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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

    贵紫麦SLC25A4基因参与花青素合成的功能初步研究

    李鲁华熊富敏安畅彭亚姝...
    1237-1246页
    查看更多>>摘要：溶质转运家族25(solute carrier family 25,SLC25)成员参与花青素合成的调控过程.其家族成员SLC25A4是腺嘌呤转移酶1(adenine nucleotide translocase 1,ANT1),参与植物生长发育和植物对逆境胁迫响应等生物学过程.为了丰富小麦(Triticum aestivum)SLC25A4的研究内容,探讨其在调控花青素合成方面的生物学功能.本研究深入挖掘不同发育时期'贵紫麦1号'籽粒转录组数据中SLC25A4的表达情况并进行qPCR验证,发现花后25天和花后35天(day post-anthesis,DPA)TaSLC25A4-7A、TaSLC25A4-7B和TaSLC25A4-7D1基因的表达量显著高于10 DPA(P<0.05),TaSLC25A4-7A基因表达水平的变化趋势与花青素积累量的变化趋势一致.本研究进一步获得了TaSLC25A4-7A过表达烟草(Nicotiana tabacum)转基因株系,发现转基因株系中花青素合成相关基因NtDFR,Nt4CL,NtCHI和NtF3H的表达量显著高于野生型(P<0.05),表明TaSLC25A4-7A参与调控花青素合成的生物学过程.用羰基氰化物间氯苯腙(carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone,CCCP)处理过表达转基因株系和野生型发现,过表达转基因株系对CCCP处理更敏感.本研究结果表明,TaSLC25A4基因(特别是TaSLC25A4-7A)参与调控花青素的合成,为深入探讨TaSLC25A4基因在小麦花青素积累方面的生物学功能提供参考.

    溶质转运家族25SLC25A4转录组花青素

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    转cry1A.301基因玉米对主要鳞翅目害虫的抗性研究

    杨小艳王云鹤翁建峰吴红...
    1247-1256页
    查看更多>>摘要：亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)、黏虫(Mythimna separata)和棉铃虫(Helicoverpa armigera)是为害玉米(Zea mays)的主要鳞翅目害虫.cry1A.301基因是经优化的抗虫基因.为探讨转cry1A.301基因玉米对亚洲玉米螟、黏虫和棉铃虫的抗性,本研究采用室内玉米离体组织生测和田间人工接虫鉴定相结合的方法,评价了CM8201和CM8204两个转化体对亚洲玉米螟、黏虫和棉铃虫的杀虫效果.室内生测结果表明:CM8201和CM8204的心叶、花丝及籽粒对亚洲玉米螟、棉铃虫、黏虫有很强的毒杀作用,接虫5 d后幼虫死亡率均达95％以上.田间接虫鉴定结果表明:CM8201和CM8204心叶期接虫后,亚洲玉米螟的食叶级别平均值分别为1.17和1.18,虫害级别均为1级,抗性水平均为高抗,黏虫的食叶级别平均值分别为1.38和1.35,抗性水平均为高抗.CM8201和CM8204吐丝期接虫后,亚洲玉米螟雌穗被害级别平均值分别为1.27和1.30,棉铃虫雌穗被害平均值分别为0.15和0.20,抗性水平均为高抗.综上所述,转基因抗虫玉米CM8201和CM8204在各个发育阶段对3种主要玉米鳞翅目害虫均表现出良好的抗虫效果,为抗虫转基因玉米新品种的培育提供了材料基础.

    cry1A.301基因抗虫玉米鳞翅目害虫抗虫性

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    二穗短柄草BdDREB-30基因的表达及其启动子的功能分析

    黄钢谭生龙孙婧陈利红...
    1257-1267页
    查看更多>>摘要：脱水应答元件结合蛋白(dehydration responsive element binding protein,DREB)转录因子在植物生长发育和响应逆境胁迫中发挥着重要作用.研究二穗短柄草(Brachypodium distachyon)DREB转录因子对禾本科作物DREB类转录因子抗逆分子机制的阐明具有一定的促进作用.本课题组前期针对二穗短柄草DREB转录因子芯片数据的研究发现BdDREB-30(GenBank No.XM_003561067.4)响应多种逆境胁迫.为进一步了解其功能,本研究采用qPCR技术研究了BdDREB-30基因在不同组织和7种非生物胁迫条件下的表达模式,并采用GUS染色法研究了其启动子的功能.结果表明:BdDREB-30基因在茎中的表达量最高,在干旱和H2O2条件下其表达量显著高于对照.与其他物种同源蛋白的多序列比对结果表明,BdDREB-30蛋白质含DREB/CBF亚家族典型的AP2/ERF结构域和A-1亚类的特征序列.进化分析显示其与大麦(Hordeum vulgare)和黑麦(Secale cereale)等麦类作物的同源蛋白亲缘关系相对较近.启动子顺式作用元件分析结果显示,其启动子含有众多光响应元件,以及一些植物激素应答元件和一些胁迫应答元件.构建BdDREB-30启动子的植物表达载体并转入烟草(Nicotiana tabacum),在低温、干旱和盐胁迫处理条件下对转基因烟草叶片进行GUS染色.结果表明BdDREB-30启动子受干旱诱导较明显,是一种干旱诱导型启动子.本研究为二穗短柄草BdDREB-30基因响应逆境分子机制的研究提供了理论依据.

    二穗短柄草脱水应答元件结合蛋白(DREB)启动子干旱诱导GUS染色

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    茄子miR171b在抵抗黄萎病菌侵染中的功能

    陈敏林元秘朱文姣杨清...
    1268-1278页
    查看更多>>摘要：microRNA171b(miR171b)是miR171家族的成员,在植物的生长发育、应答非生物胁迫和生物胁迫中发挥重要作用.为了揭示miR171b在茄子(Solanum melongena)应答黄萎病菌大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)侵染过程中的功能,本研究以茄子栽培品种'苏琦1号'为实验材料,克隆pri-miR171b基因并构建表达载体,通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化系统构建miR171b转基因茄子植株,并对其抗黄萎病能力进行评估分析.抗病性分析表明,与对照相比,miR171b过表达株系对大丽轮枝菌侵染具有较强抗性,病情指数为18.5,大约是对照的1/3～1/2;而miR171b反义抑制株系对大丽轮枝菌侵染较为敏感,病情指数分别为68.4和72.6,是对照的1.5～1.6倍.病原菌内部转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)定量分析显示,miR171b过表达株系维管束组织中大丽轮枝菌的含量较对照显著降低,而miR171b反义抑制株系的菌含量显著增加(P<0.05).抗氧化酶活性分析显示,miR171b过表达株系中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)酶活性高于对照株系,而反义抑制株系则低于对照.上述结果表明miR171b参与了茄子对黄萎病的防卫过程,并起着正调控作用.本研究为茄子抗黄萎病育种提供了理论依据.

    茄子miR171b黄萎病功能分析

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    盐胁迫下海马齿生理指标变化及相关基因表达分析

    李雨欣罗秀丽张婷婷康宇乾...
    1279-1289页
    查看更多>>摘要：盐胁迫是限制植物生长发育的主要非生物胁迫之一.本研究以盐生植物海马齿(Sesuvium portulacastrum)为研究对象,分析海马齿幼苗在400和800 mmol/L NaCl处理0、6、12、24、48和72 h后,其根和叶生理指标变化及相关耐盐基因的表达情况.结果表明:在400 mmol/L NaCl胁迫下,海马齿幼苗在胁迫初期出现萎蔫现象,随着胁迫时间的延长,海马齿幼苗的生长逐渐稳定;在800 mmol/L NaCl胁迫下,海马齿幼苗随着胁迫时间的延长出现萎蔫并最终死亡;叶和根中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、过氧化物酶(peroxidase,POD)的活性在12 h内显著增加,可溶性糖和脯氨酸积累量增加较明显,此后酶活性和渗透调节物质含量均降低.相对电导率呈先升高后下降的趋势.400 mmol/L NaCl胁迫下,海马齿中耐盐相关基因质膜Na+/H+逆转运蛋白基因(salt overly sensitive 1,SOS1)、蛋白激酶基因(CBL-interaccting protein kinase 8,CIPK8)、类似钙调磷酸酶B亚基蛋白基因(calcineurin B-like 10,CBL10)与质膜H+-ATPase基因(plasma membrane H+-ATPase gene,AHA1)在根和叶中均呈上调表达,在800 mmol/L NaCl胁迫下,SpSOS1、SpCIPK8、SpCBL10和SpAHA1基因在海马齿叶中的表达量在处理后12 h达到最高,为同时间400 mmol/L NaCl胁迫下基因表达量的6.80、124.32、25.93和9.52倍.本研究为进一步研究植物在盐胁迫下生理指标及相关基因表达调控规律提供理论依据.

    海马齿盐胁迫生理变化基因表达

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    山苍子WRKY基因家族鉴定及表达分析

    苏文娟陈霞曹瑞兰陈尚钘...
    1290-1302页
    查看更多>>摘要：山苍子(Litsea cubeba)是我国南方地区重要的木本香料树种之一,在生长过程中极易遭受生物和非生物胁迫影响.WRKY转录因子在植物生长发育、胁迫应答等过程中发挥着重要作用.本研究基于生物信息学分析,鉴定出41个LcWRKY家族基因,利用转录组数据和qPCR验证,分析并探讨其在不同组织中的表达特异性.系统进化发育显示,LcWRKY家族成员分为2个类群,其中第2个类群包含5个亚类Ⅱ-a、Ⅱ-b、Ⅱ-c、Ⅱ-d和Ⅱ-e.对LcWRKY基因的保守基序和结构域进行分析,结果证实了系统发育聚类分析的准确性.蛋白互作网络共表达分析表明,LcWRKY36、LcWRKY38和LcWRKY39等处于共线中心,推测其在山苍子响应病害、低磷胁迫等调控过程中起着关键作用.不同组织的转录组分析发现,41个LcWRKY成员在不同组织中差异表达,其中LcWRKY1、LcWRKY3、LcWRKY8等10个基因在根中呈现明显的高表达,LcWRKY8在根中的表达量是叶中的25倍(P<0.01),推测其在根系发育和逆境胁迫中发挥重要作用.此外,LcWRKY29、LcWRKY10、LcWRKY15、LcWRKY22和LcWRKY1等基因在果实中的相对表达量较高,推测其可能参与山苍子果实柠檬醛等次生代谢产物的生物合成.本研究为进一步解析山苍子WRKY转录因子的功能提供基础资料.

    山苍子WRKY基因家族生物信息学分析表达分析

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    桃AQP基因家族成员的鉴定与表达分析

    徐摇光张政权于洋官健涛...
    1303-1313页
    查看更多>>摘要：植物水通道蛋白(aquaporins,AQPs)是一类位于生物膜上选择性运输水及其他亲水性小分子物质的膜蛋白,在种子萌发、开花、果实发育等多种生理过程中发挥重要的作用.为探索AQP基因在桃(Prunus persica)果实发育过程中的作用,本研究在桃基因组中鉴定得到28个AQP基因家族成员PpAQP1～PpAQP28.系统发育关系分析显示,这些PpAQPs可归为质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic proteins,PIPs)、液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic proteins,TIPs)、类NOD26内在蛋白(nodulin-26-like intrinsic proteins,NIPs)、小分子碱性内在蛋白(small basic intrinsic proteins,SIPs)和未归类X内在蛋白(uncategorized X intrinsic proteins,XIPs)5个亚家族.对家族成员进行染色体定位、基因结构和保守基序等分析,并结合转录组和qPCR方法对PpAQPs家族成员的组织特异性和果实不同发育阶段的表达模式进行了分析,结果表明,PpAQPs亚家族间以及亚家族内发生了一定程度的分化;其中8个PpAQP基因在果实组织中高表达,且表达高峰发生在发育前期,提示这些基因可能在果实第一次快速生长期中发挥了重要作用.本研究为进一步阐明AQPs在果实发育进程中的功能提供了参考依据.

    桃水通道蛋白(AQPs)果实发育转录组基因表达模式

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    青海高原型牦牛SCD基因SNP及单倍型与生长性状的关联性分析

    祁增源高占红周建强韩银仓...
    1314-1320页
    查看更多>>摘要：硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearyl-CoA desaturase,SCD)是牦牛(Bos grunniens)体内单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)生物合成的关键酶,对脂质合成和氧化的动态平衡调节过程有着重要的作用.为探索青海高原型牦牛SCD基因多态性及其与生长性状的关联性,通过DNA测序法进行基因的多态性分析,应用连锁不平衡分析和一般线性模型(general linear model,GLM)进行关联性分析.结果表明,SCD基因第3内含子上存在2个SNP(g.6614C>A和g.6660C>T),其中g.6614C>A上存在2种基因型,g.6660C>T上存在3种基因型;χ2检验表明,g.6614C>A处于哈代温伯格(Hardy-Weinberg)平衡状态,g.6660C>T处于不平衡状态,且g.6614C>A为低度多态(PIC<0.25),g.6660C>T为中度多态(0.50>PIC>0.25).与生长性状关联性分析发现,g.6614C>A位点上CA基因型的体重、体高、体斜长和管围显著高于CC基因型(P<0.05),而胸围与CC基因型差异不显著.g.6660C>T位点上TT基因型个体的体长与CT和CC基因型差异不显著,体重、体高和胸围显著高于CC和CT基因型(P<0.05),管围极显著高于CC基因型(P<0.01).单倍型和连锁不平衡分析发现2个位点存在4种单倍型,位点间不存在强连锁性(r2=0.027).组合单倍型分析发现,H1H3为最优组合单倍型.综上,SCD基因多态性与青海高原型牦牛的部分生长性状相关,可作为牦牛分子标记辅助选择的候选基因,本研究为提高牦牛选种效率提供参考.

    高原型牦牛硬脂酰辅酶A去饱和酶基因(SCD)DNA测序生长性状

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    山羊Wnt5A基因序列变异及其组织表达特征

    李少斌张瑞国何兆华赵鹏飞...
    1321-1328页
    查看更多>>摘要：羊绒的质量和产量决定着绒山羊(Capra hircus)的经济价值,而毛囊是调控羊绒生长和性状的直接组织,通过调控毛囊发育可实现羊绒性状的改良.无翅型鼠乳腺肿瘤病毒整合位点家族成员5A(wingless-type mouse mammary tumor virus integration site family member 5A,Wnt5A)基因是毛囊发育信号通路中的关键因子,在毛囊的发育过程中起着关键作用,但其在山羊中的研究还非常有限.为全面掌握山羊Wnt5A的分子遗传特征,本研究利用PCR-单链构象多态性(PCR-single strand conformation polymorphism,PCR-SSCP)结合测序,检测分析该基因在中卫山羊、柴达木绒山羊和陇东绒山羊群体中的变异特征;利用qPCR技术,分析Wnt5A在辽宁绒山羊和陇东绒山羊组织表达特征.结果显示:在陇东绒山羊、柴达木绒山羊和中卫山羊群体中,Wnt5A的exon 4扩增区存在2个突变位点,分别为c.334C>A和c.213A>G,形成A、B和C 3个等位基因并表现为AA、AB、AC、BB和BC 5种基因型.A和AB分别为柴达木绒山羊和陇东绒山羊中的优势等位基因和优势基因型,而中卫山羊中分别为B和BB.在该基因exon 6扩增区检测到由D和E 2个等位基因构成的DD、DE和EE 3种基因型,序列比对发现c.685-5C>T和c.685-55G>A 2个SNPs.3个群体中E均为优势等位基因,DE均为优势基因型.2个扩增区构成H1～H66种单倍型,其中频率最高的为H2.Wnt5A基因在辽宁绒山羊和陇东绒山羊的7种组织中均表达,品种间具有差异性,同时在皮肤中的表达差异显著,推测是由于Wnt5A基因的表达与羊绒性状相关造成的.该研究通过比较不同品种山羊Wnt5A基因的变异和表达特征,分析了该基因的分子遗传特征,为丰富山羊基因组内容及该基因的开发利用提供了基础资料.

    Wnt5A绒山羊序列变异特异性表达

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    运输应激对山羊小肠紧密连接蛋白Claudin-1、Occludin和ZO-1及其基因的影响

    吴雅琳叶恬冯妮杨燕珍...
    1329-1338页
    查看更多>>摘要：在养殖过程中,存在许多应激,其中运输应激是不可避免的,例如捕获、拥挤、禁食等是最常见的运输应激原,会导致山羊(Capra hircus)的生产性能降低,甚至会引发疾病而造成巨大经济损失.为了探讨运输应激对山羊小肠紧密连接蛋白-封闭蛋白1(Claudin-1)、闭合蛋白(Occludin)和闭锁小带蛋白-1(zonula occluden-1,ZO-1)的影响,本研究选取18只山羊,随机分为对照组(运输0 h组)、运输2 h组和运输6 h组,采用免疫组织化学和荧光定量PCR(qPCR)技术对山羊小肠紧密连接蛋白Claudin-1、Occludin和ZO-1基因及其蛋白分布的变化情况进行研究.免疫组织化学结果表明,Claudin-1、Occludin和ZO-1蛋白主要在山羊十二指肠、空肠和回肠的肠绒毛上皮细胞和肠腺上皮细胞胞质中表达,同一肠段不同组间Claudin-1、Occludin和ZO-1蛋白的分布情况发生了变化.qPCR结果表明,与对照组相比,十二指肠运输2 h组和6 h组Claudin-1、Occludin和ZO-1基因表达量均极显著降低(P<0.0001);空肠运输2 h组和6 h组Claudin-1、Occludin和ZO-1基因表达量则极显著上升(P<0.001);回肠运输6 h组Claudin-1、Occludin和ZO-1基因表达量极显著上升(P<0.01).实验结果表明运输应激会影响山羊小肠紧密连接蛋白Claudin-1、Occludin和ZO-1基因及其蛋白的表达.本研究为探究运输应激过程中的机制及研发缓解运输应激相关产品提供基础资料.

    山羊运输应激小肠紧密连接蛋白免疫组织化学荧光定量PCR

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