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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PDR基因家族的鉴定与表达分析

    何浩王志明张立强唐艺真...
    445-459页
    查看更多>>摘要：多向耐药性蛋白(pleiotropic drug resistance,PDR)是ABC转运蛋白超家族重要的亚家族成员,在响应外界胁迫和植物生长发育的生理过程中发挥着重要作用,但在小麦(Triticum aestivum)中研究较少.为探讨小麦PDR基因家族对逆境胁迫的响应,本研究对小麦PDR基因家族进行了全基因组鉴定和生物信息学分析,并通过qPCR方法验证其在非生物胁迫下的响应情况.结果显示,小麦中共鉴定出76个TaPDRs基因,主要位于3、5和7号染色体上,编码氨基酸1242～1517个,分子量为140.69～170.99 kD,预测等电点范围为6.22～8.94;系统进化分析将TaPDRs基因分为5类(ClassⅠ～Ⅴ),多数TaPDRs蛋白基序具有高度的保守性,同一类型TaPDRs具有较为相似的基因结构;基因复制分析共发现10组串联复制基因和56对片段复制基因;组织特异性分析发现,TaPDRs基因在小麦不同组织中的表达水平有较大差异,大多在根组织中高表达;qPCR结果显示,TaPDRs基因能够不同程度的响应盐、干旱、镉胁迫以及脱落酸处理.本研究为探索TaPDRs基因在非生物胁迫响应中的作用提供参考.

    小麦PDR基因家族生物信息学分析非生物胁迫

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    抗感玉米自交系对小斑病菌早期侵染反应的转录组分析

    甘林兰成忠阮妙鸿刘晓菲...
    460-474页
    查看更多>>摘要：玉米小斑病是世界玉米(Zea mays)产区重要的一种叶部真菌性病害,不同遗传背景的玉米品种对小斑病的抗性存在明显差异.为探明玉米对小斑病菌(Cochliobolus heterostrophus)早期侵染反应的分子机制,本研究采用比较转录组测序技术对小斑病菌接种12和24 h后的抗病自交系'Mo17-R'和感病自交系'罗31-S'的测序数据进行了分析.结果表明,接种病原菌后,'Mo17-R'和'罗31-S'分别共有11416和11027个差异表达基因.通过GO功能富集和KEGG代谢途径分析,发现两个玉米自交系在GO分类的细胞、细胞部分、细胞器、膜、结合、催化活性、代谢过程、细胞过程和单有机物过程中被富集的差异表达基因较多;而在苯丙烷类生物合成、信号传导、植物-病原菌互作、淀粉和蔗糖代谢途径中也富集较多的差异表达基因.其中,与抗病相关的富集途径中,苯丙烷类生物合成、植物激素信号传导、植物-病原菌互作为'Mo17-R'和'罗31-S'两个自交系中差异基因共同显著富集的途径,而参与萜类合成途径的基因仅在感病自交系'罗31-S'中获得显著富集.此外,发现过氧化物酶、肉桂醇脱氢酶、乙烯应答转录因子、环核苷酸门控离子通道、细胞色素P450等相关基因在抗病自交系'Mo17-R'中被显著诱导上调表达,而在感病自交系'罗31-S'中基因诱导表达倍数低于抗病自交系或下调表达,提示这些基因在抗病玉米抵抗小斑病菌的早期侵染中发挥重要作用.本研究结果为深入探讨玉米和小斑病菌互作及玉米抗病分子机制提供重要的理论基础.

    玉米小斑病菌转录组基因表达互作机制抗病性

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    葡萄VvWRKY26基因克隆与表达分析

    张国蓉梁长梅郭建勇张泽宁...
    475-487页
    查看更多>>摘要：WRKY家族广泛参与植物的生长发育、调节物质代谢和响应环境信号等过程.为了解葡萄(Vitis vinifera)VvWRKY26基因的功能,本研究以'无核早红'('WuHeZaoHong')葡萄为材料,采用同源序列法克隆了VvWRKY26基因(GenBank No.KX823961.1),并对其进行了生物信息学、时空表达及水杨酸(salicylic acid,SA)响应表达分析.生物信息学分析表明,VvWRKY26的CDS区长为1434 bp,编码477个氨基酸,无规则卷曲、α-螺旋及β-折叠构成其二级结构,为非分泌、非跨膜、分布于核内的蛋白;与矮牵牛(Petunia hybrida)PhPH3(GenBank No.AMR43368.1)、油菜透明种皮2(Brassica napus transparent testa glabra 2,BnTTG2)(GenBank No.106423067)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtTTG2(GenBank No.818303)高度同源,属于第Ⅰ类WRKY转录因子家族.启动子顺式作用元件分析表明,VvWRKY26启动子具有光信号、抵御活性氧胁迫、SA和赤霉素(gibberellin acid,GA)信号等响应元件.荧光定量PCR结果表明,VvWRKY26在花、茎、芽、卷须、幼叶、成熟叶和果实组织中均有表达,在幼果期和转色期表达量较高;SA处理后0.5～8 h表达量均显著高于对照(P<0.05).本研究为后续研究VvWRKY26在SA信号转导中的作用提供理论依据.

    葡萄VvWRKY26转录因子基因克隆生物信息学分析表达分析

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    葡萄热激蛋白VvDnaJ05与VvDnaJ26基因的克隆和功能分析

    陈天池徐涛沈乐意罗英杰...
    488-499页
    查看更多>>摘要：葡萄(Vitis vinifera)在栽培过程中常常会遭受众多环境胁迫,了解葡萄植株对胁迫的抗逆机制是当前葡萄栽培技术研究的热点.在众多与抗逆相关的蛋白中,DnaJ蛋白作为热激蛋白70(heat shock pro-tein 70,HSP70)的分子伴侣,在植物生理生化及胁迫响应过程中发挥重要作用.本研究以DnaJ基因家族中克隆得到的VvDnaJ05(GenBank No.OQ102602)和VvDnaJ26(GenBank No.OQ108519)为研究对象,对其在不同组织、不同激素处理和不同逆境胁迫下的表达量进行了测定;同时构建了过表达和互作载体,对其蛋白功能与互作情况进行了验证.结果显示,VvDnaJ05全长共计822 bp,编码273个氨基酸;VvDnaJ26为1254 bp,编码417个氨基酸.VvDnaJ05和VvDnaJ26分别在果皮和种子中呈高表达状态.VvDnaJ05和VvDnaJ26启动子区均存在激素响应元件,两者在茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)和水杨酸(salicylic acid,SA)处理下表达量均出现明显变化.VvDnaJ05和VvDnaJ26在盐、弱光胁迫和热胁迫下表达量出现明显变化,特别是在热胁迫处理下,热胁迫(35℃)处理6 h后两者的表达量相比于处理前均显著升高(P<0.05).经瞬时过表达VvDnaJ05和VvDnaJ26处理的烟草(Nicotiana tabacum)植株,相比于空载处理组,丙二醛和过氧化氢的含量显著降低(P<0.05),耐热性明显更强.亚细胞定位显示,VvDnJ05定位于细胞质和细胞核中,VvDnaJ26则定位在细胞质中.酵母双杂交实验显示,VvDnaJ05和VvDnaJ26蛋白不存在互作情况.以上结果表明,VvDnaJ05和VvDnaJ26各自发挥其生物学功能并在葡萄抗逆境胁迫过程中发挥重要作用.本研究初步阐明了VvDnaJ的潜在功能,为后续DnaJ蛋白的深入研究及抗逆性葡萄品种选育提供理论参考.

    葡萄DnaJ蛋白逆境胁迫瞬时过表达

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    褪黑素对半夏高温倒苗及DNA甲基化的影响

    崔婉宁杨金荣刘梦梦韩磊...
    500-508页
    查看更多>>摘要：褪黑素广泛参与植物的逆境响应调控,其在半夏(Pinellia ternata)高温倒苗中的功能及调控机制尚不清楚.本研究以'宿半夏'为材料,比较不同浓度褪黑素处理对半夏高温倒苗率的影响,并基于甲基化敏感扩增多态性(methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)分析褪黑素处理对半夏基因组甲基化变异的影响.结果表明,浓度为50和100μmol/L的褪黑素均可显著降低半夏的高温倒苗率(P<0.05).选取效果较好的褪黑素浓度(50μmol/L)对半夏进行处理,分析其对半夏基因组甲基化变异的影响,发现对照组半夏在高温胁迫0和6 h的总甲基化率分别为56.97％与45.38％,而50μmol/L褪黑素处理组在高温胁迫6 h的甲基化率为52.11％,表明褪黑素处理总体上延缓了高温胁迫诱导的半夏基因组的去甲基化.分析差异甲基化条带发现,褪黑素处理主要影响半夏线粒体与叶绿体基因组甲基化的修饰;同时发现,半夏过氧化氢酶2(P.ternata catalase 2,PtCAT2)在褪黑素处理条件下去甲基化,且基因表达量上调,表明褪黑素可通过甲基化修饰调控活性氧的积累,进而参与高温胁迫条件下半夏的倒苗调控.本研究明确了褪黑素调控半夏高温倒苗的功能,并从表观遗传视角解析了其可能的调控途径,为研究半夏的倒苗调控机理提供了理论参考.

    半夏褪黑素倒苗率DNA甲基化甲基化敏感扩增多态性(MSAP)

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    马尾松SPL基因家族鉴定及其响应低磷胁迫的表达分析

    王春昱范付华
    509-517页
    查看更多>>摘要：SPL(SQUAMOSA promoter binding protein(SBP)-like)是植物特有的转录因子,在植物生长发育和代谢中具有重要作用.本研究基于课题组前期获得的马尾松(Pinus massoniana)转录组数据筛选SPL家族成员,通过生物信息学方法,对马尾松SPL基因家族成员进行蛋白理化性质分析、亚细胞定位预测、保守蛋白基序(motif)分析和系统进化树分析.结果显示,在马尾松转录组数据中筛选出11个家族成员,预测所有家族成员定位于细胞核,编码蛋白质由190～1147个氨基酸组成,相对分子质量为21.6～127.1 kD;所有序列都含有motif1～3,为SBP结构域保守基序;11个PmSPL成员都含有2个C2HC锌指结构和1个核定位信号.利用qRT-PCR技术检测PmSPL基因家族对低磷胁迫的响应,结果显示,在低磷处理不同时间的马尾松幼苗地上和地下部分,PmSPL3和PmSPL8表达均没有显著变化,对低磷胁迫没有响应;PmSPL4和PmSPL6在低磷处理12 d的地上和地下部分均显著上调表达,可能在低磷胁迫响应中发挥作用.本研究结果为进一步揭示马尾松SPL基因响应低磷胁迫的生物学功能提供参考依据.

    SPL基因家族马尾松生物信息学低磷胁迫

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    大通牦牛PDGFD基因克隆、生物信息学及组织表达谱分析

    李歆怡王福彬黄纯马晓明...
    518-529页
    查看更多>>摘要：牦牛(Bos mutus)是高原地区十分重要的种质资源.为研究牦牛血小板源性生长因子D(platelet-derived growth factor D,PDGFD)基因的结构及功能,并探究其在牦牛不同年龄的7个组织中的表达情况,本研究以36月龄大通牦牛的皮下脂肪组织cDNA为模板克隆牦牛PDGFD基因的CDS序列,利用基因序列进行生物信息学分析及蛋白理化性质预测,qPCR检测PDGFD在大通牦牛胚胎期150 d与36月龄成年时期2个年龄段7个组织(心,肝,脾,肺,肾,背最长肌,皮下脂肪)中的相对表达量.结果表明,大通牦牛PDGFD的CDS区全长为1095 bp,共编码氨基酸364个,同野牦牛PDGFD基因的亲缘关系最近(99.8％),与猪(Sus scrofa)最远(91.2％);牦牛PDGFD蛋白预测为稳定的亲水性分泌蛋白,无跨膜结构域,存在1个CUB结构域(116 aa)及1个PDGF结构域(93 aa);PDGFD蛋白高级结构由无规则卷曲(48.21％)、α-螺旋(25.62％)、延伸链(21.49％)和β-转角(4.68％)相互连接而成,主要与同为血小板源性生长因子、血管内皮生长因子相关蛋白相互作用.qPCR结果显示,牦牛2个发育阶段的7个组织中均有PDGFD基因的表达,在对比2个时期的PDGFD基因组织表达规律后发现,心脏中的基因表达维持在较高水平,脂肪组织中的基因表达量变化最大,随着牦牛生长极显著升高(P<0.001).推测PDGFD基因与牦牛心脏发育有着密切关系,在生长发育过程中影响脂肪的沉积.本研究为PFGFD基因在牦牛脂肪沉积的调控机制的研究提供理论依据,可以作为牦牛的遗传育种的参考.

    大通牦牛血小板源性生长因子D(PDGFD)基因蛋白功能分析脂肪组织基因表达

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    瘦素及其受体在幼年牦牛不同部位皮肤中的差异性分析

    赵鹏飞崔燕余四九廖博...
    530-538页
    查看更多>>摘要：瘦素(leptin,LP)及其受体(leptin receptor,LEPR)在食物摄入和控制能量消耗等方面起着关键作用,LP及LEPR在皮肤和毛囊生长过程中所发挥的作用也逐渐被证明.为探究LP和LEPR在幼年牦牛(Bos grunniens)不同部位皮肤组织中的分布特点,以及在不同部位皮肤中可能发挥的作用,本研究选取10头健康幼年牦牛,采集背部、腹部、腋下以及阴囊皮肤,利用qPCR、Western blot和免疫组织化学法对LP及LEPR在幼年牦牛背部、腹部、腋下和阴囊4个部位皮肤组织中的准确分布位置及表达量进行研究.免疫组化结果显示,LP和LEPR表达部位基本相同,主要分布在表皮层、毛囊外根鞘、汗腺、皮脂腺、毛细血管内皮细胞以及真皮层内成纤维细胞中.平均光密度结果显示,LP和LEPR在腹部和背部的表达水平均显著高于腋下和阴囊(P<0.05).qPCR结果显示,LP在背部和腹部的表达水平显著高于腋下和阴囊(P<0.05);LEPR在背部的表达水平显著高于其他3个部位(P<0.05);腹部、腋下、阴囊两两相比较,差异不显著(P>0.05).Western blot结果显示,LP在腹部和背部表达量显著高于腋下和阴囊的表达量,且各部位之间差异均显著(P<0.05).LEPR在背部和腹部的表达量显著高于阴囊和腋下的表达量,且各部位之间差异均显著(P<0.05).本研究在幼年牦牛皮肤中检测到LP和LEPR的表达,不同部位皮肤组织中的表达位置基本相同,主要集中在表皮、毛囊外根鞘、皮脂腺、汗腺、毛细血管内皮细胞及真皮层内成纤维细胞中,但不同部位皮肤中的表达水平存在显著差异,结果表明LP和LEPR可能在皮肤和毛囊生长过程中发挥重要作用.本研究为进一步探究高原环境下牦牛皮肤及毛囊生长调控机制提供一定的基础资料.

    幼年牦牛皮肤瘦素(LP)瘦素受体(LEPR)

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    YAP和TEAD1在牦牛黄体形成、发育和退化中的表达

    周应聪王靖雷张同享杜培岩...
    539-548页
    查看更多>>摘要：Yes相关蛋白(yes-associated protein,YAP)和TEA转录因子1(TEA domain transcription factor 1,TEAD1)是Hippo信号通路的下游转录共激活因子,在雌性动物生殖过程中发挥重要作用.为探究YAP和TEAD1与牦牛(Bos grunniens)黄体(corpora lutea,CL)形成、发育和退化之间的关系,本研究采集雌性牦牛黄体组织,按照黄体的形成(红体期和有腔黄体期)、发育(妊娠黄体期)和退化(退化黄体期和白体期)过程将实验材料分为5组,通过qPCR和Western blot检测YAP和TEAD1基因和蛋白在黄体形成、发育和退化中的表达差异性,运用免疫组织化学法对YAP和TEAD1在黄体形成、发育和退化中进行定位分析.结果显示,YAP和TEAD1在牦牛黄体组织中有较丰富的表达,且在黄体组织的不同发育阶段其表达量存在差异性,尤其是在有腔黄体期YAP和TEAD1表达量最高且显著高于其他时期(P<0.05),而在退化期黄体组织中YAP和TEAD1表达量最低.免疫组织化学结果显示,YAP和TEAD1主要分布于牦牛粒性黄体细胞、血管内皮细胞以及成纤维细胞.研究结果表明,YAP和TEAD1介导Hippo信号通路通过刺激黄体细胞的增殖,参与了雌性牦牛黄体组织的形成、发育和功能发挥,并且与此过程中血管生成有关.本研究为进一步探索Hippo通路对牦牛卵巢机能调控及维持妊娠的作用机制提供了理论依据.

    牦牛黄体Yes相关蛋白(YAP)TEA转录因子1(TEAD1)Hippo通路

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    Novel-miR-23900对绵羊卵泡颗粒细胞增殖和凋亡的影响

    张配颖王文君宋鹏琰陈晓勇...
    549-557页
    查看更多>>摘要：颗粒细胞在动物卵泡发育中具有重要作用,miRNA通过控制卵泡颗粒细胞的增殖和凋亡影响卵泡发育.本研究旨在揭示novel-miR-23900在绵羊(Ovis aries)卵泡颗粒细胞中的作用.首先将分离培养的绵羊卵泡颗粒细胞进行卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone,FSH)处理,qPCR结果显示,FSH处理使增殖和凋亡相关基因CDK2、CDK4、CCND2和Bcl2表达量极显著升高(P<0.01),Bax和Casp3基因表达量以及novel-miR-23900水平极显著降低(P<0.01).进一步将novel-miR-23900模拟物及其阴性对照转染颗粒细胞,采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)检测细胞增殖,采用线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)检测细胞凋亡,利用qPCR检测增殖与凋亡相关基因的表达变化.结果显示,转染novel-miR-23900模拟物72和96 h颗粒细胞的增殖能力显著降低(P<0.05),转染48 h增殖能力极显著降低(P<0.01),增殖相关基因CDK1、CDK4、CCNB1和CCNB2的表达量极显著降低(P<0.01),CDK2、CCND1和CCND2的基因表达量显著降低(P<0.05);转染novel-miR-23900模拟物48 h促进颗粒细胞凋亡,凋亡相关基因Bcl2表达量极显著降低(P<0.01),Casp3基因表达量极显著升高(P<0.01),Bax基因表达量显著升高(P<0.05).综上所述,novel-miR-23900抑制了绵羊卵泡颗粒细胞的增殖并促进其凋亡.本研究为探讨novel-miR-23900对绵羊颗粒细胞的影响及其在卵巢中发挥的作用提供基础资料.

    Novel-miR-23900绵羊颗粒细胞增殖凋亡

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