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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

    氧化应激对公鸡睾丸组织结构及睾酮合成相关基因表达的影响

    吴冰燕曹原刘思丽刘亚美...
    605-616页
    查看更多>>摘要：禽类生长繁殖过程中易受各种应激因素的影响,其中以氧化应激最为突出.为探究氧化应激对鸡(Gallus gallus)睾丸组织结构及睾酮合成相关基因表达的影响,本研究利用敌草快(diquat)作为氧化应激诱导剂,将60只180日龄的健康康乐黄公鸡随机平均分成4组:对照组、敌草快5 mg/kg组、敌草快15 mg/kg组和敌草快20 mg/kg组.待21d处理结束后采集鸡睾丸组织样品,利用qRT-PCR技术和抗氧化功能检测试剂盒分别检测氧化应激相关基因核因子红细胞2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、半氧合酶1(hemeoxygenase-1,HO-1)、谷胱甘肽过氧化物酶1(glutathione peroxidase 1,Gpx1)的表达水平和过氧化氢酶(catalase,CAT)、总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)的活性及丙二醛(malondialdehyde,MDA)的浓度,确定氧化应激发生情况;利用苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining,HE staining)检测氧化应激对睾丸组织结构的影响,利用Western blot技术分别检测细胞凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)和半胱氨酸蛋白酶3(Caspase3)的表达量变化,通过qRT-PCR和Western blot技术分别检测睾酮合成相关基因类固醇激素合成急性调节蛋白(steroidogenic acute regulatory protein,StAR)、细胞色素P450胆固醇侧链裂解酶(cytochrome P450 family 11 subfamily A member 1,Cyp11a1)和3β-羟基类固醇脱氢酶1(3β-hydroxysteroid dehydrogenase 1,Hsd3b1)的mRNA和蛋白表达量变化.结果显示,与对照组相比,不同剂量敌草快组睾丸中氧化应激相关分子HO-1、Nrf2和Gpx1的mRNA水平显著下调(P＜0.05),CAT和T-SOD酶活性显著降低(P＜0.05),MDA浓度显著升高(P＜0.05);HE染色结果表明,睾丸经敌草快诱导作用后结构受到损伤,曲精小管中的精子发生受到明显抑制,随着敌草快处理浓度的升高,曲精小管中的生殖细胞发生严重凋亡;Bax和Caspase3的蛋白表达量显著上调(P＜0.05),Bcl-2显著下调(P＜0.05);睾酮合成相关基因StAR、Cyp11a1和Hsd3b1的mRNA及蛋白表达量均发生显著下调(P＜0.05).以上结果表明,氧化应激对鸡睾丸组织结构造成一定程度的损伤,促进睾丸生殖细胞的凋亡,对睾酮合成相关基因的表达具有显著抑制作用.本研究可为探讨氧化应激损伤鸡繁殖性能的机制提供基础资料.

    氧化应激公鸡睾丸细胞凋亡睾酮合成相关基因

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    斑点叉尾鮰伪雌鱼卵巢发育评估及比较转录组研究

    徐思琪张世勇王明华刘洪岩...
    617-627页
    查看更多>>摘要：培育XY型伪雌鱼是获得生长更快的全雄品系斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)的必要环节.为探究17β-雌二醇诱导后的斑点叉尾鮰XY型伪雌鱼成鱼卵巢发育情况及性别分化期内转录组表达变化,本研究根据遗传性别鉴定结果,利用组织学、解剖学方法观察供试鱼卵巢发育情况及卵母细胞发育水平,统计性腺指数,评估3龄XY型伪雌鱼性腺发育情况,并对60日龄XY型伪雌鱼和正常雌鱼进行转录组测序.结果显示,不同规格(500～2 000 g)的3龄XY型伪雌鱼个体性腺指数差异较大,而大规格3龄的XY型伪雌鱼和正常雌鱼的性腺指数和发育程度均无显著差异,卵巢组织呈长囊状,血管密布,卵内充满卵黄;卵母细胞均以卵黄生成期卵母细胞为主,并伴有皮层滤泡期卵母细胞和少量初级卵母细胞.转录组测序发现,60日龄XY型伪雌鱼和正常雌鱼卵巢之间存在11 288个差异表达基因,差异基因富集在多个与免疫学相关的生物过程和信号通路;根据GO富集和KEGG信号通路,在前30个GO富集通路中筛选到了雌性结合体通路(female gamete generation),该通路中 32 个基因出现差异表达,其中孕酮受体(progesterone receptor,pgr)和雄激素受体(androgen receptor,ar)基因表达下调.本研究为斑点叉尾鮰性控育种提供繁殖生物学技术方法及理论依据.

    斑点叉尾鮰雌性化17β-雌二醇转录组测序性腺评估

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    近江蛏溶质载体6(SLC6)基因家族的鉴定及其在盐胁迫下的表达分析

    王莎莎姚韩韩何琳何京...
    628-640页
    查看更多>>摘要：膜转运蛋白的溶质载体6(solute carrier 6,SLC6)基因家族被称为神经递质转运体,在水生生物应激胁迫调控、渗透调节中发挥着重要作用.本研究对近江蛏(Sinonovacula rivularis)SLC6基因家族成员(SrSLC6)进行了鉴定和生物信息学分析,并分析了其在盐胁迫下的表达模式.结果表明,近江蛏共有29个SrSLC6基因家族成员,分属于4个亚家族,具有12个保守基序和2个保守结构域SLC6sbd-TauT-like和SLC5-6-like_sbd;在高、低盐度胁迫下,16个SrSLC6基因呈现不同的表达响应,表达量随盐度变化呈现不同程度的上调或下调;与盐度适应相关的近江蛏氨基酸转运体4(amino acid transporter 4 of S.rivularis,SrAAT4)蛋白主要定位在鳃中鳃丝侧面的侧纤毛柱状细胞和扁平细胞,表达模式与转录组表达谱趋势相同,即在低盐胁迫不同时间点表达量均显著下降(P＜0.05),在高盐胁迫不同时间点表达量均显著升高(P＜0.05).综上结果表明,SrSLC6基因家族成员氨基酸转运体(amino acid transporters,AATs)和神经递质转运体(neurotransmitter transporters,NTTs)可能在近江蛏渗透压调节中发挥关键作用.本研究为深入开展SLC6基因家族在双壳贝类渗透压调节和盐度适应研究提供理论依据.

    近江蛏溶质载体6(SLC6)基因家族盐胁迫

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    长期有机种植模式下日光温室蔬菜栽培土壤真菌多样性研究

    曾广娟王晗赵美微彭红丽...
    641-654页
    查看更多>>摘要：有机种植能够通过保护土壤有机质来提高土壤肥力和生物多样性;温室栽培可以人为控制植物生长环境,保护作物免受病虫害、极端天气条件和农药漂移等室外干扰.本研究以2种不同土地利用方式(日光温室和露地)(0～15)cm表层土壤和(15～30)cm深层土壤为研究对象,采用Illumina高通量测序技术分析土壤真菌群落结构的差异,基于距离的冗余分析(distance-based redundancy analysis,dbRDA)明确影响真菌群落结构的土壤环境因子,结合FunGuild分析土壤真菌功能对日光温室栽培的响应.结果表明,温室有机栽培显著降低了表层土壤真菌群落的丰富度和多样性(P＜0.05).不同土地利用方式的优势真菌均为子囊菌门(Ascomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和担子菌门(Basidiomycota),不同土地利用方式没有改变土壤优势真菌的种类,但显著影响了其相对丰度.日光温室栽培增加了Chaetomium、Mortierella、Orbilia、Acaulospora等有益真菌的数量和丰度,抑制了表层土壤中植物病原菌Fusarium的生长.组间群落差异分析(LEfSe)表明,温室及露地土壤分别检测到 22 和 21 个显著差异物种.温室土壤中的被孢霉门(Mortierellomycota)、罗兹菌门(Rozellomycota)及Chaetomium、Mortierella、Humicola 3个真菌菌属为显著差异菌群;露地土壤中Fusarium、Stachybotry、Cephaliophora 3个菌属起主导作用.dbRDA分析表明,全钾(total potassium,TK)、土壤有机质(soil organic matter,SOM)、pH、全氮(total nitrogen,TN)、全磷(total phosphorus,TP)是显著影响温室土壤真菌群落的环境因子.FunGuild功能预测分析显示,温室土壤中最优势的功能类群为土壤腐生菌,露地土壤中最优势的功能类群为病理-腐生菌.综上,有机种植模式下温室蔬菜栽培能显著影响真菌群落结构和功能,提高土壤有益真菌相对丰度,降低病原真菌丰度,真菌生态功能的改变与不同土地利用方式带来的环境变化相适应.本研究揭示了有机种植模式下日光温室蔬菜栽培对土壤真菌群落结构及其功能的影响,可为温室条件下土壤真菌的群落组成和长期有机耕作提供理论依据.

    有机种植日光温室高通量测序真菌群落多样性

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    内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(EndoEf)的固定化及催化特性分析

    王璐穆思宇王云霄李学俊...
    655-665页
    查看更多>>摘要：酶法去糖基化是研究糖蛋白结构与功能的重要手段.传统的酶法去糖基多使用游离酶,反应体系残留的去糖基化酶成为后续糖蛋白分析(如质谱)潜在的污染信号来源,探索去糖基化酶新的利用方式对于糖蛋白糖链结构的分析具有重要价值.本研究对粪肠球菌(Enterococcus faecalis)来源的内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(endo-β-N-acetylglucosaminidase,EndoEf)进行了重组表达和纯化,以Sepharose CL 6B为固定化载体,采用环氧氯丙烷法活化,对EndoEf的固定化方法进行优化,并对固定化EndoEf的催化特性进行分析.研究结果表明,EndoEf可在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21 Star(DE3)中高效表达,每升菌液可纯化186.5 mg EndoEf.EndoEf固定化的最优条件:在pH 8.0的50 mmol/L磷酸缓冲液中,按每克载体加入4.0 mg酶蛋白,4℃偶联12 h;固定化酶能去除核糖核苷酸酶B(ribonuclease B,RNase B)和鸡卵白蛋白(ovalbumin,Ova)的N-糖链,在4℃保存60d仍具有活性;固定化EndoEf在30～40℃和pH 6.0～7.0的范围内具有良好的水解活性,对蛋白质变性剂二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)及十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)的耐受性较游离酶明显提高,可耐受12.0 mmol/L DTT和2.0%SDS的变性条件,并耐受1.0 mol/L NaCl高盐条件.基质辅助激光解吸/电离串联飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)分析显示,离心可完全去除反应体系中的固定化EndoEf.固定化体系的建立及酶学性质的分析为该酶在糖蛋白研究中的实践应用提供了基础资料.

    去糖基化酶内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(EndoEf)固定化催化特性

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    miR-2779-x对MDCK细胞生长特性的影响及靶基因筛选验证

    黄玲巍杨迪靳莉武杨雅雯...
    666-678页
    查看更多>>摘要：犬肾细胞系MDCK(Madin Darby Canine Kidney)是生产流感病毒疫苗最常用的细胞系之一,miR-2779-x作为非编码RNA能够抑制MDCK细胞的自发肿瘤转化.本研究基于慢病毒系统构建过表达及敲低miR-2779-x的稳转细胞株,利用细胞增殖检测试剂盒CCK-8(Cell Counting Kit-8)、细胞凋亡和细胞周期检测试剂盒以及细胞划痕试验、软琼脂克隆试验对稳转细胞株进行检测.结果显示,miR-2779-x过表达使细胞增殖能力和相对迁移率显著降低(P＜0.01)、侵袭能力增加(P＜0.01),敲低细胞株的结果与之相反;过表达细胞株的早期凋亡率显著提高(P＜0.01),敲低细胞株的晚期凋亡率显著提高(P＜0.01);miR-2779-x过表达使细胞在S期发生阻滞,敲低细胞株在G0/G1期发生阻滞.半数组织培养感染剂量(50%tissue culture infective dose,TCID50)检测结果显示,转入过表达及敲低miR-2779-x慢病毒的MDCK细胞对甲型H1N1流感病毒株的敏感性无显著变化.通过qRT-PCR和Western blot验证miR-2779-x靶基因的表达变化,发现多个与转化致瘤和生长相关的基因受到miR-2779-x负调控,推测靶基因CASP9(caspase 9)可能作为凋亡通路因子与PI3K/AKT信号通路共同调控MDCK细胞增殖.本研究为建立新型MDCK细胞系提供了新思路,可为流感疫苗生产提供更好的细胞基质.

    MDCK细胞miR-2779-x生长特性靶基因

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    假酶在植物生长发育和逆境胁迫中的作用

    李施祺朱祝军茹磊
    679-690页
    查看更多>>摘要：假酶(pseudoenzyme)是一类没有催化活性的蛋白,其氨基酸序列与具有正常功能的酶家族相似,但因已被证实或预测的保守催化氨基酸的突变,从而缺乏催化活性.但假酶可能促进或抑制活性酶的活性、竞争活性酶的底物、调节信号通路,或者作为蛋白骨架形成蛋白复合体等.假酶在医学领域中研究较多,在植物领域中的研究尚显匮乏.最近的研究表明,假酶在植物生长发育和逆境胁迫响应方面发挥重要作用.本文从假酶的定义、鉴定方法和进化过程,以及假酶在植物中的生物学作用等方面介绍假酶,并讨论了假酶在植物发育调控中的潜在作用.本综述为利用假酶调控植物生长发育提供新的思路.

    酶假酶假磷酸酶假激酶

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    全球基因编辑技术产业化发展分析及其在农业动物育种中的应用

    张萌萌蒋颖李宁
    691-700页
    查看更多>>摘要：为了解全球农业动物基因编辑技术专利及其产业化态势,本研究利用专利计量法,统计2015～2022年基因编辑技术领域专利数据,对该领域主要研发机构、主要研发团队、研究前沿热点及针对不同农业动物基因编辑技术的概况进行系统分析.结果显示,全球基因编辑技术专利在近8年呈上升趋势;中国申请公开的基因编辑技术专利数量排全球第1,但就整体而言,美国在基因编辑技术领域领跑全球;我国核心技术创新、论文专利质量、顶级研发机构和团队、知识成果转化及产业化机制等方面有待进一步提高.我国基因编辑技术专利在农业动物育种领域中数量较少,有些相关企业已完成千万级首轮融资.本研究对全球农业动物基因编辑产业化发展动态进行系统分析,为我国利用基因编辑技术破解农业动物育种重大难题提供参考.

    基因编辑农业动物专利分析产业化

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    籼型三系不育系'福农A'的选育及其综合农艺性状分析

    涂诗航连玲洪永河周鹏...
    701-711页
    查看更多>>摘要：杂交水稻(Oryza sativa)不育系是选育优良品种的重要前提之一,因此培育优异的不育系对杂交稻育种具有重要意义.本研究以高抗稻瘟病且优质的水稻品种'华航丝苗'作为供体亲本,与综合农艺性状优良但米质和稻瘟病抗性不佳的籼稻三系保持系'福稻B'进行杂交,在F3代中,选择优异单株做父本,用不育系'谷丰A'做母本进行测交;测交后代不断在三亚和沙县基地进行穿梭育种选择.经过多个世代的淘汰和选择,最终选育出了育性稳定的三系不育系'福农A',其对应的保持系定名为'福农B'.综合农艺性状分析发现,'福农A'株叶形态好,茎秆粗壮,剑叶挺直,其午前开花率达85%,茎秆的直径和厚度明显大于亲本.田间测试及显微观察结果显示,其不育株率为100%,花粉不育度为99.99%,柱头外露率为57.12%.'福农A'的茎秆倒三节直径明显较大,茎秆壁也明显较厚,且茎秆中半纤维素和硅含量较高.高密度芯片分析表明,'福农A'含有半矮秆基因Sd-1(semi dwarfing gene 1)和Sdt97(semi dwarfing mutant gene 97)、直穗基因qNGR9及粒重基因OsSPL16(squamosa promoter-binding-like gene 16).同时,'福农A'成功聚合了3个稻瘟病菌抗性基因Pi5(Pyricularia oryzae resistance-5)、Pid2和Pid3,室内鉴定其抗病株率达81.82%.此外,利用'福农A'所育成的7个水稻品种均表现出产量高、米质好、中抗稻瘟病等特征.由此可见,'福农A'具有较强的开发潜力,能为配组和选育抗性好、产量高、米质优的杂交稻提供种质资源.

    籼型三系不育系'福农A'稻瘟病抗性综合农艺性状

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    梯棱羊肚菌促生恶臭假单胞菌X14的分离鉴定

    雷潇周冰玉周宇唐少军...
    712-719页
    查看更多>>摘要：羊肚菌(Morchella spp.)是全球著名的珍稀食药用菌,羊肚菌在人工栽培过程中必须覆土才能出菇,目前土壤微生物影响羊肚菌生长发育的机理仍未知.本研究从梯棱羊肚菌(Morchella importuna)菌基土壤中分离得到132株细菌,平板对峙试验发现有15株与梯棱羊肚菌菌丝存在拮抗作用,4株有促生作用.其中菌株X14与羊肚菌平板共培养4和8d,羊肚菌菌丝生长速率比对照分别显著增加7.6%和11.6%(P＜0.05);将羊肚菌和菌株X14接种于麦粒试管中共培养,在不同培养时间测定羊肚菌的菌丝生长速率.结果显示,培养4、6、7 d时,菌株X14处理的羊肚菌菌丝生长速率分别比对照极显著提高28.3%、24.8%、24.0%(P＜0.001).将羊肚菌和菌株X14接种于原种瓶中共培养,结果显示,共培养5d时,菌株X14处理的羊肚菌菌丝生长速率与对照无显著差异(P＞0.05),共培养10d时,菌株X14处理的羊肚菌菌丝生长速率比对照极显著提高14.1%(P＜0.01),原种培养周期比对照缩短4～6 d.综合菌落形态学特征、生理生化特征和16S rDNA序列分析结果,菌株X14被鉴定为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida).本研究从梯棱羊肚菌菌基土壤中筛选出1株恶臭假单胞菌X14能促进梯棱羊肚菌菌丝生长,为羊肚菌促生微生物菌剂的研发提供技术支持.

    梯棱羊肚菌恶臭假单胞菌菌丝促生微生物筛选

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