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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

    猪肺泡巨噬细胞极化的异质性与可逆性

    吴雅兰王圳玥王道远张伟...
    619-630页
    查看更多>>摘要：猪肺泡巨噬细胞(porcine alveolar macrophages,PAMs)是机体先天免疫第一防线的重要成员,其强可塑性为猪(Sus scrofa)的免疫调控机制解析提供了重要细胞模型.为建立猪肺泡巨噬细胞不同极化亚型及比较两种不同形式的PAMs与3D4/21细胞系极化的异质性与可逆性,本研究以30日龄健康大白仔猪分离的原代PAMs和商业化3D4/21细胞系为实验材料,利用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)加γ干扰素(interferon gamma,IFN-γ)组合和白介素4(interleukin 4,IL-4)进行极化诱导,分别构建M1和M2细胞模型.PCR和qRT-PCR相对定量结果显示,M1型标志基因IL-1β、趋化因子配体10(CXC chemokine ligand 10,CXCL10)、肿瘤坏死因子(tumour necrosis factor,TNF)、IL-6、IL-12B在PAMs和3D4/21细胞系M1型中的表达水平均显著高于在对照组(M0)和M2型中的表达水平(P<0.05).M2型标志基因精氨酸酶1(arginase-1,Arg1)、过氧化物酶体增殖剂激活受体γ(peroxisome proliferators-activated receptorγ,PPARγ)、IL-10和几丁质酶3样蛋白3(chitinase 3-like 3,Chi3L3或Ym-1)在3D4/21细胞系M2型中的表达水平显著高于在M0和M1型中的表达水平(P<0.05);而在PAMs中,Arg1、PPARγ和Ym-1在M0和M2型中的表达水平显著高于在M1型中的表达水平(P<0.05).Western blot结果显示,两类细胞Arg1蛋白表达变化与qRT-PCR相对定量结果相符.同时,对PAMs和3D4/21细胞系极化的可逆性实验结果表明,PAMs极化的可逆性强于3D4/21细胞系,且PAMs由M2型向M1型转换的能力强于由M1型向M2型转换的能力.本研究为进一步探索猪肺泡巨噬细胞极化机制及猪的抗病育种提供了基础资料.

    猪肺泡巨噬细胞M1型M2型极化异质性可逆性

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    AMPK对饥饿诱导的绵羊睾丸间质细胞自噬和凋亡的作用研究

    汪棋庞静蔡玉王锋...
    631-640页
    查看更多>>摘要：雄性动物的繁殖能力受营养和能量代谢的影响,而AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)作为能量的感受器分子,在其生殖功能中起着重要作用,本实验旨在研究AMPK对饥饿诱导的绵羊(Ovis aries)睾丸间质细胞(leydig cells,LCs)自噬和凋亡的作用.采用绵羊LCs为实验材料,培养至第4代,分别用无血清培养液培养0、3、6、12、24 h后,利用Cell Counting Kit-8(CCK8)试剂盒检测细胞活力,筛选合适的处理时间.饥饿12 h,通过透射电镜和流式细胞术观察LCs的自噬和凋亡,qRT-PCR和蛋白免疫印迹(Western blot,WB)方法分别检测自噬及凋亡相关的基因和蛋白表达变化.结果表明,与对照组相比,饥饿诱导的LCs中自噬体增多,细胞凋亡率显著升高(P<0.05),并且自噬相关基因程序性死亡受体-1(programmed cell death-1,Beclin1)和微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)等基因表达量显著升高(P<0.05),Beclin1蛋白表达和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比率显著升高(P<0.05),促凋亡相关基因Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,BAX)等基因表达显著升高(P<0.05),抗凋亡相关基因B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)基因表达极显著降低(P<0.01),BAX/Bcl-2蛋白表达比率升高;AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)/哺乳动物雷帕霉素蛋白激酶(mammalian target of rapamycin,mTOR)/UNC-51样激酶1(UNC-51-like kinase 1,ULK1)通路的关键基因的表达均极显著上升(P<0.01).综上,饥饿诱导绵羊LCs,能够激活AMPK/mTOR/ULK1通路并促进细胞自噬和凋亡的发生.本研究可为进一步探究AMPK对睾丸发育的影响提供理论参考.

    饥饿绵羊睾丸间质细胞细胞自噬细胞凋亡AMPK/mTOR/ULK1通路

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    辣椒R2R3-MYB转录因子的全基因组鉴定及响应疫霉菌的表达模式分析

    赫卫张慧
    641-655页
    查看更多>>摘要：MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,广泛参与多种生理生化过程.为探讨辣椒(Capsicum annuum)MYB转录因子家族功能,本研究对辣椒R2R3-MYB转录因子家族进行全基因组鉴定和生物信息学分析,并利用转录组技术检测辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)对该家族成员基因转录水平的影响.结果显示,辣椒基因组中共鉴定出102个R2R3-MYB类转录因子,在各条染色体上均有分布.系统进化树分析发现,辣椒R2R3-MYB可分为11个亚家族,其中Ⅺ亚家族的保守结构域、共有基序和基因结构与其他亚家族有明确的区别;保守结构域包括差异显著的2类,每个类别中的保守结构域高度相似;R2R3-MYB基因结构在亚家族间有明显区别;辣椒基因组中有5对来自串联复制的同源R2R3-MYB基因;与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、番茄(Solanum lycopersicum)R2R3-MYB基因进行系统发生分析,102个辣椒R2R3-MYB转录因子可分为22个亚家族.上述结果表明,R2R3-MYB蛋白最初通过基因组复制、内含子插入和结构域改组而多样化,但在随后的植物进化过程中相对保守.进一步利用辣椒转录组数据分析R2R3-MYB基因的表达模式,发现部分R2R3-MYB转录因子能够响应疫霉菌的侵染,多个R2R3-MYB基因在抗病品种中上调表达,提示疫霉菌可诱导MYB转录因子的表达.本研究为深入探讨辣椒R2R3-MYB转录因子家族参与疫霉菌抗性的机制提供参考依据.

    辣椒R2R3-MYB全基因组疫霉菌

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    甜瓜SLAF遗传连锁图谱构建和果柄长度主效QTL定位

    戴冬洋范磊曾双王岭...
    656-662页
    查看更多>>摘要：甜瓜(Cucumis melo)长果柄品种有利于规模化生产与机械化采收.本研究利用长果柄甜瓜'1244'和短果柄甜瓜'MS-5'配置杂交组合,构建F2分离群体,利用特异性位点扩增片段测序(specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)技术构建甜瓜遗传图谱,结合SSR分子标记,对果柄长度(fruit peduncle length,fpl)进行QTL定位.构建的甜瓜遗传图谱包含12个连锁群,获得了10595个上图标记,总图距为1383.88 cM,标记间平均距离为0.13 cM;甜瓜果柄长度受2对主基因控制,fpl1.1定位在甜瓜1号染色体CMSSR05887和CMSSR05892之间,表型贡献率为12.2％,QTL候选区间位于甜瓜scaffold0006057524～270836;fpl8.1位于8号染色体CMSSR20549和CMSSR20495之间,表型贡献率为13.2％,QTL候选区间位于scaffold0005894748～105498.研究结果为甜瓜分子标记辅助选择育种及甜瓜机械化采收研究提供理论依据.

    甜瓜果柄长度遗传规律特异性位点扩增片段测序(SLAF-seq)SSRQTL定位

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    红花脂肪酸脱氢酶基因(CtFAD2-1)启动子克隆及功能分析

    李丹丹王庆许鑫于景盛...
    663-672页
    查看更多>>摘要：亚油酸通过调节膜脂的流动性参与植物代谢和各种胁迫反应,是植物脂类中主要的多不饱和脂肪酸.脂肪酸脱氢酶(fatty acid desaturase 2,FAD2)是亚油酸生物合成的关键酶,由FAD2基因编码,红花(Carthamus tinctorius)种子CtFAD2-1基因是其亚油酸生物合成的主要基因.本研究采用染色体步移方法克隆了红花CtFAD2-1基因,构建了含不同缺失启动子片段(P1:821 bp;P2:564 bp;P3:230 bp;P4:60 bp)的植物表达载体,并稳定转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),并利用转基因方法对其功能进行验证.结果发现,该启动子中存在热激响应元件(heat responsive element,HSE)、低温响应元件(low temperature response,LTR)、干旱响应元件(MYB response,MBS)等非生物胁迫应答相关顺式元件,以及损伤、真菌及茉莉酸甲酯等响应基序.通过构建CtFAD2-1基因启动子缺失表达载体并稳定转化拟南芥,转基因拟南芥的β-葡萄糖苷酸酶(glucuronidase,GUS)组织化学分析结果显示,GUS在拟南芥的花、成熟种子和角果壁均有表达,且对干旱、盐、冷、高温、伤口和脱落酸(abscisic acid,ABA)激素处理等均有响应,其中-230～-60 bp是拟南芥组织GUS活性的关键区域.红花CtFAD2-1基因启动子属于非种子特异型启动子,且受多种非生物胁迫诱导,这与其含有多种非生物胁迫响应元件相一致.本研究为CtFAD2-1基因启动子的利用和进一步研究CtFAD2-1基因的表达调控提供理论依据.

    红花脂肪酸脱氢酶功能分析启动子

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    海南荔枝炭疽病病原菌鉴定及遗传多样性分析

    李少卡赵亚王祥和胡福初...
    673-687页
    查看更多>>摘要：炭疽病是荔枝(Litchi chinensis)生产的重要病害,严重限制了荔枝产业的发展.为明确海南荔枝炭疽病病原菌(Colletotrichum spp.)的种类构成、优势种群以及在海南小区域空间内不同种群间的分布与地理来源的关系.本研究于2018～2019年对海南各荔枝种植产区进行了炭疽病发生危害调查及采样,共采集病样217份,通过柯赫氏法则鉴定分离病原79株;采用转录间隔区序列(internal transcribed spacers,ITS)、肌动蛋白基因(actin,ACT)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)、β-微管蛋白(β-tubulin,TUB2)、几丁质合成酶(chitin synthetase,CHS-1)和谷氨酰胺合成酶(giutamine synthetase,GS)5个基因联合分析及交配型(mating type,Mat)基因ApMat(apn2 and Mat1-2-1)对海南荔枝炭疽病菌种类构成、分布与地理关系及各地区间种群遗传变异进行研究.结果表明,引起海南荔枝炭疽病的病原菌种类有尖孢炭疽(Colletotrichum acutadum)和胶孢炭疽复合群下的胶孢炭疽(C.gloeospoiorides)、果生炭疽(C.fructicola)、暹罗炭疽(C.siamense)、亚洲炭疽(C.asianum)、香蕉炭疽(C.musae)、卡哈瓦炭疽菌(C.kahawas subsp.kahawae)和哈锐炭疽菌(C.horri),在种类构成上具有较大的丰富性,并且胶孢炭疽菌为优势病原菌群;各种类菌株在来源上不具有地理区域性、各地理菌株遗传距离较接近,其病原菌分布与地理无明显相关性;遗传变异来源主要在地理种群间.本研究为深入研究荔枝炭疽病的发生、防治以及进一步的抗病育种工作提供一定的理论基础.

    荔枝炭疽病多基因系统发育分析优势种群遗传多样性

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    低氧分压对牦牛卵丘细胞转录组的影响

    李瑞哲徐惊涛孙永刚马志杰...
    688-697页
    查看更多>>摘要：卵丘细胞是卵母细胞的重要支持细胞,卵丘细胞的质量影响卵母细胞的体外成熟和发育能力.低氧分压有利于牦牛(Bos grunniens)卵母细胞的体外成熟和发育能力,但是卵丘细胞是否参与该作用尚未见报道.为明确低氧分压对牦牛卵丘细胞转录组的影响,本研究在5％和20％O2的条件下进行牦牛卵丘细胞-卵母细胞复合体(cumulus-oocyte complex,COC)成熟培养,然后收集卵丘细胞进行转录组测序、差异表达基因筛选和qRT-PCR验证.本研究共获得8个转录组文库,总数据量56.17 Gb;基因表达分析表明,两组样品中共有13584个基因得到表达,筛选获得270个差异表达基因,其中229个差异基因在5％O2处理组高表达,41个差异基因在20％O2处理组高表达;基因本体论(Gene Ontology,GO)和KEGG通路富集分析表明,差异表达基因主要富集于糖酵解、卵丘细胞扩散和卵丘细胞-卵母细胞信号传导等生物学过程;在基因组未被注释的区域寻找新基因和新转录本,发现6711个新基因,7209个新转录本,其中829个新转录本具有蛋白编码能力.qRT-PCR结果验证了转录组测序结果准确.上述研究结果提示,低氧分压可能促使牦牛卵丘细胞的转录模式趋同于体内成熟环境,进而促进牦牛卵母细胞的成熟并提高其发育能力.本研究结果为深入研究氧分压对牦牛卵母细胞体外成熟中卵丘细胞-卵母细胞互作机理的影响提供了参考依据.

    牦牛卵丘细胞转录组氧分压

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    鸡前脂肪细胞分化中环状RNA相关ceRNA网络构建

    张闪闪刘泽晋陈兰吴玉麟...
    698-710页
    查看更多>>摘要：环状RNA(circular RNA,circRNA)作为竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)在细胞分化调控中发挥着重要作用.circRNA和其相关的ceRNA调控网络在鸡(Gallus gallus)前脂肪细胞分化中的功能和调控机制尚不清楚.本研究利用RNA-seq技术分析了鸡前脂肪细胞分化过程中circRNAs、miRNAs和mRNAs的表达,利用生物信息学方法筛选差异表达circRNAs、微小RNA(microRNAs,miRNAs)和mRNAs,并构建circRNA相关的ceRNA调控网络,筛选重要的circRNA相关ceRNA调控关系对.结果显示,在鸡前脂肪细胞中鉴定到4904个circRNAs,在前脂肪细胞分化过程中分别筛选到143、145和660个差异表达的circRNAs、miRNAs和mRNAs.基于基因表达相关性分析和靶关系预测,成功构建了circRNA相关的ceRNA网络,并利用qRT-PCR筛选到12个候选circRNA-miRNA-mRNA关系对,其在鸡前脂肪细胞分化中可能发挥重要调控作用.本研究为进一步解析circRNA调控鸡脂肪沉积的机理提供了参考,同时丰富了鸡脂肪沉积遗传调控理论.

    环状RNA前脂肪细胞分化竞争性内源RNA网络(ceRNA)鸡

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    基于RNA-seq鉴定连城白鸭肉质风味相关候选基因

    章琳俐李丽朱志明缪中纬...
    711-722页
    查看更多>>摘要：连城白鸭(Anas platyrhynchos)是我国珍贵稀有的水禽资源,具有优良的肉质特性和独特风味,但其肉质性状形成的遗传机制尚不明确.挖掘连城白鸭肉质风味形成相关基因,有助于连城白鸭的开发利用,也可为优质肉鸭选育及肉质评定等研究提供参考.本研究利用RNA-seq技术进行转录组测序,筛选连城白鸭与樱桃谷鸭胸肌转录组的差异表达基因,并对差异表达基因进行功能注释、富集分析和qRT-PCR验证,挖掘连城白鸭肉质形成的潜在调控基因.转录组测序共获得44.31 Gb有效数据,与参考基因组的比对率达到77.54％以上.以软件edge R进行分析,结果显示,2个鸭品种间912个基因呈现显著的差异表达,其中连城白鸭高表达基因424个、低表达基因488个.基因本体(Gene Ontology,GO)分析发现,772个差异表达基因获得功能注释,其中与肉质风味物质形成有关的生物学过程有12个,包括脂质代谢过程、脂肪酸代谢过程、苏氨酸分解代谢过程、羧酸代谢过程等.KEGG通路分析表明,差异表达基因共富集到179个信号通路,其中12个通路显著富集,与风味物质相关的有细胞因子与受体的相互作用、亚油酸代谢和组氨酸代谢、甘油磷酯代谢和转化生长因子β信号通路;根据通路功能注释筛选出酸性氨基酸脱羧酶样蛋白1(acidic amino acid decarboxylase 1,GADL1)、含螺旋结构域的蛋白57(coiled-coil domain-containing protein 57,CCDC57)和丙酮酸脱氢酶激酶4(pyruvate dehydrogenase kinase,isozyme 4,PDK4),其可能在调节连城白鸭鲜味氨基酸和脂肪酸形成中发挥重要作用,进而影响胸肌肌肉品质的形成.进一步选择2个高表达基因和3个低表达基因进行qRT-PCR验证,获得与转录组测序一致的结果,表明测序结果可靠.本研究为深入探讨连城白鸭肉质风味形成机理及筛选遗传标记提供参考依据.

    连城白鸭樱桃谷鸭胸肌风味相关基因转录组测序

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    三穗鸭SCNN1B基因组织表达及其SNPs与蛋壳品质的相关性分析

    廖朝美游敏芳谭光辉李杰章...
    723-731页
    查看更多>>摘要：钠离子无电位门控通道1β(sodium channel nonvoltage-gated 1β,SCNN1B)在阳离子转运中具有重要作用,可转运Na+并促进Ca2+分泌,从而影响蛋壳品质.本研究以蛋鸭品种三穗鸭(Anas platyrhyncha domestica)为研究对象,利用qRT-PCR检测SCNN1B基因的组织表达,以直接测序法检测SCNN1B基因遗传变异,利用SPSS 18.0的单因素方差分析方法评价其变异对蛋壳品质的影响.结果显示,SCNN1B基因在三穗鸭12个组织均有不同程度表达,表达量丰度依次为子宫>肾>腿肌>十二指肠>腺胃>胸肌>肝>肺>脑>心>脾>肌胃,在子宫中的表达丰度显著高于其他组织(P<0.05);在SCNN1B基因中检测到3个中度多态位点,其中g.794619 C>T和g.794635 G>T位于第8内含子,g.794564 G>A是位于第8外显子的同义突变位点,该外显子突变导致mRNA二级结构发生改变;g.794635 G>T和g.794564 G>A基因型分布极显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.01);3个SNP位点之间都存在强连锁不平衡,且产生4种单倍型和5种双倍型;g.794619 C>T位点TC基因型个体在蛋壳重上显著高于TT基因型(P<0.05),双倍型H1H3和H1H4个体在蛋壳重上显著高于H1H1(P<0.05).上述研究结果提示,SCNN1B基因在三穗鸭中具有组织表达特异性,g.794619 C>T位点的TC基因型有利于提高蛋壳重,双倍型H1H3是提高蛋壳重的有利双倍型.本研究为蛋鸭蛋壳品质的改善及遗传标记的选择提供参考依据.

    三穗鸭钠离子无电位门控通道1β基因(SCNN1B)蛋壳质量组织表达关联性分析

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