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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

    兔促性腺激素抑制激素受体基因NPFFR1的克隆及其在HPT轴的表达分析

    桑雷高承芳孙世坤王锦祥...
    1102-1110页
    查看更多>>摘要：神经肽FF受体1(neuropeptide FF receptor 1,NPFFR1)是促性腺激素抑制激素(gonadotropin-inhibitory hormone,GnIH)的主要受体,在调控动物生殖生理方面起着重要作用.为了解NPFFR1基因的功能,本研究以闽西南黑兔(Oryctolagus cuniculus)为研究对象,采用cDNA末端快速克隆(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆了NPFFR1基因(GenBank No.OP791886),并对其进行了生物信息学和时空表达谱分析;此外,公兔腹腔注射0、0.5、5和50 μg GnIH多肽,利用qPCR方法检测下丘脑-垂体-睾丸(hypothalamic-pituitary-testicular,HPT)轴中NPFFR1基因的表达水平.生物信息学分析表明,兔NPFFR1全长3 712 bp,编码432个氨基酸;其翻译的蛋白由α螺旋、无规卷曲和β折叠组成,是镶嵌于质膜的7次跨膜蛋白,与高原鼠兔(Ochotona curzoniae)和北美鼠兔(Ochotona princeps)NPFFR1高度同源.qPCR结果表明,NPFFR1基因在HPT轴中均有表达,在下丘脑的表达量显著高于垂体和睾丸(P＜0.05).出生后,90日龄兔下丘脑NPFFR1基因表达量显著低于11、30、60和150日龄(P＜0.05),30和120日龄兔垂体NPFFR1基因表达量显著低于11和90日龄(P＜0.05),30日龄兔睾丸NPFFR1基因表达量显著低于11和90日龄.兔腹腔注射5～50 μg GnIH多肽后,下丘脑NPFFR1基因表达量呈现剂量依赖性增加;50 μg剂量组睾丸NPFFR1基因表达量显著大于5μg剂量组(P＜0.05);注射4种剂量GnIH多肽都未引起垂体NPFFR1表达量发生改变.本研究为深入探讨兔NPFFR1在生殖生理方面的作用机制提供基础资料.

    兔促性腺激素抑制激素(GnIH)神经肽FF受体1基因(NPFFR1)克隆基因表达

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    LncRNA-TUG1通过调节miR-31-5p/YWHAE轴影响22Rv1细胞的增殖和迁移

    赵佳福李永周明帅温晓艳...
    1111-1120页
    查看更多>>摘要：酪氨酸3-单加氧酶/色氨酸5-单加氧酶激活蛋白ε(tyrosine 3-monooxygenase/tryptophan 5-monooxygenase activating protein ε,YWHAE)在前列腺癌(prostate cancer,PCa)中高表达,miR-31-5p可靶向调控YWHAE的表达影响前列腺癌细胞的增殖.但是,参与miR-31-5p对YWHAE靶向调控的长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)目前尚不明确.本研究根据前人研究结果及生物信息学分析软件筛选出LncRNA-牛磺酸上调基因(LncRNA-tauronic upregulation,LncRNA-TUG1)、LINC02604和PDCD6IP-DT 3条LncRNAs能靶向调控miR-31-5p的表达.通过RT-qPCR检测3条LncRNAs在前列腺癌细胞系LNCaP、PC3、22Rv1及正常前列腺基质永生化细胞(WPMY-1)中的表达,筛选调控miR-31-5p/YWHAE轴的最佳LncRNA;RT-qPCR检测干扰LncRNA-TUG1及过表达miR-31-5p对22Rv1细胞中LncRNA-TUG1、miR-31-5p和YWHAE表达的影响;同时,通过CCK-8、细胞划痕实验检测共转染sh-TUG1及miR-31-5p mimics对22Rv1细胞增殖和迁移的影响;Western blot检测增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)、B细胞淋巴瘤-2蛋白(B-cell lymphoma-2,BCL-2)、Bcl-2相关X蛋白(BCL2-associated X,BAX)和半胱氨酸蛋白酶-3(cysteine proteinase-3,Caspase-3)表达的影响.结果表明,LncRNA-TUG1、LINC02604和PDCD6IP-DT为调控miR-31-5p/YWHAE轴的3条LncRNAs,且与正常细胞相比,LncRNA-TUG1在PCa各细胞系中高表达,尤其在22Rv1细胞中的表达量最高.以LncRNA-TUG1为研究对象,分别转染sh-TUG1及miR-31-5p mimics到22Rv1细胞后,qPCR结果显示,与NC mimics组相比,转染miR-31-5p mimics组中miR-31-5p的表达量极显著上调(P＜0.01),LncRNA-TUG1和YWHAE基因的表达显著下调(P＜0.05);与sh-NC组相比,转染sh-TUG1组中miR-31-5p的表达无显著变化,LncRNA-TUG1的表达显著下调(P＜0.05),YWHAE基因的表达极显著下调(P＜0.01);CCK-8及细胞划痕实验表明,共转染sh-TUG1及miR-31-5p mimics后,能够显著抑制细胞增殖及迁移;Western blot结果表明,共转染sh-TUG1及miR-31-5p mimics能够显著抑制PCNA、BCL-2/BAX蛋白的表达,促进caspase-3蛋白的表达.以上结果说明,LncRNA-TUG1可通过调节miR-31-5p/YWHAE来调控PCNA、BCL-2、BAX和caspase-3蛋白的表达,进而影响22Rv1细胞的增殖.本研究为前列腺癌症靶向药物的开发提供理论参考和实验思路.

    LncRNA-牛磺酸上调基因(LncRNA-TUG1)miR-31-5p前列腺癌22Rv1细胞增殖细胞迁移

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    玉米大斑病菌铁载体合成基因簇鉴定及表达分析

    岳浩峰赵天益李海笑闫秋静...
    1121-1131页
    查看更多>>摘要：铁是微生物生长必需的元素,在氧代谢、电子转移以及DNA和RNA合成等过程中发挥重要作用,微生物主要依赖于铁载体吸收环境中的铁离子.铁载体作为微生物分泌的低分子量铁螯合物,协助机体运输铁离子.真菌主要利用非核糖体多肽合成酶编码基因为核心的次级代谢物生物合成基因簇合成铁载体,本研究旨在明确玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)铁载体的合成基因簇以及关键基因的表达.利用铬天青(chrome azurol sulphonate,CAS)鉴定玉米大斑病菌合成铁载体的类型并利用AntiSMASH网站预测其生物合成基因簇,利用玉米大斑病菌孢子不同发育时期的转录组数据及qRT-PCR分析病菌侵染过程中铁载体合成基因簇中各关键基因的表达水平以及外源铁浓度对基因表达的影响.结果表明,玉米大斑病菌产生异羟肟酸盐型铁载体,在基因组中鉴定得到1个产生异羟肟酸盐铁载体的次级代谢物生物合成基因簇,由非核糖体多肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase,NRPS)编码基因StNPS6为核心的12个铁载体合成相关基因组成.在玉米大斑病菌孢子萌发和侵染玉米叶片的过程中,基因簇中多个基因表达显著上调.与菌丝时期相比,侵染6d后StNPS6表达量上调5.52倍,侵染9d时后辅助合成基因StrhbE表达量上调24.12倍,编码转运相关蛋白的基因Stpmd1上调19.95倍.同时发现富铁和贫铁均对病菌的生长具有一定的抑制作用,且富铁情况下病菌黑色素合成受阻,培养基中铁含量差异导致基因簇中多个基因表达量显著变化,尤其是转运相关蛋白基因Stpmd1在富铁条件下表达量上升73.28倍.本研究为解析玉米大斑病菌铁载体的潜在作用提供了参考.

    玉米大斑病菌铁载体次级代谢产物生物合成基因簇基因表达

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    玉米大斑病菌转录因子StbHLH10基因的克隆及其功能分析

    韩丹张心雨王小敏肖怡铭...
    1132-1140页
    查看更多>>摘要：碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子家族广泛参与植物病原真菌的生长发育和侵染致病过程.StbHLH10是玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中编码bHLH类转录因子的基因,为了解该基因的功能,本研究以玉米大斑病菌为材料克隆了StbHLH10(GenBank No.XP_0080332037.1)CDS全长,并对其序列和结构特征进行了分析.结果显示,该基因CDS全长1 659 bp,编码552个氨基酸,其编码的蛋白质序列在第335～441位氨基酸残基处含有1个HLH保守结构域,由2个α-螺旋和1个Loop环构成特定空间结构;表达模式分析显示,StbHLH10基因的表达量随着病菌侵染玉米叶片的时间延长而增加;通过构建其调控网络发现,StbHLH10可能通过调控33个下游靶基因的表达参与病菌的生长发育和侵染过程;原核诱导表达分析发现,在28℃诱导6h条件下StbHLH10-His融合蛋白在大肠杆菌(Escherichia coli)中高效表达,分子量为78.5 kD,与理论值一致,并通过镍柱亲和层析获得该转录因子可溶性的纯化蛋白.本研究初步探究了StbHLH10转录因子的功能,为进一步研究该基因的作用机制提供数据支持.

    玉米大斑病菌转录因子bHLHStbHLH10基因侵染表达原核表达

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    中国北方玉米产区玉米大斑病菌交配型组成及其分布分析

    王超红张璐郭正宇阎晓光...
    1141-1149页
    查看更多>>摘要：玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)可危害玉米(Zea mays)叶片、叶鞘和苞叶等,导致玉米产量降低和品质下降,进而造成严重的经济损失,玉米大斑病已成为我国玉米上最重要的真菌病害之一.玉米大斑病菌有3种交配类型(mating type,MAT),分为仅含StMAT1-1基因的A交配型、仅含StMAT1-2基因的a交配型和同时含有2个基因的Aa交配型.在我国,玉米大斑病菌交配型组成及分布在年度和地域间存在明显差异,导致病菌遗传变异频繁.为明确中国北方玉米产区不同年份该病菌交配型组成及其分布,本研究利用玉米大斑病菌交配型鉴定特异引物对2018～2022年间采自中国陕西、山西、河南、河北、甘肃、黑龙江、宁夏、内蒙古、辽宁、吉林10个省份(自治区)的365株玉米大斑病菌进行交配型测定.结果显示A交配型菌株61株、a交配型菌株224株和Aa两性交配型菌株80株,分离频率分别为16.71%、61.37%和21.92%,说明a交配型为我国北方玉米产区的主要交配型;不同年份间玉米大斑病菌群体交配型的出现频率差异不大,a交配型在2018、2019、2020、2021、2022年的分离频率分别为61.73%、72.50%、55.74%、58.65%和63.29%,均为优势交配型.不同地区玉米大斑病菌交配型组成存在差异,在黑龙江省未分离到A交配型菌株,其余9个省份(自治区)均有A、a和Aa3种交配类型的分布,但各地区间不同交配型菌株的分布频率存在差异,a交配型的菌株在黑龙江省出现频率最高,为87.50%,A交配型的菌株在陕西省出现频率最高,为26.67%,Aa交配型的菌株在内蒙古和吉林省出现频率最高,均为33.33%,表明玉米大斑病菌群体交配型存在多样性.本研究进一步阐明了中国北方玉米产区大斑病菌交配型组成与分布情况,为病菌变异趋势分析及有效防治提供了借鉴.

    玉米大斑病菌交配型(MAT)分布

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    单细胞转录组测序技术及其在动物骨骼研究中的应用

    刘哲田学凯何玉琳杨培钰...
    1150-1168页
    查看更多>>摘要：骨骼是动物机体重要部分,在提供生物力学支持、维持运动、造血和钙稳态等方面发挥重要作用.普通转录组测序(bulk RNA sequencing,bulk RNA-seq)在骨骼研究中的应用已为骨细胞的发育研究提供了重要参考,但仍有局限性,无法揭示骨骼细胞的异质性.近年来兴起的单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)技术在细胞捕获效率和存活率等方面都得到了极大的提高,研究人员可以在群体细胞中以单个细胞的角度解读生物学信息,为研究骨骼细胞间异质性信息和细胞群体之间的关系提供了新的研究策略.本文就单细胞转录组测序技术及其在动物骨骼研究中的应用进展进行综述,以期为后续的研究提供参考.

    单细胞转录组测序(scRNA-seq)动物骨骼细胞异质性

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    内质网应激对骨骼肌细胞影响的研究进展

    刘颖石建凯郭肖蓉林晓...
    1169-1177页
    查看更多>>摘要：骨骼肌对人体和畜禽均有重要意义,与身体机能及畜禽的产肉性能直接相关.当细胞受到外界刺激或内环境发生改变时,内质网(endoplasmic reticulum,ER)会引发一系列保护机制—内质网应激.内质网应激反应具有双向作用,适当的内质网应激会通过自噬、未折叠蛋白反应等行为缓解细胞对生存条件的不适应性,但是不利因素引起的持续内质网应激会影响内质网的功能,进而促进细胞凋亡.本文主要针对近年来内质网应激对骨骼肌细胞脂质代谢、细胞自噬凋亡、分化等生理过程的影响及作用机制进行综述,旨在为进一步揭示内质网应激对骨骼肌细胞的作用机制提供理论依据.

    骨骼肌细胞内质网应激未折叠蛋白反应自噬凋亡胰岛素抵抗

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    同义密码子使用模式控制核糖体扫描节律的分子机制

    高明阳吴玉湖杨宣叶王进千...
    1178-1187页
    查看更多>>摘要：翻译过程中新生多肽链的正确折叠是蛋白质具备生物学活性的基石,但往往新生多肽链正确形成空间构象需通过共翻译折叠机制才能实现.在核糖体翻译mRNA序列时同义密码子使用模式的生物遗传学效应至关重要.越来越多的研究表明,虽然同义密码子使用模式的改变不能影响多肽的氨基酸组成,但其使用模式的偏嗜性对相同多肽链空间构象的影响深远,特别是在调控核糖体翻译过程中的运动节律方面.本综述旨在说明同义密码子使用模式在翻译过程中的重要作用及其对翻译动力学的影响机制,同时明确其在蛋白质能否正确折叠成天然构象过程中的重要作用.同义密码子也与许多疾病有重要联系,本文为蛋白质合成以及核糖体运动节律失调所致疾病的相关研究提供思路.

    多肽链共翻译折叠核糖体同义密码子停滞

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    菰黑粉菌细胞核和线粒体的荧光标记菌株构建

    汤近天杨芙容章蕾蕾李钰康...
    1188-1197页
    查看更多>>摘要：菰(Zizania latifolia)的茎部膨大形成可食用的茭白,与菰黑粉菌(Ustilago esculenta)的侵染有关,而侵染与否取决于菰黑粉菌的二型态转换.在二型态转换过程中,细胞核与线粒体的变化动态仍然未知.本研究将定位于细胞核的组蛋白H1编码基因和线粒体定位信号(mitochondrial targeting signa,MTS)编码序列,分别连接GFP和mCherry荧光蛋白基因后,构建细胞核和线粒体荧光标记载体.采用根癌农杆菌介导遗传转化法(Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation,ATMT),以菰黑粉菌野生型菌株UeT14和UeT55为出发菌株来进行遗传转化,得到细胞核或线粒体中稳定表达红、绿色荧光蛋白的重组菌株:UeT55-H1-GFP、UeT14-H1-mCherry、UeT55-MTS-GFP和UeT14-MTS-mCherry.在UeT55-H1-GFP和UeT14-H1-mCherry菌株中,孢子中央有明亮的荧光点,与DAPI染色所形成的蓝色荧光共定位.在UeT55-MTS-GFP、UeT14-MTS-mCherry菌株中,孢子内可见小点状荧光,且绿色荧光与MitoTracker形成的红色荧光共定位.本研究获得了细胞核及线粒体能稳定表达荧光蛋白标记的菰黑粉菌,为研究菰黑粉菌生长发育、融合和侵染的分子机制提供了重要的参考和材料.

    菰黑粉菌菰细胞核线粒体荧光蛋白标记

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    菌核青霉SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR检测方法的建立与应用

    宋嘉仪张海霞齐是张纪利...
    1198-1205页
    查看更多>>摘要：菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)是青霉属中一种具有很高生物活性的内生真菌,其产生的次级代谢产物具有一定的生物防治潜力,已在医学、农业等领域有广泛的应用.本研究以马齿苋(Portulaca oleracea)植株中分离纯化而来的菌核青霉为材料,针对其特异性保守序列设计引物,将目的片段通过分子克隆技术连接至pBM73-T载体中构建重组质粒为阳性标准品,选用SYBR GreenⅠ染料法建立菌核青霉实时荧光定量PCR检测方法.结果显示,PCR扩增后只有菌核青霉产生条带,青霉属的波兰青霉(P.chrysogenum)和产黄青霉(P.polonicum)均无条带产生,且未检测到其熔解曲线和扩增曲线,说明该方法具有很强的特异性.以重组质粒作为标准品构建的标准曲线,其循环阈值(Ct)与模板浓度在2.35×103～2.35×1010 copies/μL间有良好的线性关系,所得到的标准曲线为y=-3.211x+39.42,相关系数R2=0.999 3,组内和组间变异系数均低于5%.土壤样品检测结果表明,该方法可以灵敏地检测到环境样本中的菌核青霉及其数量,具有较好的应用潜力.本研究建立的方法具有良好的特异性、重复性及实用性,可用于探究菌核青霉在植株和土壤中的定殖情况,量化植物不同组织及土壤中菌核青霉数量.本研究为菌核青霉促生及抗性机制研究提供一定的数据和理论支持.

    菌核青霉SYBRGreenⅠ绝对定量

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