期刊,农业生物技术学报 2021年卷7期_国家学术搜索

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

主办单位：中国农业大学中国农业生物技术学会

主　　编：武维华

出版周期：月刊

国际刊号：1674-7968

电子邮箱：nsjxb@cau.edu.cn

电　　话：010-62733684

邮政编码：100193

地　　址：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

全人工养殖模式下三角帆蚌直肠及养殖水体细菌群落的变化

周妮妮崔明慧李振钱云霞...

1342-1353页

查看更多>>摘要：肠道和环境菌群对水生动物的健康有至关重要的作用.为探究全人工养殖模式下三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)养殖过程中直肠和养殖水体细菌群落的变化,本研究选用两种微藻:旋转单针藻(Monora phidiumcontortum)和小环藻(Cyclotella sp.),分别投喂三角帆蚌,在第0、7、14和28 d测定水体pH、氨氮(NH4+-N)、亚硝酸盐氮(NO2--N)、硝酸盐氮(NO3--N)和总磷(total phosphorus,TP)等理化指标,测定三角帆蚌养殖水体和肠道菌群的16SrRNA,探讨两种微藻投喂和养殖时间对三角帆蚌养殖水体和肠道菌群结构和功能的影响.结果显示:21个水体样本和21个直肠样本共检测出44个菌门和1 171个菌属.在门水平上,三角帆蚌养殖水体和肠道菌群组成相似,都含有放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia),但水体和肠道菌群在丰度上差异明显.在属水平上,水体和肠道菌群组成明显不同,仅有2个优势属相同,为变形菌门的多核杆菌属(Polynucleobacter)和Reyranella属.冗余分析(redundancy analysis,RDA)结果显示,pH和NO2--N分别是对水体和肠道菌群影响最大的水化指标.KEGG功能预测发现,水体和肠道菌群的功能聚类区分明显,但均主要与能量生产和生物合成相关.主坐标分析(principal co-ordinates analysis,PCoA)和非参数多元方差分析(permutational multivariate analysis of variance,PERMANOVA)结果表明,旋转单针藻和小环藻作为饵料对养殖三角帆蚌肠道菌群无显著影响,对水体菌群也无显著影响;养殖水体菌群在养殖过程中的各时间点菌群差异显著(P＜0.05);肠道菌群在养殖过程中相对稳定.本研究表明,两种微藻对三角帆蚌养殖水体和肠道菌群的结构和功能没有显著影响,但水化指标对菌群有重要影响,该结果为进一步优化工厂集约化养殖模式提供理论基础.

关键词：

三角帆蚌细菌群落直肠养殖水体微藻高通量测序

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美国白蛾碱性磷酸酶HcALP3基因的克隆、表达及功能分析

赵丹常梦颖乔英翠王哲...

1354-1363页

查看更多>>摘要：美国白蛾(Hyphantria cunea)是一种重要的世界性检疫害虫,也是我国重大入侵害虫之一.苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)作为目前研究应用最广泛的杀虫微生物之一,对美国白蛾的作用机制尚不清楚.为了明确美国白蛾中肠受体碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)与Bt Cry毒素的结合特性,探索Bt Cry毒素对其作用机理,本研究利用PCR方法扩增获得美国白蛾中肠碱性磷酸酶HcALP3基因(GenBankNo.MH796759),该基因的开放阅读框1 557bp,编码518个氨基酸.构建原核重组表达载体pET30a-HcALP3,转化大肠杆菌(Escherichiia coli)BL21,经 IPTG诱导表达56.65 kD 的 HcALP3蛋白.qRT-PCR方法进行组织和龄期表达分析,结果显示HcALP3在美国白蛾的各龄期均有表达,5龄幼虫表达量最高,在不同组织中,中肠的表达量最高;Ligand blot分析结果发现HcALP3重组蛋白仅可以与Bt Cry 1Ab35活化毒素特异结合,不与Bt Cry1Ac和Cry9Ea10结合.利用RNAi技术沉默HcALP3基因,HcALP3表达水平下降了 75.32％;注射dsRNA-HcALP3后的美国白蛾幼虫对Bt Cry1Ab35、Cry1 Ac和Cry9Ea10的校正死亡率分别为45.93％、73.33％和70％,对Bt Cry1Ab35的敏感性显著低于注射dsRNA-egfp的美国白蛾幼虫,推测HcALP3蛋白为Bt Cry1Ab35毒素的潜在功能受体.本研究通过对美国白蛾碱性磷酸酶HcALP3的鉴定及功能验证,为深入探讨Bt制剂防治美国白蛾的机制提供了科学依据.

关键词：

美国白蛾碱性磷酸酶BtCry毒素LigandblotRNAi

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花椒窄吉丁气味结合蛋白AzanOBP4基因克隆及其与寄主挥发物分子对接

郭莉陈迪高晓进贾任航...

1364-1377页

查看更多>>摘要：花椒窄吉丁(Agriluszanthoxylumi)是花椒(Zanthoxylum bungeanum)树的专一性蛀干害虫,为了分析其与寄主花椒挥发物的结合模式及能力,本研究基于花椒窄吉丁转录组数据,利用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)对花椒窄吉丁气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因AzanOBP4进行全长克隆;采用生物信息学软件预测分析其核酸序列及氨基酸序列;通过qRT-PCR检测AzanOBP4基因在成虫不同组织中(头,胸,腹,足和翅)的表达情况;I-TASSER在线软件对AzanOBP4氨基酸序列三维建模,通过SAVES v6.0以及PROSA软件评价模型,应用AutoDock软件对AzanOBP4蛋白模型和14种寄主挥发物进行分子对接分析.AzanOBP4的cDNA全长序列为691 bp(GenBank No.MT318833),5'端非编码区182 bp,3'端非编码区89 bp,开放阅读框(ORF)为423 bp,编码140个氨基酸,含有6个保守半胱氨酸,属于典型的OBP.序列分析表明,AzanOBP4氨基酸序列与苹果小吉丁(Agrilusmali)的AmalOBP3氨基酸序列一致性最高为83.57％,两者在系统发育树中以99％的置信度聚为一支.AzanOBP4在雌雄成虫的不同组织中均有表达,其中在雌性成虫的足部表达量最高.分子对接显示,AzanOBP4与14种寄主挥发物主要以氢键、疏水作用和范德华力相结合,发现4种环状烯类寄主挥发物(葎草烯,β-石竹烯,荜澄茄油烯和9-依兰油烯)与AzanOBP4的结合能力较好.研究表明花椒窄吉丁基因AzanOBP4参与识别寄主植物的嗅觉机制,推测AzanOBP4可能在花椒窄吉丁寻找寄主与取食行为中发挥重要作用.本研究为揭示花椒窄吉丁的嗅觉识别机制提供参考依据.

关键词：

花椒窄吉丁气味结合蛋白基因克隆寄主挥发物分子对接

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内生菌在水生蕨类植物满江红大孢子果发育过程中的结构特征和细胞响应

吴志华郑斯平陈坚陈彬...

1378-1388页

查看更多>>摘要：水生植物满江红(Azolla)是蕨类、蓝藻(Cyanobacterium)和细菌的共生体.在满江红营养生长期,共生藻和内生菌共生于宿主的叶腔中.在满江红孢子果形成期,共生藻会移居到满江红的孢子果内.本研究借助超薄切片、荧光原位杂交和免疫金标记技术,通过荧光显微镜和电子显微镜观察,以揭示内生菌在满江红结孢期间的菌体形态特征和细胞响应.结果表明,内生菌伴随共生藻进入发育中的大孢子果并最终被定位在大孢子果顶端区域内.大约43％进入果腔的内生菌分泌胞外泡囊,有的还释放出DNA和多糖类似物等,25％的内生菌形成荚膜,17％的内生菌细胞质中累积了聚β羟基丁酸颗粒,9％的细菌呈现类似自噬性或坏死性的细胞死亡.大孢子果完全成熟时大部分的细菌栖身在类似生物被膜的基质中.本研究阐明了内生菌在宿主有性繁殖阶段形态结构特征和细胞响应,进而保持与宿主同步发育的节奏,以过渡到新的共生世代.这将为人工构建作物-微生物共生固氮体系提供新的思路.

关键词：

满江红蓝藻细菌超微结构分泌生物被膜

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解淀粉芽胞杆菌MN-13的分离、鉴定及木质素降解特性

张亚茹任静张伟涛王树香...

1389-1399页

查看更多>>摘要：筛选木质素降解菌并研究其降解性质,可实现木质纤维素的高效利用,为化工业提供高附加值的原料、缓解原料短缺矛盾及获得性状优良、实用价值高的木质素降解菌,本研究采用加热富集、苯胺蓝平板脱色法及酶活力测定,从肉牛(Bostaurus)新鲜粪便中筛选到1株对苯胺蓝有明显脱色效果、且能同时氧化Mn2+和藜芦醇的产芽胞菌株MN-13.经形态观察、生理生化特性测定以及16SrDNA和DNA促旋酶B亚基(gyrB)基因序列分析,菌株MN-13被鉴定为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)(GenBank No.KP292553).通过木质素降解特性研究发现:该菌株能高效降解玉米秸秆中的木质素,发酵24 d后对木质素的降解率达44.8％,对中性洗涤纤维降解率为29.0％;菌株在秸秆发酵过程中能产生活性与木质素过氧化物酶(lignin peroxidase,LiP)和锰过氧化物酶(manganese peroxidase,MnP)类似的酶,且酶活力最高值与秸秆木质素最大降解幅度相对应.秸秆降解产物的气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析结果表明:菌株MN-13能通过断裂β-O-4键、氧化Cα和Cy及断裂Cα-Cβ和Cβ-Cγ键将木质素降解为以H、G和S型酚类为主的小分子芳香族化合物.本研究不仅丰富了木质素降解的微生物菌种资源,同时为芽胞杆菌在木质素降解中的应用提供了理论依据.

关键词：

解淀粉芽胞杆菌筛选鉴定木质素降解特性

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GDF8在生殖系统的功能研究进展

任雪华雷安民

1400-1406页

查看更多>>摘要：生长分化因子8(growth differentiation factor 8,GDF8)基因是转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)超家族的成员之一,除了作为肌肉生长负调节剂外,还在脂质代谢、糖代谢等多种生物学过程中发挥功能,目前对其在生殖系统中的作用研究日渐增多.研究发现,GDF8及其受体在子宫、卵巢、输卵管、胚胎等组织中均有表达并发挥重要的生理作用,包括参与卵泡发育和排卵,调控卵泡类固醇激素的合成,影响细胞外基质的形成以及颗粒细胞的增殖、分化和扩散,与妊娠结果密切相关等.本文将结合国内外文献资料,综述GDF8在生殖系统中的研究进展,以期为后续研究提供参考.

关键词：

GDF8生殖系统功能

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酶联适配体可视化检测牛妊娠相关糖蛋白9(bPAG9)及其在奶牛早孕检测中的应用

卢春霞刘长彬周平林祥群...

1407-1416页

查看更多>>摘要：免疫分析测定妊娠相关糖蛋白(pregnancy-associated glycoproteins,PAGs)是目前常用的家畜早期妊娠检测方法,但是抗体作为识别分子存在制备周期长、成本高等缺点.为丰富奶牛(Bostaurus)早期妊娠诊断技术,降低检测成本,本研究以牛(bovine)妊娠相关糖蛋白(bPAG)的核酸适配体为识别分子,基于双适配体夹心原理,建立了一种bPAG的可视化检测方法,并对适配体浓度、适配体-辣根过氧化物酶浓度、封闭剂浓度、反应时间、包被缓冲液等条件进行了优化.结果显示,在优化条件下,bPAG9在0.5～100 ng/mL浓度范围内呈良好线性(R=0.998),检测限为0.22 ng/mL,目测可视化检测限0.5 ng/mL.采用3个梯度浓度(1,10,100ng/mL)的bPAG9做空白样品添加实验,平均加标回收率为93.2％～105.8％,相对标准偏差为3.51％～7.13％.将建立的方法应用于人工授精30d后的奶牛血清检测,并采用超声波检测法进行对比验证,本方法妊娠诊断准确率达到91.7％.本研究为奶牛早期妊娠诊断提供一种简便、经济、可靠的快速检测新技术.

关键词：

妊娠相关糖蛋白(PAGs)适配体早期妊娠诊断酶联适配体分析(ELAA)奶牛

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马铃薯黑痣病菌实时荧光定量PCR检测体系的建立及应用

李磊陈利达黄艺烁谢学文...

1417-1425页

查看更多>>摘要：立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)是马铃薯(Solanum tuberosum)黑痣病的病原菌,严重威胁着马铃薯产业的发展.立枯丝核菌在土壤中主要以菌核结构作为初侵染源进行潜伏休眠,其密度与马铃薯黑痣病的发病程度呈正相关.为快速准确地检测土壤中立枯丝核菌和菌核的密度,本研究基于立枯丝核菌融合群3(anastomosis group 3,AG3)的翻译延长因子(translation elongation factor,TEF)保守区域,设计特异性引物TEF3/TEF7,以191-bp扩增产物的重组质粒为标准品,构建实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)检测体系,其灵敏度(19.5 fg/μL)为普通PCR 1 000倍.采用普通PCR和qPCR方法,对4个地区的疑似马铃薯黑痣病薯(18份)和病土(41份)的DNA进行检测,2种检测方法对马铃薯黑痣病薯的检出率均为100％;普通PCR对病土的检出率为65.85％,qPCR对病土的检出率为97.56％.为明确田间早期病土检测的带菌量,人工模拟不同带菌核量的土壤,结合水筛法进行qPCR检测,建立循环域值(cycle threshold,Ct)与土壤中菌核含量的曲线关系,回归方程为y=-3.982x+12.687,相关系数R2为0.986,呈良好线性关系;人工模拟带菌量检测下限为每克土5×10-6g.本研究建立的检测体系能够快速、准确地检测土壤中立枯丝核菌AG3的菌核密度.在种植前对大田土壤中立枯丝核菌含量进行定量检测,可为马铃薯黑痣病的早期预警提供技术支持.

关键词：

马铃薯黑痣病实时荧光定量PCR水筛法土壤检测

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剑麻紫色卷叶病相关植原体单管巢式PCR检测技术建立与优化

鹿鹏鹏吴伟怀郑金龙王桂花...

1426-1434页

查看更多>>摘要：剑麻紫色卷叶病是近年来剑麻(Agave sisalana)上发生的一种毁灭性病害.本课题组前期研究表明,该病与植原体高度相关.建立一种高效的分子检测技术对于植原体的深入研究及病害监测与检测非常必要.本研究拟建立剑麻紫色卷叶病相关植原体的高效单管巢式PCR检测技术.首先对单管巢式PCR反应体系的内外引物退火温度进行单因素试验;确定退火温度后,利用正交设计的方法对单管巢式PCR反应体系的内外引物浓度、dNTPs浓度和Ex Taq酶用量等关键因素进行优化.结果显示,当外引物Sis-F1/R1退火温度为64℃、内引物Sis-F2/R2退火温度为54℃,通过正交设计试验最终筛选出的最佳反应体系(25 μL)为:10×Ex Taq Buffer 2.5 μL,2.5 mmol/L dNTPs 5μL,Ex Taq DNA Polymerase 1 μL,15 μmol/L 的内引物 Sis-F2/R2各 1 μL,0.02 μmol/L 的外引物 Sis-Fl/Rl 各 1 μL,模板 DNA1 μL,ddH2O 11.5μL.上述反应体系只对紫色卷叶病植株DNA模板扩增出条带,具有高度特异性;最低检测限为植原体质粒浓度≥1fg/μL.本研究所建立的剑麻紫色卷叶病相关植原体单管巢式PCR检测体系为后续病害监测、相关性调查、致病性以及功能验证等方面的研究提供技术支持.

关键词：

剑麻植原体单管巢式PCR正交试验

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假禾谷镰孢菌弱毒菌株FC136-2A的GFP标记转化子构建

王志芳李轲刘东伟谢源...

1435-1442页

查看更多>>摘要：茎基腐病是在世界上多数小麦(Triticum aestivum)种植区广泛发生的重要土传病害,假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)是该病的优势病原菌.假禾谷镰孢菌巨型双链RNA病毒1(Fusarium pseudograminearum megabirnavirus 1,FpgMBV1)是在假禾谷镰孢菌菌株FC136-2A中发现的真菌病毒,使该菌株在小麦上的致病力显著降低,即具有弱毒作用.为了研究FpgMBV1的弱毒作用机制,本研究利用农杆菌(Agrobacteriu mtumefaciens)介导的遗传转化技术将pCAM-GFP-hyg导入FC136-2A菌株,并对转化子FC136-2A-GFP进行分子检测、荧光观察、生物学鉴定和致病力测定.结果表明,带有绿色荧光标记的转化子FC136-2A-GFP与FC136-2A在生长速率、产孢量和对小麦的致病力等生物学性状上差异不显著,且转化子FC136-2A-GFP仍然带有FpgMBV1.本研究获得带有GFP标记的假禾谷镰孢菌转化子FC136-2A-GFP,可用于观察弱毒菌株FC136-2A在小麦上的侵染和致病过程,为深入开展真菌病毒FpgMBV1对假禾谷镰孢菌的弱毒作用机制研究提供基础资料.

关键词：

小麦茎基腐病假禾谷镰孢菌真菌病毒假禾谷镰孢菌巨型双链RNA病毒1(FpgMBV1)弱毒作用

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