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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

    日粮中β-胡萝卜素水平对牦牛肠道BCMO1和BCDO2基因及相关代谢调控因子表达的影响及相关性分析

    任晓莹王树林
    1132-1141页
    查看更多>>摘要：具有黄色体脂的牦牛(Bosgrunniens)表现出对类胡萝卜素明显的富集能力.β-胡萝卜素(β-carotene,β-C)为类胡萝 卜素的一种,在牦牛类胡萝卜素代谢过程中发挥重要作用.本研究选取15头2～3岁牦牛为研究对象,随机分为5组:对照组饲喂基础日粮;实验组包括低、中、高剂量组,在基础日粮中添加β-C的量分别为720、1 440、1 620 mg/d;阳性对照添加β-C的量为3 440 mg/d.饲养90 d后,利用qRT-PCR分析肠道组织类胡萝卜素相关调控基因—β-胡萝卜素-15,15'-单加氧酶(β-carotene-15,15'-monooxygenase,BCMO1)和 β-胡萝卜素-9',10'-双加氧脱氢酶(β-carotene-9',10'-dioxygenase,BCDO2)以及4个相关代谢调控因子基因—肠道特异同源框(intestine specific homeobox,ISX)、过氧化物酶体增殖物激活受体 γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ)、B 类 Ⅰ 型清道夫受体(scavenger receptor class B type Ⅰ,SR-B1)及视黄酸受体(retionic acid receptor,RAR)的表达差异;采用Pearson法对上述基因间的表达进行相关性分析.结果显示,在十二指肠中,中剂量组BCMO1表达量显著高于其余剂量组,低、中、高添加量对BCDO2表达无显著影响,低剂量β-C添加更有利于ISX表达,BCDO2与PPARγ、SR-B1间存在显著正相关.在空肠中,低、中剂量组BCMO1表达显著高于其余组,除阳性对照组外BCDO2表达基本不受添加量的影响,BCDO2与ISX、PPARγ、RAR之间存在显著正相关.在回肠中,BCMO1和BCDO2表达变化趋势较平缓,中剂量组有利于BCMO1和BCDO2表达;4个代谢调控因子的表达变化趋势不一,低剂量有利于ISX表达,中剂量有利于SR-B1表达;BCMO1与PPARγ、SR-B1之间存在显著正相关.在盲肠中,BCMO1和BCDO2表达基本不受添加量影响.在结肠中,随添加量的增加BCMO1表达下降;除阳性对照组外,BCDO2表达量不受添加量影响;ISX和RAR表达量都在低剂量组呈现最大值.本研究揭示了日粮β-C添加对牦牛肠道BCMO1和BCDO2及相关代谢调控因子基因表达的影响,为反刍动物体内类胡萝卜素代谢机制研究、牦牛的科学补饲以及优质牦牛肉生产提供基础资料.

    牦牛β-胡萝卜素β-胡萝卜素-15,15'-单加氧酶(BCMO1)β-胡萝卜素-9',10'-双加氧脱氢酶(BCDO2)类胡萝卜素相关代谢调控因子

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    LEPR基因InDel检测及其与同羊尾脂和生长性状关联分析

    易晓华刘世荣张宇潘赟...
    1142-1149页
    查看更多>>摘要：同羊是我国著名的肉毛兼用脂尾半细毛地方绵羊(Ovis aries)品种,脂肪组织是储存能量、为机体供应能量的器官,可分泌瘦素(leptin,LEP)、瘦素受体(leptin receptor,LEPR)和炎症因子等.脂肪细胞因子信号通路(adipocytokine)中LEP和LEPR基因可以协同调节脂肪沉积和能量代谢.本研究为了验证LEPR基因的插入/缺失(insertion/deletion,InDels)变异,对同羊尾脂性状及生长性状的影响,通过Ensemble数据库筛选LEPR基因的InDel(插入/缺失)位点,根据数据库中筛选的InDels位点所在的序列设计引物,鉴定并分析了 166只同羊健康个体.关联分析表明:LER基因17 bp InDel多态位点对同羊尾宽与尾长性状的影响均不显著(P＞0.05),说明该位点对尾脂性状影响较小;该位点DD基因型公羊的胸深相对于ID基因型是显著升高的(P＞0.05),在公羊体高、背高和荐高等生长性状上,DD基因型显著高于Ⅱ基因型(P＜0.05),该InDel位点Ⅱ基因型母羊腰角宽显著高于DD基因型(P＜0.05),表明该位点对部分生长性状有显著影响.以上结果为LEPR基因在同羊尾型的选育以及同羊的选种选育提供了理论依据,为同羊遗传育种改良提供重要参考.

    瘦素受体(LEPR)同羊插入/缺失(InDels)尾脂生长性状

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    山羊IGF1基因过表达载体构建及其对子宫上皮细胞的影响

    唐文陈祥洪磊周志楠...
    1150-1160页
    查看更多>>摘要：胰岛素样生长因子1(insulin like growth factor 1,IGF1)是一类单链多肽类激素,在动物机体内可促进胚胎的发育和细胞增殖分化,对提升动物繁殖性能有重要作用.饲喂0.07％N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)可提高努比亚山羊(Capra hircus)(Nubian ibex)的产羔率且效果最好,并在山羊子宫角进行转录组测序的基础上筛选出差异显著基因IGF1,采集了努比亚山羊子宫、输卵管、垂体、下丘脑、卵巢组织并提取RNA,运用qRT-PCR对其转录组测序结果进行验证.同时克隆努比亚山羊IGF1基因CDS区,进行生物信息学分析;构建IGF1基因真核表达载体,转染至子宫上皮细胞,qRT-PCR检测努比亚山羊繁殖性状相关基因同源框基因A10(homeobox A10,HOXA10)、白血病抑制因子(interleukin 6 family cytokine,LIF)、趋化因子 14(C-X-C motif chemokine ligand 14,CXCL14)的表达水平.结果表明:IGF1 基因在被检测的5个组织中均有表达,实验组子宫、输卵管、下丘脑、卵巢中的表达量极显著高于空白组(P＜0.01).克隆所得努比亚山羊IGF1基因CDS区为471 bp,编码153个氨基酸;蛋白预测结果显示:努比亚山羊IGF1蛋白的分子式为C739H1178N212O215S15,相对分子质量为16.953 67 kD,等电点为9.36.遗传进化树分析表明,努比亚山羊IGF1基因与绵羊(Ovis aries)的遗传距离最近;qRT-PCR结果显示,转染重组质粒成功组细胞IGF1基因mRNA的表达水平极显著高于空白对照组细胞(P＜0.01),转染重组质粒成功组细胞HOXA10、LIF、CXCL14基因的mRNA表达水平均显著高于空白对照组(P＜0.05).说明超表达IGF1基因可促进产羔相关基因HOXA10、LIF、CXCL14基因的表达.本研究成功构建pEGFP-N3-IGF1真核表达载体,检测IGF1基因对努比亚山羊繁殖相关基因的表达影响,为进一步研究IGF1基因对努比亚山羊繁殖性状的影响提供基础资料.

    努比亚山羊胰岛素样生长因子(IGF1)子宫上皮细胞真核表达载体构建细胞增殖

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    鸡Ash2l基因携带Flag标签的真核融合表达载体构建及表达分析

    张晨左其生邹艺琛赵娟娟...
    1161-1168页
    查看更多>>摘要：类ASH2蛋白(absent,small,or homeotic-like,ASH2L)是重要的组蛋白甲基化修饰酶,参与多种细胞发育过程.但其在雄性生殖细胞发生过程中的功能和分子机制尚不清晰.本研究旨在研究Ash2l在鸡(Gallus gallus)雄性生殖干细胞形成中的表达规律并构建Ash2l真核融合表达载体,利用NCBI保守结构域分析、UniPort、TMHMM Server v.2.0和SignalP在线网站分析ASH2L的保守结构域、亲疏水性、跨膜结构域和信号肽表达.收集18.5 d鸡(Gallus gallus)胚不同组织和不同阶段的鸡细胞胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESC)、原始生殖细胞(primordial germ cell,PGC)、精原干细胞(spermatogonial stem cell,SSC)和鸡成纤维细胞(chicken embryonic fibroblast,CEF),qRT-PCR检测Ash2l 的表达;双酶切和测序对重组载体pcDNA3.1-Ash2l-Flag进行鉴定;利用qRT-PCR和Western blot检测重组蛋白在PGC中的表达;通过免疫共沉淀(Co-immunoprecipitation,Co-IP)验证重组蛋白和互作蛋白的结合.结果显示,ASH2L蛋白含有2个保守结构域,SPRY(SPIa and ryanodine receptor,SPRY)-Ash2和 PHD(plant homeodomain)-ash2p-like 具有组蛋白甲基化酶特征结构域;其亲水性高、不含跨膜结构域且无信号肽表达.qRT-PCR检测结果发现,Ash2l在睾丸中表达最高,极显著高于其他组织(P＜0.01),在PGC中表达极显著高于其他细胞(P＜0.01).双酶切结果表明,Ash2l正确插入pcDNA3.1载体,未发生移码和突变.qRT-PCR结果表明,PGC中重组载体可过量表达Ash2l基因;Western blot结果显示,PGC中成功表达重组蛋白.Co-IP结果发现,重组蛋白可与互作蛋白Dpy30组蛋白甲基化酶复合体调节亚基(Dpy-30 histone methyltransferase complex regulatory subunit,DPY30)和 WD 重复域5(WD repeat containing protein 5,WDR5)结合,形成复合体.本研究结果为探明Ash2l在鸡雄性生殖细胞形成中的功能和机制研究提供参考依据和技术手段.

    Ash2l鸡真核融合表达载体雄性生殖干细胞

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    乌蒙乌骨鸡雌激素受体ɑ(ESR1)与β(ESR2)基因多态性及其与蛋品质关联分析

    李未博郭徵力张勇王天松...
    1169-1181页
    查看更多>>摘要：乌蒙乌骨鸡(Gallus gallus)是贵州省毕节地区畜牧科学研究所多年选育后形成的地方鸡种,该鸡种所产鸡蛋富含多种微量元素,具有较高的营养价值.雌激素受体(estrogen receptor,ESR)基因对畜禽繁殖性状具有重要的影响.为探究乌蒙乌骨鸡雌激素受体ɑ(ESR1)与β(ESR2)基因SNP对其蛋品质的影响,以乌蒙乌骨鸡白壳蛋鸡与绿壳蛋鸡2个品系为材料,采用PCR产物直接测序法对ESR1、ESR2基因进行SNPs筛查,并与蛋品质进行关联分析.结果显示,在ESR1基因并未发现SNPs位点;在ESR2基因第8外显子及其附近内含子区域发现4个SNPs位点,分别为第7内含子的g.53223010A＞T突变、g.53223142 G＞A突变,第8外显子的g.53223338 C＞T突变,引起苏氨酸变为甲硫氨酸,属于错义突变,以及第8内含子的g.53223404 G＞A突变.白壳蛋鸡的g.53223338 C＞T突变为低度多态,其余位点均为中度多态,所有位点均未偏离Hardy-Weinberg平衡.连锁不平衡分析结果发现,两品系鸡ESR2基因SNPs位点g.53223010A＞T与g.53223404 G＞A之间完全连锁平衡;SNPs位点 g.53223142 G＞A 与 g.53223404 G＞A和g.53223010A＞T间在白壳蛋鸡存在连锁不平衡,而在绿壳蛋鸡不存在连锁不平衡.其余各位点间均不存在连锁不平衡.两品系均检测到相同的5种单倍型,白壳蛋鸡检测到8种双倍型,绿壳蛋鸡检测到11种双倍型.蛋品质关联分析结果表明,SNPs位点g.53223010A＞T和 g.53223404 G＞A、g.53223338 C＞T可能分别是影响白壳蛋鸡蛋形指数、蛋黄相对质量的标记位点,SNPs位点g.53223142 G＞A可能是影响绿壳蛋鸡蛋黄重的标记位点.白壳蛋鸡H5H5和H1H4双倍型分别在蛋形指数和蛋壳厚度上有显著优势(P＜0.05),绿壳蛋鸡H3H4双倍型在蛋黄重上有显著优势(P＜0.05),其他双倍型在某一蛋品质指标上有显著优势时该双倍型在另一指标上表现显著劣势,但均可作为影响蛋品质的潜在遗传标记.本研究为乌蒙乌骨鸡分子育种提供新的遗传标记.

    乌蒙乌骨鸡雌激素受体ɑ(ESR1)雌激素受体β(ESR2)SNPs蛋品质

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    瓯江高体鳑鲏线粒体基因组测序及结构特征分析

    刘凯冯晓宇吴燕琴储忝江...
    1182-1197页
    查看更多>>摘要：高体鳑鲏(Rhodeus ocellatus)色彩艳丽、体型优美,是一种很有市场前景的观赏鱼.对高体鳑鲏线粒体基因组(mitochondrial genome,mtGenome)进行测序和分析、探讨不同地理群体高体鳑鲏的mtGenome差异以及高体鳑鲏在鱊亚科的系统发育地位,有利于高体鳑鲏的系统发育研究.本研究通过PCR扩增、测序、软件拼接等方法获得瓯江高体鳑鲏mtGenome(GenBank No.MW007386),长度为16 675 bp,碱基组成为 A(28.98％)、G(17.09％)、C(26.51％)和 T(27.42％),包含 13个蛋白编码基因(protein-coding genes,PCGs)、22个tRNAs和2个rRNAs.瓯江高体鳑鲏mtGenome 与 PCGs 的(A+T)含量分别为56.41％和56.27％,均具有明显的AT偏好性.在22个tRNAs中,除tRNA-Ser(AGY)外均可形成典型的三叶草结构.基于BLAST的比较表明,瓯江高体鳑鲏与东江高体鳑鲏的序列一致性为83.84％,与日本高体鳑鲏的序列一致性为95.07％,与GenBank No.DQ026430的高体鳑鲏序列一致性为93.11％,与图们江兴凯鱊(Acanthorhodeus chankaensis)序列一致性为99.03％,与黑龙江兴凯鱊序列一致性为83.72％,与沅江兴凯鱊序列一致性为83.84％.另外,瓯江高体鳑鲏与图们江兴凯鱊之间的遗传距离最近,与日本高体鳑鲏遗传距离次之,与东江高体鳑鲏则较远.基于25种隶属于3个属的鱊亚科鱼类mtGenome构建的系统进化树分析表明,瓯江高体鳑鲏与图们江兴凯鱊亲缘关系较近,而与东江高体鳑鲏亲缘关系较远.本研究为瓯江高体鳑鲏的遗传多样性保护与育种提供了参考依据.

    高体鳑鲏线粒体基因组测序结构特征

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    与毛纤维性状相关的角蛋白相关蛋白研究进展

    和东迁陶金忠陈丽尧王俊奎...
    1198-1205页
    查看更多>>摘要：羊毛纤维是绵羊重要的经济产物之一,羊毛市场的开拓激发人们对羊毛不同性状的需求.角蛋白相关蛋白(keratin-associated proteins,KAPs)基因 KRTAPs、角蛋白中间丝(keratin intermediate filaments,KIFs)基因及其各自的变异基因是鉴定羊毛纤维差异遗传基础的候选基因.利用人类或山羊等其他哺乳动物角蛋白的同源基因对绵羊基因组的鉴定,可挖掘新的潜在的功能性KRTAPs或KIFs基因.本文介绍毛囊的形态学结构,回顾角蛋白相关蛋白基因的发展,并对KAP蛋白的在毛囊中的表达与定位进行了描述,最后总结了 KRTAPs基因的多态性对羊毛性状的影响.本文为绵羊毛囊生长发育和毛纤维性状的分子选育提供理论依据.

    毛囊角蛋白定位纤维性状

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    xCas9及SpCas9-NG切刻突变体的构建及活性评价

    张宁秦怀远辛京京赵金山...
    1206-1214页
    查看更多>>摘要：通常使用的CRISPR/Cas9系统仅能识别靶标序列为NGG的原间隔序列临近基序(protospacer adjacent motif,PAM),而进化的xCas9、SpCas9-NG系统可识别序列为NG的PAM,扩大了 靶标的识别范围,但脱靶效应却一直阻碍CRISPR/Cas9系统的发展,而双切刻系统会增加DNA的靶向特异性.为了提高PAM为NG的CRISPR/Cas9系统基因编辑的特异性,本研究设计并构建xCas9-D10A、SpCas9-NG-D10A、xCas9-H840A、SpCas9-NG-H840A 四个切刻突变体以及相应的单链向导 RNA(single guide RNA,sgRNA)表达载体,与双荧光素酶报告基因载体SSA-DKK2、SSA-DKK1构成特定的组合,共转染绵羊(Ovis aries)成纤维细胞,通过双荧光素酶活性检测的方式来验证DNA切割效率.结果表明,SpCas9-NG-Dl0A、SpCas9-NG-H840A突变体针对多数靶标载体其报告基因活性显著大于对照组(P＜0.05),xCas9-H840A突变体完全没有活性,而xCas9-D10A仅在DKK1基因中表现出切割活性.相对而言,SpCas9-NG-D10A突变体活性稳定,切割DNA单链效率较高,故此载体可用于进一步的研究应用.本研究结果对于PAM为NG的CRISPR/Cas9双切刻系统的进一步研究及应用提供了重要的参考数据.

    CRISPR/Cas9双切刻系统双荧光素酶检测突变体原间隔序列临近基序(PAM)

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    草莓枯萎病和炭疽病的双重LAMP快速病原鉴定

    史芳芳王雷
    1215-1221页
    查看更多>>摘要：枯萎病和炭疽病是草莓(Fragaria ananassa)最为常见的主要病害,病原分别为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和炭疽菌(Colletotrichum spp.),目前的检测手段主要采用传统的病原菌培养法和常规PCR法,而环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术可用于草莓枯萎病和炭疽病的病原菌快速检测.本研究针对尖孢镰刀菌rDNA间隔区(intergenic spacer,IGS)的保守区域设计了 1套LAMP扩增引物,并设计了炭疽菌内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)特异序列的LAMP引物,利用LAMP技术快速、准确地将草莓尖孢镰刀菌和炭疽菌进行分辨和检测.结果表明,建立的LAMP法能够特异性检测尖孢镰刀菌和炭疽菌,检测灵敏度为10×10-5ng/μL,是普通PCR检测灵敏度的1 000倍.本研究建立的草莓枯萎病和炭疽病快速LAMP检测方法具有灵敏度高、快速及简便的优点,是可以向基层单位推广的检测手段,对于草莓病原菌实时监测和前期预警具有重要作用.

    环介导等温扩增(LAMP)枯萎病炭疽病尖孢镰刀菌炭疽菌

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    基于专利计量的转基因作物国际研发态势分析

    吴晓燕陈方丁陈君张娴...
    1222-1236页
    查看更多>>摘要：转基因作物(genetically modified crops,GMC)以其优良的性状和品质带来巨大的农业、社会经济和环境效益,被认为是缓解全球粮食危机的重要途径之一.本文基于incoPat数据库收录的专利数据,对转基因作物的专利研发情况进行分析.结合定量分析和定性研究,探讨转基因作物的全球专利研究态势、技术研发热点、主要国家的科研水平、重要专利申请人的研发布局.研究表明,近二十年,转基因作物专利数量不断增长,转基因大豆和转基因玉米是研发重点;美国是最主要的技术来源国,主导转基因作物专利研发;孟山都、先锋种业、斯泰种业、先正达是最主要的专利申请人,重点关注多种性状组合的转基因作物种质资源创制;中国研究者较多关注重要农艺性状基因挖掘.最后,本研究提出整合优势资源,抢占市场先机;促进院企合作,加速产业化进程;重视专利布局,完善防御体系的发展建议.本研究展现了转基因作物全球专利研发的全景图,为转基因作物领域研发布局和创新决策提供参考.

    转基因作物(GMC)专利计量农业生物技术

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