYL基因整体呈正向调控,FvPYL1、FvPYL7上调趋势显著;FaPYL基因上调幅度差异较大,其中FaPYL2、FaPYL7相对表达量上调显著(P<0.05).综上所述,凤梨草莓PYL基因家族的基因大小差异较森林草莓的大,但其理化性质相似;FaPYL和FvPYL基因对ABA、NaCl和PEG处理均存在不同程度的响应.本研究为草莓PYL基因家族的功能挖掘及应用研究提供了理论依据.

    森林草莓凤梨草莓PYL基因家族生物信息学分析非生物胁迫

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    苏尼特羊Lnc_000588的组织表达及其在调控肌肉生长发育中互作分子的预测

    宫文典王瑞雪王荣刘俊阳...
    2333-2343页
    查看更多>>摘要：苏尼特羊(Ovis aries)是我国优质的肉羊资源,也是我国北方地区主要羊肉来源之一.长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)在绵羊肌肉发育中发挥重要作用.为预测Lnc_000588在苏尼特羊骨骼肌发育中的调控网络,本研究对其在不同部位的组织表达量进行了实时荧光定量PCR分析及靶向miRNA-mRNA的生物信息学互作预测.同时,在小鼠(Mus musculus)成肌纤维细胞(C2C12)中检测了Lnc_000588的表达量.Lnc_000588在各组织中均有表达,且在背最长肌中的表达量极显著高于其他组织(P<0.01);Lnc_000588在C2C12细胞中的表达量随着细胞分化时间的延长而增加,48 h以后极显著高于较早时的表达(P<0.01).;Lnc_000588可能通过miRNA参与调控肌肉的生长发育,其中的3个miRNA的靶基因富集于Ras信号通路(oas04014:Ras signaling pathway)、Rap1信号通路(oas04015:Rap1 signaling pathway)和AMPK信号通路(oas04152:AMPK signaling pathway)等66条通路.综上,Lnc_000588在苏尼特羊肌肉组织的表达量极显著高于其他组织,推测其参与了C2C12细胞分化.本研究为探究LncRNA参与苏尼特羊肌肉组织的调控功能提供了科学依据.

    长链非编码RNA(LncRNA)苏尼特羊肌肉靶基因

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    5个绵羊群体LHCGR基因多态性及其与产羔数的关联分析

    荣轩孟科邵顺成强浩...
    2344-2353页
    查看更多>>摘要：繁殖性状和产羔数是绵羊(Ovis aries)重要的经济性状,黄体生成素/绒毛膜促性腺激素受体(luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor,LHCGR)对绵羊的繁殖性能和产羔数具有重要的影响.为了验证LHCGR基因对绵羊产羔数的影响,本研究以杜泊羊、小尾寒羊和滩羊及其杂交后代(D,TH,F1,F2和H1)5个绵羊群体为研究对象,运用飞行质谱(Sequenom MassARRAY®SNP)技术对LHCGR基因的g.75709226 G>T、g.75733123 G>A、g.75747421 A>C和g.75748150 A>G 4个突变位点进行分型,并对各位点不同基因型和产羔数进行关联分析.结果表明:g.75709226 G>T和g.75733123 G>A位点在5个绵羊群体中为低度多态(polymorphic information content,PIC<0.25),g.75747421 A>C和g.75748150 A>G位点在5个绵羊群体中为中度多态(0.25≤PIC<0.5).在g.75747421 A>C位点中,H1绵羊群体野生型AA个体产羔数显著高于杂合型AC和突变型CC个体(P<0.05);g.75709226 G>T、g.75733123 G>A和g.75748150 A>G位点各基因型之间对各个群体的产羔数差异均不显著(P>0.05).g.75747421 A>C和g.75748150 A>G位点间存在完全连锁不平衡,产生4种单倍型和6种双倍型;双倍型H3H3个体产羔数与双倍型组合H2H3个体差异不显著(P>0.05),显著高于双倍型组合H1H1、H1H2、H1H3和H2H2个体产羔数(P<0.05).本研究结果表明,LHCGR基因g.75747421 A>C位点的多态性与H1绵羊群体的产羔数相关,为改善H1绵羊群体产羔数提供有效位点;LHCGR基因SNP位点g.75747421 A>C和g.75748150 A>G中的AAAA双倍型可以作为筛选绵羊产羔性状的潜在分子标记.本研究为LHCGR基因在绵羊产羔数性状选育中的应用提供了参考,为绵羊的选育工作提供理论依据.

    绵羊黄体生成素/绒毛膜促性腺激素受体基因(LHCGR)多态性产羔数关联分析

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    从江香猪附睾发育中自噬相关分子的表达与分布

    王涵蒙利洁龚婷
    2354-2362页
    查看更多>>摘要：自噬作为一种主要的降解/再循环途径,在维持细胞内稳态和生殖发育中发挥了重要作用.为探讨自噬在公猪(Sus scrofa)附睾发育过程中发挥的潜在作用,本研究以从江香猪附睾为对象,利用Western blot、免疫组织化学染色和qRT-PCR方法,分析了附睾在出生后15 d(初情期前)、30 d(初情期)、60 d(初情期后)和180 d(性成熟期)4个时期自噬相关分子的表达和分布.Western blot结果显示,Beclin1在60 d表达量最高、180 d表达量最低;哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)在30 d表达量最高、180 d最低;微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,MAP1LC3/LC3)-Ⅱ/LC3-Ⅰ在180 d最高,在30和60 d最低.免疫组织化学染色结果显示,Beclin1在15、30和180 d集中分布于附睾上皮主细胞和微绒毛,在60 d主要分布于附睾上皮周围的肌样细胞;LC3在15、30和60 d附睾中集中分布于主细胞和微绒毛,但180 d在上皮窄细胞有特异性表达.qRT-PCR结果显示,自噬相关基因Beclin1表达量在15 d最高、180 d最低,15和30 d差异不显著;MAP1LC3B基因表达量在180 d最高、60 d最低,各日龄段差异显著(P<0.05).自噬相关蛋白12(autophagy related protein 12,Atg12)和Unc-51样激酶1(Unc-51-like kinase 1,ULK1)基因表达量变化趋势一致,在180 d最高、60 d最低,各日龄段差异显著(P<0.05);mTOR基因表达量在30 d最高、15 d最低,各日龄段差异显著(P<0.05).上述结果提示,从江香猪附睾发育过程中可能存在mTOR介导的自噬调节通路.本研究为探讨自噬参与附睾发育的调节机制提供基础资料.

    从江香猪附睾发育自噬

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    新西兰兔三个发育阶段骨骼肌的转录组分析

    朱翠云郑琪敬敬秦帅奇...
    2363-2375页
    查看更多>>摘要：信使RNA(messenger RNA,mRNA)在调节骨骼肌发育的复杂动态网络中扮演重要角色.新西兰兔(Oryctolagus cuniculus)从胎儿到成年骨骼肌mRNA的作用尚不清晰.为筛选出与不同阶段新西兰兔骨骼肌发育相关的通路及候选基因,本研究选取新西兰兔2周龄胚胎、6周龄幼兔和6月龄成年兔的腿部肌肉进行转录组测序,分析差异mRNA及其潜在调控作用并通过qPCR进行验证.结果显示,共鉴定出12845个mRNA,其中1891个mRNA在3个发育阶段差异表达.胚胎组和幼年组之间有929个差异表达基因(上调393个,下调536个);胚胎组和成年组有938个差异表达基因(上调449个,下调489个);幼年组和成年组有24个差异表达基因(上调9个,下调15个).GO富集分析显示,胚胎组与幼年组的差异转录本与横纹肌收缩和骨骼肌收缩相关.幼年组和成年组的差异转录本与轴突延伸正调控、细胞生长正调控相关.KEGG分析结果显示,胚胎组与幼年组的差异转录本主要富集在PI3K/AKT信号通路、FoxO信号通路和AMPK信号通路.幼年组和成年组的差异转录本富集到控制肌肉生长发育的cGMP-PKG信号通路和HIF-1信号通路.qPCR验证了随机选取的10个差异基因的表达量与RNA-seq的分析结果一致.在胚胎组和幼年组中获得了ARG2、ATPTA2、TPM1、PRKAG3、PRKAA2和FoxO3等肌肉发育相关基因,在幼年组和成年组中获得了GOLGA4和PFKFB3等肌肉生长相关基因.本研究筛选了与新西兰兔骨骼肌发育的相关基因及相关通路,为后续研究新西兰兔骨骼肌发育提供了一定的理论依据.

    新西兰兔骨骼肌转录组测序差异表达基因

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    ARL15基因敲除小鼠模型建立和表型分析

    薛明明王克君产舒恒雒亚彪...
    2376-2384页
    查看更多>>摘要：大量基因组关联分析研究发现ADP核糖基化因子样15(ADP-ribosylation factor-like 15,ARL15)基因变异与能量代谢相关疾病显著关联.为深入研究该基因生物学功能,本研究利用CRISPR/Cas9技术首次构建了ARL15基因敲除小鼠(Mus musculus)模型,并对其表型进行了分析.一代测序结果显示,敲除了小鼠ARL15基因2号外显子在内的1841 bp;与野生型小鼠相比,ARL15-/-小鼠ARL15基因和蛋白表达水平均显著降低(P<0.05);在胚胎期16.5 d,ARL15+/+、ARL15+/-和ARL15-/-3种基因型小鼠胚胎的存活比例符合孟德尔遗传定律;ARL15-/-小鼠在出生后0.5 d死亡,且体重较轻(P<0.05);qPCR结果表明,小鼠ARL15基因缺失分别抑制了脂肪和肠道组织中脂联素(adiponectin,C1Q and collagen domain containing,Adipoq)和二酰基甘油O-酰基转移酶2(diacylglycerol O-acyltransferase 2,DGAT2)基因的表达(P<0.05).表明该基因对小鼠出生后早期存活和机体脂质代谢具有重要作用.本研究成功建立了ARL15基因敲除小鼠模型,可用于ARL15基因功能的深入研究.

    ADP-核糖基化因子样15(ARL15)基因敲除小鼠模型表型分析

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