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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

    两个山羊品种MHC基因外显子3的遗传变异分析及与生长性能的相关性

    孙旺斌王伟萍黄艳宋晓越...
    935-943页
    查看更多>>摘要：陕北白绒山羊(Capra hircus)和子午岭黑山羊是陕北地区山羊的主要品种,但其生长性能均有待提升,特别是后者的存栏量骤减,急需明确其群体遗传变异情况.主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)基因的遗传变异可评估种群遗传多样性水平,且与家畜体尺性状有关.为探究陕北白绒山羊和子午岭黑山羊的MHC基因外显子3的多态性,评估子午岭黑山羊种群发展趋势,并明晰陕北白绒山羊MHC基因与生长性能和产绒性状的相关性,本研究利用扩增子高通量测序方法,对600只陕北白绒山羊和30只子午岭黑山羊的MHC基因外显子3进行遗传变异分析及与生长性能的相关性研究.结果共获得2种MHC基因的外显子3序列,包括4条DQA1等位基因序列和22条DQB2等位基因序列;子午岭黑山羊的杂合度和多态性均较低,种群发展趋势不乐观,需采取有效的保护措施;而陕北白绒山羊多态性较高,且DQA1基因的BB基因型在十字部高和毛长指标方面都显著高于其他2种基因型(P=0.035,P=0.021)、AA基因型对应的绒细度最细(P=0.003),可分别作为生长性能改良和细绒型绒山羊选育的有效分子标记.本研究有助于促进陕北白绒山羊分子标记辅助选择育种和子午岭黑山羊种质资源的保护与开发利用.

    陕北白绒山羊子午岭黑山羊DQA1基因DQB2基因遗传变异遗传资源保护

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    与鸡斑点型锌指结构蛋白互作的细胞蛋白筛选及其功能分析

    王燕碧赵采芹唐宏周磊...
    944-956页
    查看更多>>摘要：斑点型锌指结构蛋白(speckle-type POZ(pox virus and zinc finger protein)protein,SPOP)是E3泛素连接酶Cullin 3家族中的一员,通过与底物蛋白的互作促进底物的泛素化和降解,从而影响底物蛋白的生物学功能.本研究构建了鸡(Gallus gallus)SPOP基因的重组真核表达载体pCMV-HA-SPOP,并将其和空载体pCMV-HA分别转染鸡胚成纤维细胞系(DF-1),提取细胞总蛋白,利用免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,Co-IP)联合质谱分析技术筛选和鉴定与鸡SPOP蛋白互作的细胞蛋白,并对其进行基因本体(Gene Ontology,GO)功能注释、KEGG信号通路和蛋白互作网络分析.进一步利用荧光共定位和Co-IP实验,对鸡SPOP蛋白和筛选的细胞蛋白26S蛋白酶体非ATP酶调节亚基11(26S proteasome non ATPase regulatory subunit 11,PSMD11)进行相互作用验证.结果显示,重组蛋白HA-SPOP在细胞内得到正确表达,并且主要定位在细胞核和细胞质.利用Co-IP联合质谱分析技术共筛选到158个与鸡SPOP蛋白相互作用的细胞蛋白,主要分布在细胞核、细胞骨架和细胞质,参与了酶活性、核酸结合和蛋白质加工等生物学过程及代谢、核糖体组成和生物调节等信号通路.蛋白互作网络图分析发现,与鸡SPOP蛋白互作的细胞蛋白之间存在复杂的相互作用网络,其中蛋白酶体激活物复合物亚单位3(proteasome activator complex subunit 3,PSME3)、PSMD11和H2A组蛋白家族成员Z(H2A histone family,member Z,H2AFZ)3个蛋白可能与鸡SPOP蛋白具有直接的相互作用.荧光共定位和Co-IP实验结果表明,鸡SPOP蛋白与PSMD11蛋白存在相互作用,并且可以改变PMSD11蛋白的细胞内定位.本研究为进一步探究鸡SPOP蛋白在细胞内的生物学功能提供参考.

    鸡斑点型锌指结构蛋白(SPOP)免疫共沉淀(Co-IP)功能分析

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    鸭IFNα-AvBD2融合蛋白在毕赤酵母中的分泌表达及生物学活性检测

    豆子航李秀丽庞洪泽韩颖...
    957-965页
    查看更多>>摘要：鸭(Anas platyrhynchos)α干扰素(interferonα,IFNα)具有广谱的抗病毒活性,禽β防御素2(avianβ-defensin 2,AvBD2)具有广谱的抗菌活性.本研究利用毕赤酵母(Pichia pastoris)分泌表达鸭IFNα-AvBD2融合蛋白并明确IFNα-AvBD2的生物学活性,对于现有无抗养殖条件下的鸭疫病防控具有重要意义.本课题组在前期工作中已成功构建了原核表达质粒pET32a-AplIFNα-AvBD2,并在大肠杆菌(Escherichia coli)中成功表达.本研究以实验室保存的pET32a-AplIFNα-AvBD2为模板,通过PCR方法扩增得到AplIFNα-AvBD2成熟蛋白的基因片段,构建重组质粒pPICZαA-AplIFNα-AvBD2;将线性化的重组质粒电转化至毕赤酵母KM71H感受态细胞,阳性重组菌经甲醇诱导表达,对表达产物进行体外生物学活性研究.SDS-PAGE和Western blot结果显示,AplIFNα-AvBD2重组蛋白分子量约为24 kD;琼脂扩散法和微量稀释法表明重组蛋白对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌有较强的抗菌活性;细胞病变抑制法检测重组蛋白抗病毒活性为1.2×105 U/mL,比活性为5.2×105 U/mg;MTT细胞毒性试验显示重组蛋白对非洲绿猴肾细胞(Vero)无毒.上述结果说明,AplIFNα-AvBD2可在毕赤酵母中分泌表达,同时具有抗菌活性和抗病毒活性.本研究为AplIFNα-AvBD2的进一步应用提供了基础资料.

    α干扰素(IFNα)β防御素2(AvBD2)毕赤酵母融合蛋白抗菌活性抗病毒活性

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    不同密度稻-鲤-罗非鱼综合种养系统的鱼类生理生化及稻田环境特征

    衣萌萌莫洁琳莫航王淼...
    966-977页
    查看更多>>摘要：稻渔综合种养是一种具有良好经济效益和生态效益的生产模式,但是在养殖产量方面需要技术改进与革新.本研究在稻渔综合种养"三江模式"的基础上,混养金边鲤(Cyprinus carpio var.Jinbian)和吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus,GIFT strain),并且提高养殖密度,探讨提高养殖密度和增加养殖品种对三江地区稻渔综合种养经济和生态效益的影响.经过为期145 d的实验发现,高密度混养组(IDh)鲤鱼的增重率和特定生长率显著高于低密度混养组(IDl)和鲤鱼单养组(SD),分别达到了415.3％和1.2;IDh组罗非鱼的增重率显著高于IDl组,达到4918.0％(P<0.05).养殖密度和混合养殖对养殖鱼类的消化道淀粉酶和脂肪酶活性,以及肝脏过氧化氢酶活性产生了影响,具体表现在:IDl组鲤鱼消化道淀粉酶活性显著高于IDh组和SD组,IDh组鲤鱼消化道脂肪酶活性显著高于其他两组(P<0.05);而IDh组鲤鱼肝脏过氧化酶活显著低于IDl组和SD组(P<0.05);IDh组罗非鱼消化道淀粉酶和脂肪酶活性显著高于IDl组(P<0.05).鱼类混养和不同的养殖密度同样影响了稻田及鱼坑的水质环境.稻田中SD组氨氮(ammonia-nitrogen,NH4-N),IDl组硝酸盐(nitrate-nitrogen,NO3-N)和亚硝酸盐(nitrite-nitrogen,NO2-N),IDh组总氮(total nitrogen,TN),总磷(total phosphorus,TP),化学需氧量(chemical oxygen demand,CODCr)和有机质(organic matter,OM)降低幅度最大;在鱼坑中,SD组NH4-N,NO3-N和NO2-N,IDh组TN,CODCr和OM,IDl组TP降低幅度最大.综上所述,本研究在稻渔综合种养中采用的养殖密度或者混养罗非鱼并未对养殖产量、稻田和鱼坑水质造成负面影响,而是在一定程度加快了营养物质循环,提高了养殖效益.可以在本研究基础上进一步提高稻渔综合种养的鱼类养殖密度,以期提高生产效益.

    稻渔综合种养养殖密度鲤鱼罗非鱼

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    一株耐低温纤维素降解菌的发酵条件优化和秸秆降解研究

    董雪丽季静张松皓王罡...
    978-989页
    查看更多>>摘要：我国北方地区是主要的农作物种植产区,但由于气候寒冷干燥、土壤沙质化,农业残留秸秆分解缓慢甚至不能被完全降解,使其既不能作为当季肥源施用,又造成了秸秆与后茬作物争氮、影响作物生长的现象.为了解决寒冷地区的秸秆降解问题,本研究采用刚果红染色和低温筛选的方法从腐化秸秆中分离出了1株耐低温纤维素降解菌株JiTF01,并通过18S rDNA序列分析对该菌株进行了分子生物学鉴定;采用单因素实验和响应面分析法优化了此菌株低温下的发酵产酶条件和所产纤维素酶的特性;另外,通过对低温发酵过程中秸秆降解率和纤维素酶活性的测定,考察了目标菌株在低温下对秸秆的生物降解性能.结果表明:分离所得菌株JiTF01为青霉属(Penicillium sp.,GenBank No.MZ285877),其可在10℃下降解纤维素.该菌株在低温下的最优产酶条件为pH 6.67、接种量2.89％和培养时间12.13 d.同时发现,菌株JiTF01具有良好的耐酸特性,酸性条件下可产生较高的纤维素酶活性,且所产纤维素酶的酶促反应活性和稳定性在pH 2时仍能分别保留41.93％和94.35％.此外,菌株JiTF01在10℃下与水稻秸秆发酵21 d后,秸秆的降解率可达45.24％.本研究结果对纤维素酶的生产应用以及寒冷地区秸秆资源的处置具有重要意义.

    耐低温纤维素降解菌发酵条件优化酶特性秸秆降解

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    sRNA rli82分子特征及其对单核细胞增生李斯特菌环境应激和生物被膜形成的调控作用

    季春辉郭蕴王立霞宁程程...
    990-998页
    查看更多>>摘要：单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)是一种对外界环境具有广泛适应性的人兽共患革兰氏阳性菌.为了解sRNA rli82对LM环境应激及生物被膜(biofilm,BF)的调控作用.本研究以LM EGD-e基因组为模板,扩增sRNA rli82,并利用生物信息学分析rli82的分子特征和可能调控的潜在靶基因;通过同源重组技术构建rli82基因缺失株LM-Δrli82及回补株LM-Δrli82/rli82,比较其在不同胁迫环境下的生长情况及BF形成能力的差异,并通过qPCR检测与环境应激和BF形成相关基因的转录水平.结果显示,rli82基因全长70 bp,二级结构拥有2个大的茎环结构,其调控的潜在靶基因为肉碱转运结合蛋白(carnitine transport binding protein,opuCC).LM-Δrli82与LM EGD-e和LM-Δrli82/rli82相比,在不同渗透压(4％和8％NaCl)处理下,LM-Δrli82环境适应能力显著增强,而在3.8％乙醇、pH4、pH9以及30℃的应激处理下环境适应能力显著降低.3株菌的BF形成能力无明显差异.qPCR显示与环境应激有关基因相对表达量显著降低,表明rli82对LM的环境应激适应能力发挥了重要的调控作用,本研究为进一步揭示sRNA rli82调控LM环境应激能力的分子机制提供了参考.

    单核细胞增生李斯特菌(LM)sRNArli82环境应激生物被膜

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    遗传修饰技术在甘蔗优质品种选育中的研究进展

    董刚刚王颖韩成贵
    999-1013页
    查看更多>>摘要：甘蔗(Saccharum officinarum)作为一种全球重要的糖料和工业原料作物,目前已在100多个国家成功实现商业化种植,甘蔗产业的高质量可持续发展,对于全球食糖有效供应和绿色能源经济的可持续发展具有重要战略意义.近年来,依托传统杂交育种技术的甘蔗产业遭遇发展瓶颈.随着现代生物学技术的迅速发展,遗传修饰技术在许多领域崭露头角.遗传修饰技术,即通过基因工程,特异性改造或改良靶标基因,从而实现对功能性状的改变.甘蔗作为转基因生物安全等级最高的作物之一,以功能基因组学为基础的报告基因和筛选标记基因推动了甘蔗在抗病、抗虫、抗(耐)除草剂和抗寒、抗旱等方面的优质品种选育.此外,转基因技术也在提高甘蔗蔗糖含量、改良蔗糖品质及基于生物反应器的能源甘蔗等品质改良方面成果丰硕;以基因组组装、基因组学辅助育种(genomics-assisted breeding,GAB)、多等位基因诱变和功能缺失表型创建等为代表的基因编辑技术在甘蔗功能基因组研究和新材料创制方面表现优异.本文全面综述了遗传修饰技术在上述多个甘蔗领域的研究进展,重点关注兼具多个优良性状的多价融合转基因甘蔗研发和商业化,以期为我国甘蔗优质品种选育和品质改良提供参考,推动我国甘蔗产业高质量可持续发展.

    甘蔗转基因基因编辑遗传改良商业化应用

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    基于微滴式数字PCR定量检测转基因玉米'CC-2'外源基因和内参基因在土壤中的存留

    董姗姗肖泽华章嫡妮刘燕...
    1014-1022页
    查看更多>>摘要：监测转基因作物外源基因在土壤中的持留水平及其动态变化,是评估转基因作物对土壤生态系统潜在风险的重要内容.本研究以耐除草剂转基因玉米(Zea mays)'CC-2'和非转基因对照玉米'郑58'为实验材料,采用微滴式数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)技术,定量检测不同生长时期玉米根系土壤中耐除草剂基因CP4-EPSPS(Agrobacterium tumefaciens strain CP45-enolpyruvyl shikimate-3-phosphate synthase)和玉米内参基因zSSIIb(Zea mays starch synthase isoform zSTSII-2)的拷贝数.结果显示,ddPCR对CP4-EPSPS和zSSIIb基因的定量限(limit of quantitation,LOQ)分别为(0.48±0.07)和(0.22±0.04)copies/µL;转基因玉米'CC-2'各生育期根系土壤中CP4-EPSPS的拷贝数均低于定量限,随着生长时期的推移,其阳性检出率呈下降趋势;'CC-2'根系土壤中CP4-EPSPS与zSSIIb基因拷贝数无显著差异;在玉米不同生育期,'CC-2'与'郑58'根系土壤中zSSIIb基因的阳性检出率和拷贝数的变化趋势相似,但是在拔节期'郑58'根系土壤中zSSIIb拷贝数显著高于'CC-2'(P<0.05).实验结果表明转基因玉米中的外源基因可以通过根系分泌物进入土壤环境,但浓度很低,且随生育期推移呈迅速下降趋势,说明ddPCR技术能够灵敏、精准地对土壤中存留的植物DNA进行定量分析.本研究为转基因作物外源基因在土壤中的定量检测提供新的方法和借鉴.

    转基因玉米'CC-2'微滴式数字PCR(ddPCR)CP4-EPSPS(AgrobacteriumtumefaciensstrainCP45-enolpyruvylshikimate-3-phosphatesynthase)基因水平转移土壤生态系统

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    基于CRISPR/Cas9系统的多基因敲除载体的构建及其敲除效率检测

    徐磊赵育蓉胡悦旻王昊...
    1023-1030页
    查看更多>>摘要：CRISPR/Cas9系统是近年来快速发展的一种简单高效的基因编辑系统.在哺乳动物中,同时靶向敲除多基因的研究仍然较为匮乏.为优化哺乳动物中靶向多基因的敲除系统的构建,本研究在已有的CRISPR/Cas9载体的基础上进行升级改造,将4个U6启动子介导的小向导RNA(small guide RNA,sgRNA)表达框串联至一个载体中的形式制备了多基因位点编辑载体,分别选取家猪(Sus scrofa)的去乙酰化酶3基因(sirtuin 3,Sirt3)和围脂滴蛋白1基因(perilipin 1,Plin1)的2个sgRNA,构建了2个猪Sirt3 sgRNA的基因编辑载体(S2)、2个猪Plin1 sgRNA基因编辑载体(P2)和同时包括上述4个sgRNA的基因编辑载体(S2P2),上述载体分别转染猪肾细胞PK15,以转染未装载靶点质粒的细胞为对照组(CON组),在各实验组细胞目的基因的DNA水平、RNA水平和蛋白水平检测目的基因敲除效率.结果表明,各实验组细胞目的基因DNA中均检测出突变,S2P2组和S2组中Sirt3基因突变率分别为33％和26％,S2P2组和P2组中Plin1基因突变率分别为33％和24％;对目的基因RNA水平与蛋白水平的检测结果表明,与CON组相比,所有实验组的目标基因mRNA及蛋白表达量均有所下降,差异极显著(P<0.01),其中S2组与S2P2组间Sirt3基因表达量差异不显著;P2组与S2P2组间Plin1基因表达量差异不显著.本研究通过改良的CRISPR/Cas9载体系统构建了可以同时对猪Sirt3基因和Plin1基因高效编辑的载体,有助于后续开展多基因功能的研究.

    CRIPSR/Cas9多基因敲除载体构建

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