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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

    黑番鸭就巢性状差异miRNAs筛选及功能预测

    李丽章琳俐Nemat O.KEYHANI辛清武...
    726-738页
    查看更多>>摘要:黑番鸭(Cairna moschata)是优良的瘦肉型肉鸭,耐旱、耐粗饲,在养禽业中具有重要价值和特殊地位;但是就巢性强、繁殖力低,严重制约其产业发展.本研究分别采集就巢期和产蛋期各3只黑番鸭的卵巢组织,以TRIzol法提取卵巢组织总RNA,构建文库并分析2组miRNA的差异表达;随后对miRNA进行靶基因预测,并对靶基因进行GO和KEGG分析;最后通过qPCR验证高通量测序结果的可靠性.结果显示,测序产出的原始数据(raw reads)均超过11099443条,过滤后序列所占比例均高于96.15%,可用于后续分析;经比对鉴定获得344个miRNAs,包括275个已知miRNAs和69个新发现的miRNAs;与产蛋期比较,就巢期黑番鸭卵巢组织中筛选到16个差异miRNA,其中5个上调、11个下调,并预测到440个靶基因,其中生长激素促分泌素受体(growth hormone secretagogue receptor,GHSR)、卵泡抑素(follistatin,FST)等靶基因与繁殖及卵巢发育相关,推测其对应的gga-miR-16c-5p、gga-miR-146a-3p、novel_247、novel_325等miRNAs可能与黑番鸭就巢性状相关;GO富集分析表明,与繁殖发育相关的过程有染色体组织(chromosome organization)、核染色体(nuclear chromosome)、纺锤体微管(spindle microtubule)、核酸结合(DNA binding)和核苷酸激酶活性(nucleotide kinase activity)等;KEGG通路注释结果显示,234个靶基因注释到101个信号通路上,包括Wnt和胰岛素信号通路等可能与生殖细胞增殖分化及发育相关的通路.qPCR验证结果显示,上调和下调miRNAs的相对表达量变化趋势均与高通量测序结果一致.本研究筛选了黑番鸭就巢性状关键miRNAs,为从转录或转录后调控层面分析黑番鸭就巢机制、加快高产新品系的选育提供基础资料.

    黑番鸭就巢卵巢miRNA靶基因

    小瓜虫对虹鳟组织病理变化及TLR信号通路基因表达影响

    卢军浩李兰兰权金强赵桂研...
    739-750页
    查看更多>>摘要:小瓜虫病病原体为多子小瓜虫(Ichthyophthirius multifiliis),具有高发病率和高死亡率,且缺乏有效的治疗手段,对水产养殖业构成了巨大威胁.本研究旨在观察虹鳟(Oncorhynchus mykiss)感染多子小瓜虫后鳃和皮肤的组织病理学变化,并揭示虹鳟Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)信号通路在多子小瓜虫感染后的免疫作用.通过组织切片和扫描电镜对感染多子小瓜虫的虹鳟(处理组)和健康虹鳟(对照组)的鳃和皮肤进行观察,并采用qPCR检测TLR信号通路中TLR2、TLR3、TLR4基因以及肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)基因在鳃、皮肤、肝脏、头肾、脾脏、肠道中的表达动态.结果表明,小瓜虫寄生严重损伤皮肤和鳃的结构,皮肤表面有大量不规则分泌物,表皮与真皮层出现空隙,空隙间寄生了大小不等的小瓜虫滋养体;鳃丝受损脱落,鳃小片变形扭曲,鳃丝小骨肿胀变形;与对照组相比,处理组TLR2在鳃和皮肤中表达量显著升高,分别是对照组的17.19倍和30.57倍(P<0.05),在脾脏中表达量显著降低(P<0.05),是对照组的0.65倍,在其他组织中无显著性差异;TLR3基因在鳃、皮肤、脾脏和肠道中表达量显著升高(P<0.05),分别是对照组的3.8倍、14.09倍、1.66倍和1.89倍,在肝脏和头肾中无显著性差异(P>0.05);TLR4基因在皮肤中表达量显著升高(P<0.05),为对照组的2.24倍,在肝脏和鳃中的表达量显著降低(P<0.05),是对照组的0.36倍和0.22倍,在其他组织中无显著性差异(P>0.05).与对照组相比,处理组TNF-α基因在鳃、皮肤和头肾中表达量显著升高(P<0.05),IL-1β和IFN-γ基因在本研究所有组织中均显著升高(P<0.05),TNF-α在皮肤中的表达量最高为对照组的8.22倍,IL-1β在头肾中的表达量最高为对照组的14.6倍,IFN-γ在肠道中的表达量最高为对照组的5.1倍.小瓜虫感染对鳃和皮肤造成了严重损伤,TLR信号通路参与了虹鳟感染小瓜虫后的防御机制,且该通路上基因表达存在组织特异性,虹鳟感染小瓜虫后建立了全身免疫机制,产生了多种免疫应答.本研究揭示了虹鳟感染小瓜虫后组织病理学变化及TLR信号通路在抵抗小瓜虫感染上的作用,为虹鳟小瓜虫病的防治提供了理论参考.

    虹鳟多子小瓜虫组织病理Toll样受体(TLR)信号通路基因表达

    基于代谢组学分析光强胁迫对卵形鲳鲹代谢的影响

    钟智明陈家宇张静汤保贵...
    751-761页
    查看更多>>摘要:光照强度是水产养殖的一个重要环境因子,可影响养殖品种的生理行为和新陈代谢.本研究以中等光强(约250 lx)为对照组,用低光强(10 lx)和高光强(1250 lx)对卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)进行急性胁迫(36 h),利用液相色谱-质谱联用(LC/MS)的代谢组学技术,结合主成分分析(principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘判别法(orthogonal projections to latent structures discriminant analysis,OPLS-DA)等统计方法对卵形鲳鲹的肝脏差异代谢物进行筛选和鉴定,并利用MetaboAnalyst数据库进一步分析相关代谢通路.结果显示,与对照组相比,10 lx组有102种代谢产物的含量发生显著变化,富集在39条代谢通路中,主要包括β-丙氨酸代谢(β-alanine metabolism)、酪氨酸代谢(tyrosine metabolism)、L-谷氨酸代谢(L-glutamate metabolism)、不饱和脂肪酸的合成(biosynthesis of unsaturated fatty acids)等.1250 lx组有55种代谢产物的含量发生显著变化,富集在27条代谢通路中,主要包括葡萄糖代谢(glucose metabolism)、生物素代谢(biotin metabolism)、硫铵代谢(thiamine metabolism)、丙酮酸代谢(pyruvate metabolism)、牛磺酸及次牛磺酸代谢(metabolism of taurine and hypotaurine)等.通路分析表明低光胁迫抑制了卵形鲳鲹的氨基酸代谢和脂肪酸合成,鱼体通过降低运动量、增强免疫功能和抗氧化能力等方式适应低光环境;高光胁迫促进了卵形鲳鲹的葡萄糖生成,抑制了丙酮酸代谢和牛磺酸合成,在一定程度上影响了鱼体的营养代谢和免疫功能.本研究为卵形鲳鲹养殖参数的设定提供了参考数据.

    卵形鲳鲹光照强度代谢组代谢产物

    灰葡萄孢bZIP家族基因的全基因组鉴定与表达规律分析

    李白张子妍张强曹宏哲...
    762-771页
    查看更多>>摘要:bZIP(basic leucine zipper,bZIP)转录因子广泛存在于植物病原真菌中,在病菌的形态建成和侵染过程中起着重要的调控作用.灰葡萄孢(Botrytis cinerea)bZIP转录因子家族的系统研究少有报道.本研究利用生物信息学方法,在全基因组水平上对灰葡萄孢bZIP家族基因进行鉴定,并对其蛋白理化性质、系统进化关系、保守结构域及其在病菌分生孢子发育时期和侵染时期的表达规律进行分析.同时,利用qPCR技术,检测灰葡萄孢bZIP家族基因在NaCl、H2O2处理后的表达情况.结果发现,灰葡萄孢基因组中共包含16个bZIP家族基因,系统进化分析将其分为4个亚家族;灰葡萄孢bZIP家族基因均含有bZIP家族典型的BRLZ结构域,部分基因在分生孢子的不同发育和侵染时期上调表达,在NaCl和H2O2处理后显著下调表达,表明灰葡萄孢bZIP家族基因在病菌生长发育、侵染过程以及响应盐胁迫和氧化胁迫方面发挥重要的作用,本研究为阐明灰葡萄孢bZIP家族基因的功能及其作用机制提供了理论依据.

    灰葡萄孢bZIP家族基因生物信息学分析表达分析

    枯草芽胞杆菌BS193对辣椒疫霉的拮抗作用及其相关生防因子检测

    王荣波陈姝樽肖小露李本金...
    772-782页
    查看更多>>摘要:由辣椒疫霉(Phytophthora capsici)引起的辣椒疫病是一种毁灭性土传病害,在世界各大辣椒(Capsicum annuum)产区均有发生,严重威胁辣椒生产.本研究通过平板对峙法对枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)BS193菌株的拮抗活性进行测定,结果表明,其对6种植物病原卵菌具有显著抑制作用,其中对辣椒疫霉的抑制率达到66.70%.离体叶片接种实验结果显示,菌株BS193能够有效抑制辣椒疫霉菌的侵染,其防效达到63.50%;室内盆栽实验发现,菌液灌根浓度为1×108 cfu/mL、接种3 d时防病效果最好,高达89.52%.用20 mL浓度为1×108 cfu/mL的BS193菌株发酵液对辣椒幼苗灌根处理30 d后,其株高、根长、鲜重和干重分别增加48.16%~73.27%,表明BS193具有良好的促生作用.该菌株无菌发酵滤液能够抑制辣椒疫霉菌丝生长,导致菌丝分枝增多、畸形皱缩,并抑制孢子囊的产生、游动孢子释放及休止孢萌发,抑制率可达到90%以上.采用固体培养基培养和透明圈检测等方法检测BS193生防相关因子,发现其可以形成生物膜,并且具备产生蛋白酶和纤维素酶的能力.综上,菌株BS193对辣椒疫霉具有显著的拮抗活性,并具有良好的促生作用,本研究为辣椒疫病的有效防控提供了极具应用开发潜力的生防菌株.

    枯草芽胞杆菌辣椒疫霉抑菌活性防效生防因子

    无乳链球菌Sip蛋白的密码子优化、原核表达及免疫原性研究

    陈徵婷可小丽郑少玲刘志刚...
    783-791页
    查看更多>>摘要:无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)表面免疫原性蛋白(surface immunogenic protein,Sip)是罗非鱼(Oreochromis niloticus)抗无乳链球菌病的疫苗抗原开发靶点.为提高重组Sip蛋白的表达量,本文进行了Sip蛋白的密码子优化,并探讨了其优化前后的表达量及免疫原性.根据大肠杆菌(Escherichia coli)的密码子偏好性对Sip基因进行密码子优化,将优化后基因经双酶切后插入到表达载体pCzn1中.将构建的重组质粒pCzn1-Sip转染至大肠杆菌BL21(Plys)感受态细胞中进行原核表达,经过超声波裂解和Ni柱纯化后,获得Sip上清重组蛋白.通过SDS-PAGE和Western blot方法检测重组蛋白Sip的原核表达效果及特异性.结果显示,PCR扩增得到1299 bp的Sip优化基因片段,构建的重组质粒pCzn1-Sip经双酶切获得2条分别约为4400 bp和1299 bp的片段.测序分析显示,优化后Sip基因的碱基序列与预期一致,氨基酸序列则优化前后一致.SDS-PAGE结果显示成功表达相对分子质量约为53 kD的Sip重组蛋白.蛋白免疫印迹显示优化后Sip重组蛋白具有无乳链球菌抗原反应原性.通过Ni柱纯化、BCA检测后发现,优化后Sip蛋白上清表达量约是优化前的4倍.同时,优化后的Sip重组蛋白对罗非鱼抗无乳链球菌感染表现出69.23%~74.35%的相对免疫保护率.这些结果表明,依据表达菌株大肠杆菌密码子偏好性进行优化Sip蛋白,可有效提高其原核表达量,同时优化表达的Sip蛋白仍具有免疫原性.本研究为罗非鱼链球菌病基因工程疫苗的研发和制备提供了基础数据.

    罗非鱼无乳链球菌Sip蛋白大肠杆菌密码子优化

    多倍体作物CRISPR/Cas9基因编辑技术研究进展

    赵梦羽张利军蒋正杰赵洋...
    792-801页
    查看更多>>摘要:基因编辑技术是对目标基因进行稳定、精准改造的现代育种技术.CRISPR/Cas9(clustered regulatory interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9)系统是当下应用最广泛的基因编辑技术,主要是在目标基因的靶位点断开DNA的双链结构,激活DNA损伤修复途径,进而达到准确的基因编辑的目的.近年来,CRISPR/Cas9系统介导的基因编辑技术在玉米(Zea mays)、水稻(Oryza sativa)和花生(Arachis hypogaea)等重要农作物上应用广泛,在小麦(Triticum aestivum)、棉花(Gossypium hirsutum)和四倍体大豆(Glycine max)等多倍体作物上也实现了基因编辑.本文系统阐述了CRISPR/Cas9基因编辑系统的工作原理,初步明确了其在多倍体作物上的应用及存在的困难和问题,同时对提高多倍体作物基因编辑效率方面提出建议,以期为后续研究提供思路.

    多倍体作物基因编辑CRISPR/Cas9育种

    动物毛干纤维物种来源的快速分子鉴定

    向海朱飘张兴杨柳...
    802-808页
    查看更多>>摘要:动物毛干纤维物种来源鉴定是纺织品检测工作的重要内容之一,具有较大的技术需求.本研究利用物种间线粒体DNA特异性,设计毛绒制品常见动物源包括牦牛(Bos grunniens)、单峰驼(Camelus dromedarius)、双峰驼(Camelus bactrianus)、绵羊(Ovis aries)、山羊(Capra hircus)、普通牛(Bos taurus)及家猪(Sus scrofa)等多个物种的通用引物,同时设计牦牛、骆驼、绵羊、山羊的特异性引物以及绵羊、山羊通用引物.通过对比动物纤维DNA提取方法,建立了从动物毛干中高效提取DNA的实验流程,利用设计的多物种通用引物扩增测序,实现对样本保存状况及混杂程度等进行准确、快速判定,利用设计的各物种特异引物扩增电泳检测,进一步实现快速、低成本的鉴别动物毛干纤维的物种来源.本研究建立了一种准确、快速、简便区别动物毛干纤维物种来源的分子鉴定体系,为动物纺织产品的质量控制提供了技术参考.

    毛干纤维分子鉴定物种来源PCR扩增Sanger测序

    鸡HNF 3β重组蛋白在大肠杆菌中的高效表达及其抗体制备

    张景潘玲毛威威周夏燕...
    809-816页
    查看更多>>摘要:肝核因子3β(hepatocyte nuclear factor 3β,HNF 3β)作为一个重要的转录调控因子,参与哺乳动物的前肠胚和肝脏发育以及成体肝内的能量代谢,而HNF 3β在鸡(Gallus gallus)中的功能还不清楚.为研究鸡HNF 3β在肝内糖脂代谢中的作用提供有效的抗体,本研究优化合成了鸡Hnf 3β基因编码区片段,以pET 30a表达载体在大肠杆菌(Escherichia coli)中进行重组蛋白HNF 3β的表达,用6 mol/L尿素变性包涵体,Ni2+对重组蛋白进行亲和层析,并以快速稀释法复性重组蛋白,以离心超滤法收集、浓缩目的蛋白;取纯化的HNF 3β重组蛋白和弗氏佐剂乳化后免疫兔(Oryctolagus cuniculus),制备鸡HNF 3β的抗血清,以酶联免疫吸附测定法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定抗血清效价后,用Protein A法纯化抗体;通过检测鸡肝癌细胞系(leghorn male hepatoma,LMH)中HNF 3β蛋白的表达情况验证所制备抗体的效果.结果表明,优化合成的Hnf 3β基因片段在大肠杆菌中实现了重组蛋白的高效表达;在6 mol/L尿素的变性条件下,Ni2+亲和层析一步法获得纯度大于95%的重组蛋白,结合快速稀释法获得了可溶性的重组蛋白HNF 3β;经重组蛋白4次免疫后,抗血清效价超过1:64000;免疫印迹结果显示,制备的抗体能特异性的检测出LMH细胞中HNF 3β蛋白的表达.综上所述,本研究利用制备的高纯度重组蛋白HNF 3β免疫兔获得了高特异性和高效价的多克隆抗体,可以为检测鸡HNF 3β蛋白分子及研究其功能提供可靠的抗体.

    肝核因子3β(HNF3β)重组蛋白免疫抗体

    鸭星状病毒3型SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR检测方法的建立

    傅秋玲张蕊傅光华万春和...
    817-824页
    查看更多>>摘要:鸭星状病毒3型(Duck astrovirus-3,DAstV-3)是近年来危害我国养鸭业的新发病原.本研究根据前期从樱桃谷鸭(Anas platyrhynchos domestica)胚中分离鉴定的DAstV-3分离株及已报道毒株的RNA依赖性的核糖核酸聚合酶基因(RNA-dependent RNA polymerase,RDRP)特征设计特异性引物,建立检测DAstV-3的SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR方法.结果表明,该方法的标准曲线循环域值(Ct)与标准品模板浓度在1.15×101~1.15×107拷贝/μL间线性关系良好,相关系数R2和扩增效率分别为0.999和2.08;该方法特异性强,仅可检出DAstV-3,而对鸭常见疫病病原(DAstV-1,DAstV-2,禽流感病毒H9(H9 subtype Avian influenza virus),禽坦布苏病毒(Avian tambusu virus),鸭呼肠孤病毒(Duck reovirus),番鸭细小病毒(Muscovy parvovirus))检测均为阴性;灵敏度高,其最低检测下限为23拷贝;并且重复性好,批内和批间重复试验变异系数分别为0.14%~0.65%和0.53%~0.94%,均低于1%.利用该方法对2018年6月至2021年3月的209份疑似DAstV-3感染病例样品进行检测,DAstV-3的阳性检出率为56.5%(118/209).综上结果表明,本研究所建立的方法特异性强、灵敏度高、稳定性好,为DAstV-3感染的快速诊断和流行病学监测提供了有力的技术支持.

    鸭星状病毒3型(DAstV-3)RNA依赖性的核糖核酸聚合酶(RDRP)SYBRGreenⅠ实时荧光定量PCR