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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

    AMPKα1不同功能位点的突变对小鼠卵母细胞成熟能力的影响

    石丽君任雪华虞莲王丽丽...
    413-424页
    查看更多>>摘要：单磷酸腺苷活化蛋白激酶(adenosine 5'-monophosphate-activated protein kinase,AMPK)作为哺乳细胞内调控代谢的关键酶,在卵母细胞成熟过程中发挥重要作用,但目前AMPK的催化亚基AMPKα1在小鼠(Mus musculus)卵母细胞成熟过程中发挥的作用尚不清楚.本研究利用重叠延伸PCR(splicing by overlap extension PCR,SOE-PCR)技术对小鼠AMPKα1基因的多个位点进行了突变,分别获得AMPKα1-D157A、AMPKα1-T172D、AMPKα1-S485A以及AMPKα1-S485A-S173A突变体,在Hela细胞系中验证其功能后体外转录得到cRNAs,并通过显微注射技术在小鼠卵母细胞中超表达含有各突变位点的AMPKα1基因.结果显示,AMPKα1及其突变体在Hela细胞的胞质内广泛分布,且超表达AMPKα1-S485A突变体的细胞增殖数量和活性均增加;同时,AMPKα1及其突变体在小鼠卵母细胞中的超表达呈聚集分布,并与减数分裂过程中的染色质分离相关联.与对照组相比,除超表达AMPKα1-S485A组之外,其余各组的超表达都加速了小鼠卵母细胞的成熟进程,而超表达AMPKα1-S485A突变体的卵母细胞生发泡破裂(germinal vesicle breakdown,GVBD)率与对照组相比无显著差异,且增加了卵母细胞的极体排出率以及降低了卵母细胞的死亡率.以上结果表明,AMPKα1在小鼠卵母细胞成熟过程发挥着重要作用,为其后续在卵母细胞中的作用研究提供了参考.

    单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)功能位点突变显微注射小鼠卵母细胞成熟

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    过表达GbRac1基因增强大豆对疫霉根腐病的抗性

    王钟伟张原宇刘东波牛陆...
    425-433页
    查看更多>>摘要：疫霉根腐病(Phytophthora root and stem rot,PRR)是影响大豆(Glycine max)生产的毁灭性病害之一,可造成大豆产量损失10％～50％.转基因技术为抗疫霉根腐病大豆品种培育提供了有效手段.小G蛋白(small GTPases)作为植物信号转导中的"分子开关",不仅在植物生长发育过程中参与调控植物对外界环境刺激的响应,同时在植物防卫反应的建立中也发挥着重要的作用.本研究将海岛棉(Gossypium barbadense)小G蛋白编码基因Rac1(Gossypium barbadense Rac family small G protein 1,GbRac1)导入栽培大豆品种'Williams 82'中.Southern blot和逆转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)检测结果表明,外源基因已整合至大豆基因组中且能够稳定表达.T3和T4代转基因大豆株系的PRR抗性鉴定是采用下胚轴接种法接种疫霉菌1号生理小种,接种7 d后,对照品种'Williams 82'出现叶片萎蔫和植株死亡现象,而多数转基因植株则表现正常,其接种存活率为70.68％～90.63％,而对照存活率仅为40.74％～50.85％.在未接种疫霉菌1号生理小种的生长条件下,过表达GbRac1基因的转基因大豆株系的主要农艺性状与受体'Williams 82'相比没有显著差异.以上研究结果的获得,说明过表达GbRac1基因显著增强了转基因大豆对疫霉根腐病的抗性,且对其他表型性状未产生非特异性的影响.本研究为进一步拓宽大豆抗性遗传基础,培育抗疫霉根腐病大豆新品种提供了基础资料.

    大豆疫霉根腐病疫霉菌棉花小G蛋白Rac1(GbRac1)抗病性

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    沉默GbGSTU7基因对海岛棉枯萎病抗性的影响

    邓晓娟陆小双陈琴张梦洁...
    434-441页
    查看更多>>摘要：GSTU7基因编码谷胱甘肽转移酶(glutathiones transferases,GSTs),本课题组前期通过对枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)感染的海岛棉(Gossypium barbadense)转录组数据分析发现,GbGSTU7(GenBank No.GB_A03G0575)基因响应抗枯萎病过程.为了验证GbGSTU7基因在海岛棉抗枯萎病中的作用,本研究利用烟草脆裂病毒(Tobacco tattle virus,TRV)诱导的基因沉默系统(virus-induced gene silencing,VIGS)沉默海岛棉抗病材料'06-146'中的GbGSTU7基因,通过qPCR技术分析GbGSTU7基因的表达情况;采用枯萎病7号生理小种侵染GbGSTU7基因沉默植株,以研究基因沉默植株的抗病性,同时对海岛棉谷胱甘肽过氧化物酶的活力进行测定、分析.结果显示,诱导植株GbGSTU7基因的沉默效率为74％,对棉花枯萎病的病情指数升高了31.4,可溶性蛋白含量上升了3倍,谷胱甘肽过氧化物酶活性降低了2倍.表明GbGSTU7基因在海岛棉的抗枯萎病反应中具有重要作用,GbGSTU7的沉默影响了蛋白转运,与谷胱甘肽过氧化物酶协同起到抵御病菌的侵染.本研究为深入探讨GbGSTU7基因参与海岛棉枯萎病中的抗性机制提供了参考依据.

    海岛棉谷胱甘肽转移酶病毒诱导的基因沉默系统枯萎病

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    薄壳山核桃和山核桃CDPK基因家族的鉴定及表达分析

    赵娟朱凯凯范平桦谭鹏鹏...
    442-456页
    查看更多>>摘要：钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK)是植物特有的一类丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶,在植物生长发育和逆境信号转导过程中具有十分重要的作用.为了探讨CDPK在薄壳山核桃(Carya illinoinensis)和山核桃(Carya cathayensis)生长发育过程中的作用,本研究利用生物信息学手段从薄壳山核桃和山核桃基因组中鉴定CDPK基因家族,利用MEGA7.0软件进行多序列比对和系统进化树构建,并进行基因结构和保守基序分析.结果显示,本研究成功鉴定了28个薄壳山核桃CDPK基因家族成员(CILCDPK1～28)和25个山核桃CDPK基因家族成员(CCACDPK1～25);进一步构建薄壳山核桃、山核桃、拟南芥(Arabidopsis thaliana)以及水稻(Oryza sativa)的CDPK成员系统进化树,聚类分析结果显示CDPK蛋白分为4个亚组;顺式作用元件分析结果表明,所有CDPK基因均含有激素响应元件,其中数目最多的是脱落酸响应元件.薄壳山核桃和山核桃的转录组数据分析显示,3个CILCDPKs和2个CCACDPKs可能在胚胎发育的3个关键阶段发挥重要作用;薄壳山核桃嫁接愈合过程中,3个CDPK家族基因高表达,可能在薄壳山核桃愈伤组织和维管组织形成时期发挥重要作用.qPCR分析结果显示,CILCDPK1/3/6/11/13/19/25在干旱胁迫下基因表达上调.本研究为探讨CDPK基因家族在植物生长发育及干旱胁迫响应中的作用机制提供参考.

    薄壳山核桃山核桃钙依赖蛋白激酶(CDPK)基因家族基因表达

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    番红花R2R3-MYB转录因子的鉴定与时空表达分析

    吴瑞林定罗栋周伊汝...
    457-472页
    查看更多>>摘要：R2R3-MYB转录因子是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与了植物的次生代谢调控过程.为探究番红花(Crocus sativus)中R2R3-MYB转录因子的时空表达特征并筛选与番红花次生代谢相关的CsR2R3-MYB转录因子,本研究以其全长转录组测序数据为基础,利用生物信息学方法对CsR2R3-MYB转录因子进行鉴定和系统分析,并用qRT-PCR对其时空表达模式进行探讨.从番红花转录组中筛选出42个R2R3-MYB转录因子,理化性质分析结果显示均为不稳定亲水性蛋白,亚细胞定位预测结果显示大部分在细胞核中表达.与拟南芥(Arabidopsis thaliana)R2R3-MYB一同构建进化树,可将CsR2R3-MYB分为26个亚类,根据同源蛋白功能保守特性推测与S7、S19、S20亚组同源的CsMYB9、CsMYB16、CsMYB17、CsMYB18、CsMYB20和CsMYB21通过响应茉莉酸(jasmonic acid,JA)信号参与番红花活性物质的次生代谢调控.基因表达模式结果表明:CsMYB5、CsMYB6、CsMYB7、CsMYB9、CsMYB10、CsMYB13、CsMYB17、CsMYB19、CsMYB21、CsMYB22、CsMYB23、CsMYB26、CsMYB28、CsMYB30、CsMYB31与CsMYB32在柱头中表现出较高的表达量,并且响应了JA信号.前期研究发现JA可促进番红花类黄酮的生物合成,结合系统进化树及表达分析结果,筛选出CsMYB9、CsMYB17和CsMYB21可能通过响应JA信号参与番红花次生代谢进行调控.本研究为后续探究CsR2R3-MYB的功能提供参考,也为番红花次生代谢转录调控研究提供思路.

    番红花R2R3-MYB转录因子生物信息学分析表达模式次生代谢

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    YWHAZ基因对前列腺癌22RV1细胞增殖、迁移的影响

    李永赵佳福罗斌杰陈晨...
    473-484页
    查看更多>>摘要：前列腺癌是一种异质性疾病,具有高度的临床和基因异质性,拥有多调控治疗靶点.为研究14-3-3蛋白家族各亚型在前列腺癌不同细胞系中的表达图谱,寻找治疗前列腺癌的特异性药物靶点.本研究通过qPCR结合UALCAN-TCGA analysis数据库(http://ualcan.path.uab.edu/index.html)对不同前列腺癌细胞系中14-3-3蛋白家族各亚型的表达模式进行分析;通过上调和下调酪氨酸3单加氧酶/色氨酸5单加氧酶激活蛋白ζ(tyrosine 3-monooxygenase/tryptophan 5-monooxygenase activation protein zeta,YWHAZ)基因表达量,采用CCK-8试剂盒(cell counting kit-8)方法和细胞划痕实验验证其不同表达水平对22RV1细胞增殖和迁移能力的影响.结果发现,YWHAZ基因在格里森评分(Gleason score,GS)低于8时,YWHAZ在癌组织中表达量低于正常组织,而在中后期随着格里森评分升高,YWHAZ在前列腺癌细胞系中相对表达量呈现明显上升趋势.CCK-8实验和细胞划痕实验结果发现,干扰和超表达YWHAZ在22RV1细胞中的表达水平后,严重影响了22RV1细胞的增殖和迁移能力.以上结果表明,在前列腺癌发病中后期,YWHAZ可能扮演了原癌基因的角色.相关结果为后续研究靶向该基因的药物提供理论基础和实验思路.

    前列腺癌酪氨酸3单加氧酶/色氨酸5单加氧酶激活蛋白ζ(YWHAZ)22RV1细胞细胞增殖细胞迁移

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    藏猪肺组织新转录本注释及功能解析

    袁浩楠杨雅楠杨天良权金强...
    485-495页
    查看更多>>摘要：藏猪(Sus scrofa)是高原生境中的代表性非模式动物,对其高原反应机制的研究可为其他动物低氧适应机制的探索提供参考依据.为了完善和优化藏猪基因组注释信息,解析藏猪肺组织在转录水平上对低氧环境的响应特征,本研究对不同海拔藏猪的肺脏组织进行RNA-seq测序,构建cDNA文库,将重新组装的测序数据与藏猪参考基因组进行比对分析.结果显示,本研究延伸了334个基因的5'端和3'端,并对1313个基因的5'端和2734个基因的3'端分别实现了延伸;挖掘新转录本809个,其中95个新转录本在不同海拔间的表达差异显著(P<0.05).GO分析显示差异新转录本在细胞代谢、酶催化活性和细胞组分等过程被显著富集(P<0.05);KEGG富集发现差异新转录本显著富集在程序性细胞坏死和核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)炎症信号等通路(P<0.05).随机挑选9个显著差异的新转录本进行qPCR验证,结果与RNA-seq一致.本研究为完善藏猪基因组注释信息提供了有益补充和借鉴,为进一步研究藏猪适应不同海拔环境的遗传机制提供参考依据.

    藏猪新转录本基因结构优化低氧适应性

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    绵羊MYF5基因多态性及其与生长性状的关联分析

    孟科张天闻梁鹏邵顺成...
    496-505页
    查看更多>>摘要：肌源性因子5(myogenic factor 5,MYF5)被认为是影响肌肉生长发育的重要基因.本研究旨在探究MYF5基因的遗传变异对绵羊(Ovis aries)生长性状的影响,以期为优质肉羊新品种(系)培育提供有效的分子遗传标记.利用液相捕获测序技术获得MYF5基因在杜泊羊、小尾寒羊和滩羊共91只羊中的变异位点,筛选出具有多态性且品种间差异显著的3个SNP位点(124510044,124509770和124507708).针对筛选出的位点利用飞行质谱对3个绵羊品种杂交后代的383只绵羊进行检测,并与初生和3月龄的生长性状进行关联分析.结果显示:124510044位点检测出3种基因型,在所有群体中均处于中度多态(0.25≤PIC<0.50);124509770位点检测出3种基因型,在H1代群体中处于低度多态(PIC<0.25),在其他群体中处于中度多态(0.25≤PIC<0.50);124507708位点只检测出缺失1种基因型.在H2代群体中,124510044位点CT基因型个体的3月龄体高显著高于TT基因型(P<0.05),124509770位点CG基因型个体3月龄体高显著高于GG基因型(P<0.05);在不考虑世代的情况下,GG基因型个体3月龄胸围显著高于CC基因型(P<0.05).124510044和124509770位点为完全连锁不平衡,产生4种单倍型和5种双倍型;双倍型H4H4个体初生和3月龄的胸围显著高于H1H1(P<0.05).本研究结果表明,MYF5基因的遗传变异对绵羊的生长性状有影响,124510044和124509770位点可以作为肉羊生长发育和产肉性能的潜在候选遗传标记,本研究为MYF5基因在肉羊的选种选育提供了重要参考,为肉羊的分子标记辅助育种中提供了理论依据.

    绵羊肌源性因子5(MYF5)基因多态性生长性状关联分析

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    湖羊CNTF基因组织表达、SNPs扫描及其与生长性状关联分析

    程江博张德印张煜坤宋其志...
    506-516页
    查看更多>>摘要：睫状神经营养因子(ciliary neurotrophic factor,CNTF)是影响肌肉发育的重要候选基因,可以编码具有多种生物学功能的细胞因子.本研究旨在探讨绵羊(Ovis aries)CNTF基因的组织表达规律,扫描其SNPs并在大规模群体中与生长性状进行关联分析.本研究以1399只系谱清晰、表型记录准确的湖羊(Ovis aries)群体为研究对象,利用qPCR技术检测了绵羊睫状神经营养因子基因在湖羊10个组织的表达量,采用混合池测序的方法扫描该基因SNPs,并与生长性状进行关联分析.研究结果发现,生长性状间存在较高的正相关,体重与体长、体高、胸围和管围等体尺指标相关性较高(P<0.01).绵羊CNTF基因广谱表达,在心、肝、脾、肺、肾等10个组织中均有表达,其中在肝脏和瘤胃中表达量较高.在绵羊CNTF基因第1内含子中检测到了g.2576 C>G多态位点,表现为中度多态.性状关联分析结果显示,该多态位点与湖羊80～180 d阶段的体重、体高、体长、胸围、管围等生长性状呈显著关联(P<0.05).其中,携带GG基因型个体的80、100、120、140、160 d体重和80、100、120 d体高以及160 d胸围显著高于携带CG基因型个体(P<0.05),携带GG基因型个体的140、160、180 d体高和80、100、140和180 d胸围以及各阶段管围均显著高于携带CG基因型和CC基因型个体(P<0.05).本研究结果表明CNTF基因g.2576 C>G位点可作为候选分子标记用于湖羊生长性状的育种实践.

    湖羊SNP睫状神经营养因子基因(CNTF)生产性状

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    早期补饲开食料对羔羊瘤胃组织转录组的影响

    汪晓娟吕凤庞鑫刘国华...
    517-527页
    查看更多>>摘要：瘤胃是反刍动物重要的消化器官,早期补饲开食料可以满足羔羊(Ovis aries)快速生长的营养需要,并促进瘤胃早期发育.本研究通过研究羔羊补饲开食料对瘤胃组织基因表达的影响,旨在阐明开食料对瘤胃发育的作用机理.选取健康的7日龄湖羊公羔22只,随机分为对照组与补饲组,对照组饲喂代乳粉,补饲组在饲喂代乳粉的基础上补饲开食料.28日龄屠宰,采集瘤胃腹囊组织,进行转录组测序分析.结果显示:对照组与补饲组分别获得61.70和58.95 Gb的有效数据,与参考基因组的比对效率在87.85％～89.45％;与对照组相比,补饲后筛选出868个差异表达基因,其中上调基因464个,下调基因404个,主要富集于酶活性、离子通道、膜运输等GO功能及甾类激素生物合成、花生四烯酸代谢、过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路、脂肪细胞脂解作用的调节、环腺苷酸等KEGG信号通路.关联性分析显示,含IQ基元GTP酶激活蛋白2重组蛋白(recombinant IQ motif containing GTPase activating protein 2,IQGAP2),溶质载体家族16成员1重组蛋白(recombinant solute carrier family 16,member 1,SLC16A1),锚蛋白重复结构域45(ankyrin repeat domain-containing protein 45,ANKRD45),3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase 2,HMGCS2),磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶2(phosophoenolpyruvate carboxykinase 2,PCK2)均与瘤胃乳头长度、乙酸、丙酸、丁酸和总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acid,TVFA)显著正相关(P<0.05);而神经酰胺合酶3(ceramide synthase 3,CERS3),角蛋白4重组蛋白(recombinant keratin 4,KRT4),可溶性载质转运蛋白22A17抗体(solute carrier family 22A17,SLC22A1),胰岛素样生长因子结合蛋白6(recombinant insulin like growth factor binding protein 6,IGFBP6)均与其呈显著负相关(P<0.05).说明羔羊补饲开食料后可能是通过调控与瘤胃上皮增殖和养分代谢相关基因的表达量而促进了瘤胃发育.本研究为进一步探讨补饲开食料对瘤胃发育的机理提供了理论依据.

    开食料羔羊瘤胃基因表达转录组

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