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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

    StSWEET16b基因在烟草中异源表达对果糖含量和晚疫病抗性的影响

    范希德贺苗苗叶广继王舰...
    1031-1039页
    查看更多>>摘要：糖转运蛋白(sugars will eventually be exported transporters,SWEETs)广泛存在于真核生物中,在植物糖类的长距离转运、激素转运、花粉发育、果实形成、种子灌浆及植物-病原体互作等生理过程中发挥重要作用.为解析StSWEET16b基因在糖的转运及病原菌互作中的功能,本研究以马铃薯(Solanum tuberosum)'青薯9号'为材料,采用qRT-PCR技术分析了该基因在不同糖处理下的表达规律,结果发现,StSWEET16b在3％的蔗糖、果糖和葡萄糖分别处理下表达模式均发生变化,表明该基因在马铃薯中可能同时参与蔗糖、果糖及葡萄糖的转运.通过分析转基因烟草(Nicotiana tabacum)在不同糖培养基上的生长状况,并测定植株体内蔗糖、果糖及葡萄糖的含量发现,在葡萄糖和蔗糖培养基上,转基因烟草的长势弱于野生型植株,并且转基因植株中的蔗糖和葡萄糖含量均低于野生型,而在果糖培养基上,转基因烟草的长势明显优于野生型植株,且转基因植株中的果糖含量高于野生型(P＜0.05),表明在烟草中StSWEET16b的异源表达可促进果糖的转运,同时抑制蔗糖和葡萄糖的转运.瞬时表达结果表明,StSWEET16b基因参与了本氏烟-晚疫病菌之间的互作,抑制了晚疫病菌病斑的扩展,提高了植株的抗病性.研究结果表明,StSWEET16b蛋白在果糖转运和植物-病原病菌互作过程中发挥着重要作用.本研究为马铃薯品质的改良和抗病品种的选育提供理论依据.

    马铃薯糖转运蛋白16b(StSWEET16b)基因转基因烟草功能鉴定

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    番茄成熟过程中细胞壁代谢相关基因的表达及外源乙烯和ABA处理对其表达的影响

    曾文静杨军陈世美杰韦小英...
    1040-1049页
    查看更多>>摘要：果实硬度是衡量其货架期的一个重要指标,细胞壁代谢是影响果实硬度及其软化进程的重要因素.为解析番茄软化进程与细胞壁代谢基因和促成熟激素调控之间的关系,本研究通过施加外源激素及其抑制剂,并利用qRT-PCR技术系统分析了番茄(Solanum lycopersicum)成熟过程中细胞壁代谢基因的表达变化,研究了促成熟激素脱落酸(abscisicacid,ABA)和乙烯(C2H4)及其抑制剂对这些基因表达的影响.结果表明,随着果实的成熟和软化,细胞壁代谢相关基因SlCell(endo-β-1,4-glucanases)、SlTBG7(β-galactosidase precursor)、SlXETB2-F2(xyloglucanendotransglycosylase)、SlXET4-F1、SlTBG3、SlCel2、SlExp1(expansin)、SlTBG1、SlPG(polygalacturonase)和SlTBG4的表达量增加,说明这些细胞壁代谢基因与番茄成熟过程中的软化进程密切相关.外源ABA和乙烯及其抑制剂NDGA(nordihydroguaiaretic acid)或1-MCP(1-methylcyclopropene)处理的结果显示,ABA 处理促使 SlCel1、SlExp1、SlTBG3、SlTBG4和 SlXET4-F1基因表达上调,而SlCel1、SlExp1和SlTBG4基因受到NDGA抑制.另外,施加乙烯能使SlExp1、SlPG和SlTBG4基因表达量增加,其表达受1-MCP抑制.上述结果说明SlCel1、SlExp1、SlTBG3、SlTBG4、SlPG和SlXET4-F1等细胞壁代谢基因参与果实成熟过程中的软化进程,其表达可能受ABA和乙烯的调控.因此,合理施用NDGA或1-MCP有助于抑制细胞壁代谢,延长果实的货架期.而果实成熟过程中SlPG、SlCel1、SlExp1和SlTBG4基因低水平表达的番茄新品种的培育可能成为番茄采后保鲜、保持果实良好品质的新途径,这对实现番茄果实的成熟调控有指导意义.

    番茄果实硬度细胞壁代谢基因促成熟激素促成熟激素抑制剂

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    海岛棉GbHCT13基因的克隆及表达特性分析

    滕露郑凯曲延英雷慧辰...
    1050-1060页
    查看更多>>摘要：植物木质素合成途径关键酶之一的莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶(shikimate quinate hydroxycinnamoyl transferase,HCT)影响棉花(Gossypium spp.)纤维的品质,研究GbHCT13在棉纤维发育中的表达特性,可为今后探究棉花纤维品质发育机理提供参考.本研究利用PCR技术,从海岛棉(Gossypium barbadense)'新海21号'10d的纤维中克隆了一个参与木质素代谢相关的HCT基因,命名为GbHCT13,并对其序列进行生物信息学分析;利用qRT-PCR技术,分别在海岛棉和陆地棉(Gossypium hirsutum)中对其表达模式和特性进行了分析;通过棉花胚珠离体培养实验,探究了咖啡酰辅酶A对纤维发育的影响.结果表明,GbHCT13基因(GenBank No.MW048849)位于海岛棉D组10号染色体上,全长1400bp,CDS全长1311 bp,预测该基因编码的蛋白属于亲水性非膜蛋白,由1～432个氨基酸组成结构域.与其他物种蛋白多序列比对发现,GbHCT13的氨基酸序列包含1个BAHD酰基转移酶家族的HXXXD和DFGWG区域,进化上与亚洲棉(Gossypium arboreum)和雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii)的亲缘关系较近.qRT-PCR结果显示该基因在不同海岛棉品种中的表达趋势类似,均在纤维发育前期5～15d呈现较高表达量,尤其是在纤维发育的第10 d表达量最高.胚珠离体培养表明,一定浓度的咖啡酰辅酶A对纤维伸长生长具有促进作用,并促进GbHCT13基因表达.本研究为进一步探究海岛棉GbHCT13基因在纤维发育中的功能提供基础,也为今后研究GbHCT13基因参与纤维中木质素合成的分子机制提供理论依据.

    海岛棉GbHCT13胚珠离体培养木质素

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    毛竹NCED基因家族的全基因组鉴定及表达分析

    徐胤胡秋涛侯丹鲁海雯...
    1061-1072页
    查看更多>>摘要：9-顺式-环氧类胡萝 卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED)是脱落酸(abscisic acid,ABA)生物合成途径中的关键限速酶.本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)为材料,利用生物信息学方法,从毛竹全基因组中鉴定出10条具有完整RPE65保守结构域的NCED基因,这些基因编码的蛋白长度为240～654 aa,分子量为28.03～70.04kD;系统进化分析表明,10个毛竹NCED基因可分为2个亚家族,且大部分毛竹NCED)基因(除外PH02Gene49300和PH02Gene41427)与水稻(Oryza sativa)NCED的亲缘关系较近;顺式作用元件预测分析显示,NCED基因启动子中含有大量非生物胁迫响应元件,推测NCED基因可能在毛竹抗逆反应中发挥重要作用;转录组数据分析显示,NCED在毛竹不同组织与发育阶段中的表达具有特异性,尤其在毛竹根和笋中显著性高表达(P＜0.05);qRT-PCR结果显示,毛竹NCED家族成员在脱落酸、水杨酸、干旱和盐胁迫处理后具有不同的表达水平,提示NCED家族成员在参与毛竹非生物胁迫与不同激素调控通路时可能发挥不同的作用.本研究为深入揭示毛竹NCED基因家族功能提供基础资料.

    毛竹NCED基因家族生物信息学表达分析非生物胁迫

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    猪体细胞克隆胚胎早期发育中H3K64ac动态变化模式

    张丹丹许腾腾高迪宁伟...
    1073-1082页
    查看更多>>摘要：组蛋白乙酰化修饰是一种最先被确定的、广泛参与调控哺乳动物早期胚胎发育的转录后修饰.组蛋白H3上赖氨酸第64位乙酰化(H3K64ac)是组蛋白八聚体侧表面的、一种先前未被鉴定出来的组蛋白修饰,己知其可参与调控核小体的稳定性和促进体内基因的表达.目前关于H3K64ac在猪(Sus scrofa domesticus)体细胞核移植胚胎早期发育过程中的作用尚未知.本研究利用免疫荧光染色技术,检测孤雌激活(parthenogenetic activation,PA)胚胎和体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer,SCNT)胚胎各发育阶段的H3K64ac水平,再分别使用阿非迪霉素、鹅膏蕈碱和放线菌酮处理PA4-细胞胚胎.结果表明,H3K64ac在PA和SCNT胚胎中均存在,且H3K64ac水平在原核期最高,2-细胞期降低,4-细胞期略有回升,8-细胞至囊胚期H3K64ac处于低水平状态;比较两种类型胚胎的H3K64ac水平发现,各阶段SCNT胚胎的H3K64ac水平均显著高于PA胚胎(P＜0.05);抑制DNA复制、RRNA和蛋白质合成没有影响胚胎内H3K64ac水平.结果提示,猪SCNT胚胎早期发育中H3K64ac发生异常的重编程,且猪早期胚胎发育中H3K64ac水平的降低是不依赖于DNA复制、RRNA和蛋白质合成的主动反应过程.本研究为进一步探究H3K64ac参与调控猪体细胞核移植胚胎发育过程中分子机制研究提供理论依据.

    猪胚胎H3K64ac孤雌激活(PA)体细胞核移植(SCNT)

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    ssc-miR-204靶向调控猪小肠上皮细胞中DLG5基因的表达

    王伟谢开会雒瑞瑞高小莉...
    1083-1093页
    查看更多>>摘要：ssc-miR-204在仔猪(Sus scrofa)感染C型产气荚膜梭菌耐受和易感组中显著差异表达,本研究旨在验证miR-204和Discs大同源物5(discs large homolog 5,DLG5)基因之间的靶向调控关系.利用TargetScan软件预测miR-204与DLG5基因之间的靶向结合位点及保守性;构建DLG5基因3'UTR区野生型及突变型pmirGLO双荧光素酶报告载体,通过荧光素酶活性检测miR-204与DLG5基因之间的靶向关系;进一步在猪小肠上皮细胞(intestine porcine epithelial cells,IPEC-J2)中转染miR-204 mimic和 inhibitor,通过qRT-PCR、Western blot和细胞免疫荧光实验,检测miR-204对DLG5表达的调控.结果表明,miR-204成熟体种子区序列与DLG5基因3'UTR第1 333～1 339位核苷酸序列互补配对,并且在多个物种之间高度保守.通过双酶切和测序鉴定,本研究成功构建pmirGLO-DLG5-3'UTR双荧光素酶报告基因重组载体;荧光素酶活性检测结果显示,miR-204 mimic可以极显著降低DLG5基因的荧光素酶活性(P＜0.01),二者具有靶标关系.qRT-PCR、Western blot和细胞免疫荧光结果显示,转染miR-204 mimic后,可以极显著抑制DLG5的表达水平(P＜0.01);相反,转染miR-204 inhibitor后,DLG5被显著或极显著上调表达(P＜0.05或P＜0.01).miR-204可以靶向结合DLG5基因,miR-204对DLG5的表达具有负调控作用,本研究结果可为进一步在细胞水平验证miR-204和DLG5基因功能提供基础,为miRNAs参与调控C型产气荚膜梭菌性仔猪腹泻提供依据.

    ssc-miR-204Discs大同源物5基因(DLG5)双荧光素酶活性实验猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)仔猪腹泻

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    白藜芦醇和miR-222协同调控猪卵巢颗粒细胞凋亡

    章会斌周忍许黎明陈一歌...
    1094-1102页
    查看更多>>摘要：卵巢颗粒细胞凋亡影响动物卵泡发育及排卵过程,白藜芦醇在卵巢颗粒细胞凋亡过程中发挥重要作用.本研究旨在解析白藜芦醇介导miR-222调控猪卵巢颗粒细胞(porcine ovarian granulosa cells,pGCs)凋亡的机制,为白藜芦醇在养猪生产中的应用提供理论支持.实验以不同浓度的白藜芦醇(0～100μmol/L)处理分离培养获得的原代pGCs,在倒置显微镜下观察pGCs形态变化,借助流式细胞术检测细胞凋亡率及细胞周期分布,利用qRT-PCR检测细胞周期相关基因CyclinD、CyclinB、p21及miR-222的表达变化;并检测miR-222过表达状态下pGCs凋亡的变化.结果显示当白藜芦醇浓度达到100 μmol/L时,pGCs的形态发生改变,细胞增殖率显著下降,细胞周期进程被阻碍;miR-222的表达水平随白藜芦醇浓度的增加呈先下降后上升的趋势,75 μmol/L时为拐点(表达量最低);在75 μmol/L白藜芦醇处理的pGCs中过表达miR-222,pGCs凋亡率显著下降.以上结果表明白藜芦醇(100 μmol/L以下)可抑制pGCs增殖,并以浓度依赖的方式调控细胞中miR-222的表达;且在75 μmol/L白藜芦醇处理的pGCs中过表达miR-222,可降低细胞凋亡率.本研究结果为白藜芦醇协同miRNA调控pGCs的生物学功能提供了参考数据.

    白藜芦醇miR-222颗粒细胞猪

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    从江香猪AR在附睾组织发育过程中的表达模式

    蒙利洁王维勇徐永健李子清...
    1103-1112页
    查看更多>>摘要：附睾是精子运输、成熟和储存的主要场所,其结构、功能及基因表达高度依赖雄激素/雄激素受体(androgen receptor,AR)调控.AR在多种动物附睾高表达,调控附睾上皮和管腔液的功能,对于精子成熟具有重要意义.为探究AR在出生后从江香猪(Sus scrofa)附睾中的表达特征,本研究利用qRT-PCR、免疫组化和Western blot技术检测AR在从江香猪初情期前(15 d)、初情期(30 d)、初情期后(60 d)和性成熟期(180 d)四个关键时期附睾组织的表达变化.qRT-PCR结果显示,AR基因在15、30、60和180 d从江香猪附睾组织均有表达,且伴随日龄的增加而增高,在180 d表达最高;在不同区段中,AR基因在Ⅳ区(附睾尾)表达最高、Ⅰ区(附睾头)表达量最少(P＜0.05);除Ⅰ区与Ⅲ区(附睾体)表达差异不显著外,其余区段间均呈显著差异(P＜0.05).Western blot结果显示,AR在不同日龄及附睾5个区段中的蛋白表达丰度与mRNA水平呈现一致的变化趋势.免疫组化染色也呈现一致的变化趋势,AR主要定位于附睾上皮细胞的细胞核及精子上,并呈现附睾区段差异表达模式.总之,本研究发现AR的表达从15 d增强至60 d,并维持高表达至180 d,主要分布于附睾上皮细胞的细胞核和精子,表明附睾AR表达呈阶段特异性和区段特异性;此外,AR在180 d的高表达可能与该时期附睾内存在大量精子有关.本研究为深入探讨从江香猪附睾内精子成熟机制提供参考依据.

    从江香猪附睾雄激素受体(AR)时空表达特异性表达

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    miR-133a对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

    李燕杨旭陈明明郭宏...
    1113-1120页
    查看更多>>摘要：miR-133a是骨骼肌和心肌特异性表达的microRNA(miRNA),对牛(Bostaurus)骨骼肌卫星细胞(skeletal muscle-derived satellite cells,MDSCs)增殖分化有何作用尚不明确.为深入了解miR-133a对牛MDSCs增殖分化的影响、丰富牛肌肉生长发育的分子机制,本研究利用已建立的牛MDSCs体外诱导分化模型,采用qRT-PCR方法检测miR-133a和肌细胞分化标记因子—肌生成素(myogenin,MyoG)、成肌分化因子(myogenic differentiation,MyoD)和肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MHC)在牛 MDSCs 中的时序表达谱;利用miR-133a的mimic和inhibitor转染牛MDSCs,构建过表达或抑制miR-133a的牛MDSCs模型,采用增殖细胞的5-乙炔基-2'-脱氧尿嘧啶核苷(5-ethynyl-2'-deoxyuridine,EdU)染色方法,检测过表达或抑制miR-133a对牛MDSCs增殖的影响,利用qRT-PCR、Western blot及免疫荧光技术检测MyoG、MyoD及MHC基因及其蛋白的表达水平.结果显示,miR-133a在牛MDSCs分化阶段的表达量显著上升(P＜0.01);过表达miR-133a后,增殖细胞占比显著下降(P＜0.01),肌细胞分化标记因子MyoG(P＜0.05)和MHC(P＜0.01)的基因表达量显著升高,MHC蛋白表达显著升高(P＜0.01)且融合肌管数量增多;抑制miR-133a表达后,增殖细胞占比显著上升(P＜0.01),肌细胞分化标记因子MyoG(P＜0.01)、MyoD(P＜0.05)及MHC(P＜0.01)的基因表达量显著下降,MHC蛋白表达量显著下降(P＜0.01)且融合肌管数量也显著减少.以上研究结果表明,miR-133a抑制牛MDSCs的增殖、促进牛MDSCs的分化.本研究丰富了牛肌肉生长发育的分子遗传研究内容,为进一步开展miRNA调控动物肌肉生长发育的功能研究提供了重要参考.

    miR-133a牛骨骼肌卫星细胞(MDSC)增殖分化

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    西藏牛与三江牛心脏组织低氧适应相关circRNA分析

    白佳灵王会钟金城陈智华...
    1121-1131页
    查看更多>>摘要：环状RNA(circle RNA,circRNA)是一种共价封闭的内源性生物分子,在高原动物低氧适应性中具有重要作用.高通量测序技术以成本低、通量高与速度快等优势,在哺乳动物与人类疾病研究中广泛应用,然而目前对西藏牛(Bos taurus)高原适应性相关circRNA的研究鲜有报道.本研究以西藏牛和三江牛为对象,选择对高原低氧环境敏感的心脏组织,使用Illumina HiSeqTM 4000平台对西藏牛与三江牛心脏组织circRNA进行测序,对其差异表达谱进行分析,并预测circRNA-miRNA-mRNA之间的靶向关系,构建circRNA-miRNA-mRNA可视化调控网络.在西藏牛和三江牛的6个样本中,共筛选得到差异表达circRNA 283个,其中显著上调的278个,显著下调的5个;GO功能富集分析显示,其来源基因被注释到45个功能条目;KEGG信号通路(pathway)功能富集分析表明,其来源基因主要显著富集在泛素介导的蛋白水解通路和 cGMP-PKG 信号通路等通路;novel_circ_018959与 miR-142-x、miR-144-y、miR-1908-x、miR-2302-y、miR-1273-y等miRNA存在靶向关系,而这些miRNA的靶基因中包括ECE1、NFATC1、CAST,COX7C等低氧适应性候选基因,推测novel_circ_018959很可能参与西藏牛低氧适应性调控,其具体功能及调控机制有待进一步研究.本研究结果为深入揭示circRNA在西藏牛高原低氧适应过程中的分子机制提供了基础数据支持.

    西藏牛三江牛心脏组织circRNA低氧适应性

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