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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

    六种水稻病毒一步法多重RT-PCR快速检测方法的建立

    黄静王晨一兰彬源丁新伦...
    619-627页
    查看更多>>摘要：农业生产上水稻(Oryza sativa)病毒病的发生大多为复合侵染,仅通过病毒病症状学的诊断往往很难准确分辨,因此开发快速精准诊断多种水稻病毒病的检测技术,对于水稻病毒病害的精准测报具有重要应用价值.基于此,本研究根据当前我国南方农业生产上常见的6种水稻病毒,即水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)、水稻草状矮化病毒(Rice grassy stunt virus,RGSV)、水稻矮缩病毒(Rice dwarf virus,RDV)、水稻锯齿叶矮缩病毒(Rice ragged stunt virus,RRSV)、水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)和南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)的外壳蛋白(coat protein,CP)的基因序列,设计了特异性检测引物,建立了可同时检测6种病毒的一步法多重逆转录PCR(reverse transcription-PCR,RT-PCR)体系,其结果表明一步法多重RT-PCR检测反应体系(总体系20μL)中,RSV上下游引物浓度为10μmol/L的体积加量为0.6μL、RDV为0.4μL、RGSV为0.3μL、RRSV为0.4μL、RBSDV为0.6μL、SRBSDV为0.2μL;Onestep RT/Taq Mix的用量确认为0.75μL,5×反应缓冲液用量为4μL,模板量为1μg.多重RT-PCR参数设定为RNA反转录50℃30 min;预变性94℃2 min;94℃变性30 s;退火温度58℃,30 s;72℃延伸1 min,35个循环;72℃终延伸10 min.研究结果表明该体系可同时高效精准地检测6种水稻病毒,极大地提高了检测效率;该方法可广泛应用于实验室精准检测、田间水稻病毒病和传毒介体的检测,也为相关产品的研发提供技术支持和参考依据.

    水稻病毒多重RT-PCR病毒检测

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    大气CO2浓度和温度升高对大豆R5期叶片转录组的影响

    张春雨张瑞萍房蕊李彦生...
    628-640页
    查看更多>>摘要：大气CO2浓度和温度升高是未来气候变化的主要特征之一.为明确大豆(Glycine max)叶片响应大气CO2浓度和温度升高的转录谱特征,本研究利用开顶式气室(open top chamber,OTC)模拟大气CO2浓度和温度升高条件,对大豆鼓粒初期(R5)叶片进行RNA-Seq测序和分析.结果表明,纯净序列经筛选后共获得5646个差异表达基因,对差异基因进行基因本体(Gene Ontology,GO)注释分析,发现注释的基因涉及46个功能组,其中关于细胞过程、细胞以及结合的富集程度较高.通过对KEGG(The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)代谢途径富集分析发现,大气CO2浓度升高引起14个差异表达基因上调表达,这些差异基因主要参与大豆光合作用相关代谢途径,而大气CO2浓度与温度同时升高导致17个差异表达基因中16个表现为上调,这些差异表达基因主要参与调控脂肪酸代谢途径;单一温度升高并未引起大豆叶片基因表达发生明显变化.本研究可为深入探讨大豆对未来气候变化的分子响应机制提供参考.

    大豆气候变化差异表达基因光合作用脂肪酸代谢

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    辣椒CaPIP5K基因家族的鉴定与特异性表达分析

    王永富赵淑芳苟秉调段盼盼...
    641-655页
    查看更多>>摘要：磷脂酰肌醇信号系统在植物生长发育过程中起重要作用.磷酸脂酰肌醇-4-磷酸-5-激酶(phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase,PIP5K)是该信号系统中的关键酶之一,能够催化磷脂酰肌醇-2-磷酸的合成.本研究在辣椒(Capsicum annuum)基因组数据库中共鉴定出19个CaPIP5K基因家族成员,其中14个CaPIP5Ks基因不均匀地定位于8条染色体上,其余5个CaPIP5Ks基因位于0号染色体上.所有CaPIP5K蛋白均含有PIP5K结构域,其中8个CaPIP5K蛋白还含有5～7个串联重复的MORN(membrane occupation and recognition nexus)结构域.亚细胞定位预测显示,所有CaPIP5K蛋白均定位于细胞质中.CaPIP5K基因家族成员的启动子顺式作用元件主要响应激素、防御与胁迫以及低温应答.基因表达结果表明,CaPIP5K4-1在花中的表达量远高于其他组织,并且在可育材料花蕾发育的最后阶段显著高于不育系,说明该基因不仅在花蕾中特异性表达,而且与辣椒雄性育性显著相关.本研究为进一步探讨CaPIP5K基因家族的功能及其在辣椒花粉与花药发育中的作用提供了参考依据.

    辣椒磷酸脂酰肌醇-4-磷酸-5-激酶(PIP5K)基因家族雄性育性表达分析

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    基于SLAF的甜瓜SNP遗传连锁图谱构建和种子性状QTL定位

    李俊凤王岭戴冬洋才羿...
    656-666页
    查看更多>>摘要：种子相关性状是作物重要的农艺性状,对甜瓜(Cucumis melo)遗传育种及其相关分子生物学研究具有重要意义.本研究选择薄皮甜瓜小粒种子品系'P5'为母本、厚皮甜瓜大粒种子品系'P10'为父本,配置杂交组合,获得F1、F2群体,利用450个F2单株开展种子相关性状遗传分析,结果显示,种子形状和种皮颜色符合3:1的分离比例(χ2=0.26和0.07),两者均为1对等位基因控制的质量性状;种子长度、种子宽度和种子百粒重均呈单峰正态分布,为典型的数量性状.利用127个F2单株开展特异性位点扩增片段测序(specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)并构建高饱和甜瓜遗传图谱,对种子相关性状开展QTL初步分析.构建的甜瓜遗传图谱包含12个连锁群,获得了3716个上图标记,总图距为1356.49 cM,标记间平均遗传距离为0.37 cM;将控制甜瓜种子形状(seed shape,SS)的位点SS3.1定位在甜瓜3号染色体31470843～31659961 bp,表型贡献率为26.45％;将控制甜瓜种皮颜色(seed color,SC)的位点SC12.1定位在甜瓜12号染色体12785226～15029452 bp,表型贡献率为14.07％;检测到控制甜瓜种子百粒重(hundred of seed weight,HSW)的2个QTL位点(HSW6.1和HSW7.1),HSW6.1位于甜瓜6号染色体1082887～1206028 bp,表型贡献率为13.97％,HSW7.1位于甜瓜7号染色体458518～1212963 bp,表型贡献率为9.76％;检测到1个控制甜瓜种子长度(seed length,SL)的QTL位点(SL3.1),位于甜瓜3号染色体31430517～31553644 bp,表型贡献率为27.43％;检测到2个控制甜瓜种子宽度(seed width,SW)的QTL位点(SW3.1和SW12.1),SW3.1位于甜瓜3号染色体31447562～31470545 bp,表型贡献率为16.03％,SW12.1位于甜瓜12号染色体1254239～1313909 bp,表型贡献率为12.88％.研究结果为进一步克隆甜瓜种子相关性状的基因挖掘与功能分析提供理论依据.

    甜瓜特异性位点扩增片段(SLAF)遗传图谱种子相关性状QTL

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    牦牛FTO基因克隆及表达分析

    顾亚荣马兰花王福彬张永峰...
    667-675页
    查看更多>>摘要：脂肪量和肥胖相关基因(fat mass and obesity associated gene,FTO)属于非血红素加双氧酶超家族成员,在哺乳动物脂肪发育中具有重要作用.本研究以青海大通牦牛(Bos grunniens)为研究对象,利用RT-PCR扩增获得FTO基因CDS区,运用生物信息学在线软件对其功能和结构进行预测;同时采用qPCR技术对FTO基因在牦牛不同时期(18和30月龄)、不同组织(心,肝,脾,肺,肾,背最长肌,皮下脂肪)以及牦牛前体脂肪细胞诱导分化不同时期(0,4,8和12 d)的表达规律进行分析.结果显示,牦牛FTO基因CDS(GenBank No.OM640141)全长为1518 bp,编码505个氨基酸.FTO蛋白主要由α-螺旋(44.36％)、无规则卷曲(38.42％)、延伸链(10.89％)以及β-转角(6.34％)组成,无跨膜结构和信号肽,属于不稳定的亲水性蛋白.系统进化树结果显示,大通牦牛FTO氨基酸序列与普通牛的同源性为99.80％,遗传距离最近;与瘤牛(Bos indicus)和野牦牛(Bos mutus)的亲缘性较近,与马(Equus przewalskii)亲缘性最远.qPCR结果显示,FTO在牦牛心脏和皮下脂肪组织中的基因表达量最高,在脾脏中最低;FTO在30月龄皮下脂肪中的基因表达量极显著高于18月龄(P<0.05);在牦牛肾周脂肪细胞诱导分化的不同时期,FTO基因表达量在4、8和12 d均显著下降(P<0.05);Western blot检测结果显示,FTO蛋白表达的变化趋势与基因表达结果一致.本研究可为深入探讨FTO基因在牦牛脂肪发育中的生物学功能提供基础资料.

    牦牛脂肪量和肥胖相关基因(FTO)克隆生物信息学分析组织表达脂肪细胞表达

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    运输应激对山羊免疫器官细胞凋亡及Bcl-2和Bax表达的影响

    彭瑞妮刘犇余四九
    676-685页
    查看更多>>摘要：细胞凋亡是维持免疫器官稳态及发挥功能的重要方式,有利于山羊(Capra hircus)在运输应激下维持体内平衡.本研究旨在探讨运输应激对山羊免疫器官细胞凋亡及B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(B-cell lymphoma-2 associated X protein,Bax)表达的影响.将12头健康赣西公山羊随机分为3组:对照组(不运输)、运输2h组、运输6h组.运输完成后采集山羊的免疫器官(脾脏,肠系膜淋巴结),采用末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法(terminal dexynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL)观察免疫器官细胞凋亡的情况,用免疫组织化学、Western blot和qPCR方法在蛋白和基因水平上进行定位和检测.TUNEL分析结果显示,运输2和6 h组的脾脏和淋巴结细胞凋亡率极显著高于对照组(P<0.01);免疫组化结果显示,运输前后Bax和Bcl-2在脾脏的脾小结及其边缘区和淋巴结的淋巴小结及其周围弥散淋巴组织都有阳性表达,但3组间表达强度不同.Western blot结果显示,脾脏和淋巴结的Bax、Bcl-2蛋白表达量及其比率Bax/Bcl-2在3组间并无统计学差异(P>0.05).qPCR结果显示,与对照组相比,运输2和6 h组脾脏的Bax和Bcl-2基因表达量与运输6 h组Bax/Bcl-2的比率均极显著升高(P<0.01),在淋巴结中,运输2 h组Bax和Bcl-2基因表达量极显著降低(P<0.01),而运输6 h组Bcl-2基因表达量极显著升高(P<0.01),运输2和6 h组Bax/Bcl-2的比率极显著降低(P<0.01).本研究结果表明,运输应激会导致免疫器官的细胞凋亡增加,且Bax和Bcl-2基因发生显著变化.本研究为防治运输应激对山羊造成的影响提供了一定的理论依据.

    运输应激脾脏淋巴结B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)Bcl-2相关X蛋白(Bax)

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    端粒逆转录酶基因(TERT)修饰对蒙古羊输卵管上皮细胞体外增殖能力的影响

    刘洋海勒思刘永斌刘春霞...
    686-694页
    查看更多>>摘要：输卵管上皮细胞(oviduct epithelial cells,OECs)能够提供理想的生理生化环境、支持胚胎发育,但其体外增殖能力较弱,无法满足实验研究与应用需求.本研究将外源性端粒逆转录酶基因(telomerase reverse transcriptase,TERT)转入蒙古羊(Ovis aries)输卵管上皮细胞(sheep OCEs,SOECs)并观察TERT基因修饰的蒙古羊输卵管上皮细胞(TERT-SOECs)的体外增殖能力.首先经酶消化法建立了SOECs系,将重组质粒pCI-neo-TERT以脂质体法转染至原代SOECs;经G418抗性筛选,得到稳定表达TERT基因的SOECs,qPCR检测了TERT基因在细胞中的表达;免疫荧光法检测上皮细胞特异性标志物角蛋白18(cytokeratin18,CK18)并对TERT-SOECs进行生长曲线拟合和活性测定.结果显示,成功将TERT基因导入了SOECs,PCR检测表明细胞表达了276 bp的TERT基因片段,TERT基因表达量极显著高于未转染和转染pCI-neo空载体的SOECs(P<0.001);转染后的细胞仍保留了SOECs的生物学特性,P5 TERT-SOECs倍增时间为46.61 h,而P5 SEOCs倍增时间为65.03 h,TERT-SOECs体外增殖速度明显高于SOECs.综上,本研究成功建立了有较强体外增殖能力的TERT-SOECs系,为种质资源细胞库提供了种子细胞.

    端粒逆转录酶(TERT)蒙古羊输卵管上皮细胞(SOECs)体外增殖脂质体法

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    烟酰胺单核苷酸(NMN)对小鼠C2C12细胞成肌分化的影响

    沈龙仙王丽婷汪涵杨松柏...
    695-703页
    查看更多>>摘要：烟酰胺单核苷酸(nicotinamide mononucleotide,NMN)具备多种生物学功能,对心脑疾病、老年退行性疾病、神经退行性疾病、抗衰老等具有治疗作用.经NMN处理后的骨骼肌对衰老相关的转录变化有显著的预防作用,但NMN对骨骼肌增殖分化有何作用尚不明确.为深入了解NMN对细胞成肌分化的影响、丰富肌肉生长发育的机制,本研究以小鼠(Mus musculus)成肌细胞(mouse myoblasts)C2C12为模型,将不同浓度的NMN(0,0.1,1和2μg/mL)应用于2％马血清(horse serum,HS)诱导分化的C2C12.采用CCK-8(Cell Counting Kit-8)法检测NMN处理后C2C12细胞的活力;通过2',7'-二氯荧光黄双乙酸盐(2',7'-dichlorodi-hydrofluorescein diacetate,DCFH-DA)和四氯四乙基苯并咪唑碳菁碘(5,5',6,6'-tetrechloro-1,1',3,3'-tetraethyl benzimidazol carbocyanine iodide,JC-1)两种荧光探针,分别对细胞进行染色,检测NMN对C2C12细胞线粒体膜电位和活性氧(reactive oxygen species,ROS)的影响;利用Western blot及免疫荧光技术检测肌细胞分化标记因子肌生成素(myogenin,MyoG)、肌分化因子1(myogenic differentiation 1,MyoD1)表达和肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MYH)的蛋白表达水平.结果显示,0、0.1、1和2μg/mL的NMN对C2C12细胞没有毒性作用,并且一定浓度的NMN在一定时间内可以促进细胞活力,提高线粒体膜电位,上调成肌分化相关蛋白MyoG、MyoD1和MYH的表达.上述研究结果表明,一定浓度的NMN在一定时间内可以促进C2C12细胞成肌分化.本研究丰富了NMN的生理作用,为后续NMN在畜牧产业的应用提供新的参考基础.

    烟酰胺单核苷酸(NMN)C2C12细胞成肌分化肌肉特异性基因

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    济宁百日鸡pri-miR-458b基因多态性及其与产蛋性状的关联分析

    韩旭宋志方滕军沈国蕊...
    704-715页
    查看更多>>摘要：miR-458b-5p介导Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路来调节鸡(Gallus gallus)卵巢卵泡发育,从而影响家禽产蛋水平.pri-miR-458b的SNP影响miR-458b的加工过程.为探究pri-miR-458b基因多态性与产蛋性状的关系,本研究通过直接测序法检测了pri-miR-458b基因的SNP,并将检测到的SNP与济宁百日鸡的产蛋性状进行关联分析.结果表明,pri-miR-458b基因在鸡群中共检测出30个SNP,有10个位点与产蛋性状相关,其中的rs316393825、rs734005133、rs737338503、rs733344248、rs740622221和rs7337777096个位点连锁不平衡,其联合基因型对42～49周产蛋数和产蛋总数有显著影响;单倍型AGCGCG可使42～49周产蛋数增加3.29枚,产蛋总数增加8.08枚.相较于AGCGCG型的自由能,GGCGCG型的自由能降低了3.3 kcal/mol,而GTTAAA型的自由能升高了5.3 kcal/mol.GGCGCG型的二级结构稳定性最高,AGCGCG型次之,GTTAAA型最低.本研究可为济宁百日鸡产蛋性状辅助选择提供有利用价值的分子遗传标记.

    济宁百日鸡pri-miR-458bSNP产蛋性状关联分析

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    鸡Atg5基因过表达载体的构建与功能验证

    韩琪王茜倩徐钰芳郁建锋...
    716-725页
    查看更多>>摘要：鸡肉占肉质消费品首位,过多的脂质沉积会降低肉质.研究表明自噬参与肝脏脂质代谢,改善脂质沉积,从而调控禽类脂质代谢.本研究旨在探究自噬相关基因5(autophagy related gene 5,Atg5)对鸡(Gallus gallus)成纤维细胞系DF-1细胞内的脂质代谢相关基因的影响.根据NCBI数据库中鸡ATG5蛋白(NP_001006409.1)氨基酸序列,利用ExPASy数据库对鸡ATG5蛋白进行理化特性分析;利用qPCR技术检测鸡各组织中Atg5基因的表达情况;构建过表达重组质粒pcDNA3.1-Atg5,并且利用RNAi技术干扰Atg5表达;最后,检测干扰和过表达Atg5后相关脂代谢基因:载脂蛋白B(apolipoprotein,ApoB)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FASN)、乙酰辅酶A羧化酶(acetyl CoA carboxylase,ACACA)、过氧化物酶体增殖物激活受体-α(peroxisome proliferator-activated receptor-α,PPARα)、叉头转录因子-1(forkhead box protein-1,Foxo1)、脂肪酸结合蛋白7(fatty acid-binding protein 7,FABP7)、分拣蛋白1(sortilin 1,Sort1)的表达情况;结果表明:鸡ATG5蛋白是相对分子质量为32.478 kD的不稳定蛋白质,Atg5在各组织中均有表达,其中以胸肌组织中表达量最高;此外,成功构建过表达载体pcDNA3.1-Atg5,筛选出最优干扰siRNA—siRNA-330,过表达或干扰Atg5基因对其他脂代谢相关基因的表达情况均有影响;其中,过表达Atg5后,ApoB的表达量显著降低,Sort1的表达量显著增加,FABP7变化不显著;干扰Atg5后,FABP7和ApoB的表达量显著提高,Sort1变化不显著,推测三者与Atg5可能存在潜在联系.本研究为进一步研究鸡Atg5基因的功能提供参考依据.

    自噬相关基因5(Atg5)自噬脂质代谢鸡

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