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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

    miR-10b靶向调节PTEN基因及其蛋白对猪卵巢颗粒细胞凋亡的调控作用

    章会斌刘阳光尚金男韩政...
    1333-1344页
    查看更多>>摘要：miRNA(microRNA,miR)是可参与基因转录后调控的内源性非编码小RNA,miR-10b是猪(Sus scrofa)卵巢闭锁过程中的一个关键调控因子,而其靶向基因同源性磷酸酶-张力蛋白(phosphatase and tensin homolog,PTEN)基因在细胞凋亡中起着重要作用.为探讨miR-10b和PTEN基因对猪卵巢颗粒细胞(pig ovarian granulosa cells,pGCs)凋亡的调控作用,本研究分别用miR-10b的模拟物及抑制物转染pGCs,构建过表达和抑制miR-10b的pGCs模型,采用流式细胞术检测过表达和抑制miR-10b对pGCs凋亡的影响.结果显示,过表达miR-10b极显著增加了pGCs凋亡率(P＜0.01),抑制miR-10b表达后pGCs凋亡率极显著降低(P＜0.01).基于生物信息学分析可知,miR-10b能直接结合PTEN3'UTR区.进一步构建通过荧光素酶报告基因载体,发现相对于pmirGLO-PTEN-WT与mimic NC共转染组,pmirGLO-PTEN-WT与miR-10b mimic共转染后的荧光活性更低(P＜0.01),pmirGLO-PTEN-MUT与miR-10b mimic共转染,或与mimic NC共转染后,荧光活性无显著差异(P＞0.05),pmiGLO与miR-10b mimic共转染,或与mimic NC共转染的荧光也无显著差异(P＞0.05),通过双荧光素酶报告基因系统再次证实了miR-10b能靶向结合PTEN3'UTR区,抑制PTEN基因表达.利用qPCR及Westren blot检测PTEN基因及其蛋白的表达水平,发现miR-10b可以抑制PTEN基因及其蛋白的表达水平.此外,在抑制miR-10b表达后,引入siRNA下调PTEN基因的表达,可以缓解miR-10b对pGCs凋亡的促进作用.本研究证实了miR-10b可以通过抑制靶基因PTEN的表达来调控pGCs凋亡,为深入了解pGCs的凋亡机制和研究卵泡发育提供了数据支持.

    miR-10b同源性磷酸酶-张力蛋白(PTEN)颗粒细胞猪

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    小麦类甜蛋白TaTLP1互作蛋白的筛选及其与TaGF14的互作验证

    申松松冯燕孟麟硕王菲...
    1345-1356页
    查看更多>>摘要：类甜蛋白(thaumatin-like protein,TLP)是一类重要的病程相关蛋白,在植物抵御生物胁迫和非生物逆境中具有重要作用.课题组前期发现小麦(Triticum aestivum)类甜蛋白基因TaTLP1参与小麦抗叶锈病菌防御反应,为进一步解析其抗病机制,本研究利用GST-pull down和酵母双杂交(yeast two-hybrid,Y2H)技术同时筛选小麦中TaTLP1的互作蛋白,两种技术均筛选到14-3-3类蛋白(TaGF14)为TaTLP1的候选互作蛋白,利用Y2H和共定位技术验证了TaTLP1与TaGF14的互作;qPCR分析发现TaGF14基因与TaTLP1基因受叶锈菌诱导后的表达趋势基本一致,均在叶锈菌诱导前期高表达,且非亲和组合中表达量高于同期亲和组合中表达量;亚细胞定位研究显示TaGF14定位于细胞核.进一步的特征分析表明,TaGF14可能具有潜在的抗病功能.本研究为深入研究TaTLP1参与小麦抗叶锈病防御反应的分子机制以及发掘寄主中更多抗病基因提供了基础,为小麦抗性品种的培育提供更多优秀的抗病资源.

    小麦类甜蛋白GST-pulldown酵母双杂交(Y2H)TaGF14基因特征分析

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    基于BSA-seq技术对番茄封顶花序节位基因的精细定位

    师海林张丹丹高倩尤园园...
    1357-1367页
    查看更多>>摘要：主茎花序数的多少影响着自封顶类型番茄(Solanum lycopersicum)的产量,精细定位其封顶花序节位基因,可为进一步基因克隆以及功能分析、调控机理解析提供依据.本研究以低节位自封顶番茄品系AXF和高节位自封顶番茄品系GXF为亲本构建F2分离群体,应用混合群组分离分析测序(bulked segregant analysis sequencing,BSA-seq)和分子标记方法进行了连锁分析及基因定位.结果表明,关联区间位于2号染色体47.56～47.59 Mb,大小约为25497 bp,含有3个候选基因(硫代硫酸硫转移酶18(thiosulfatesul furtransferase 18,TST18)(GenBank No.XM_004232452.4),MLO类家族蛋白4(MLO-like protein 4,MLO4)(GenBank No.XM_019212390.2)和26S蛋白酶体非ATP酶调节亚基4(26S proteasome non-ATPase regulatory subunit 4,PSMD4)(GenBank No.XM_010318126.3)).进一步开发 118 对InDel(insertion-deletion)/CAPS(cleaved amplified polymorphism sequences)/dCAPS(derived CAPS)引物进行精细定位,筛选获得1对多态性高的dCAPS14分子标记,该标记与PSMD4紧密连锁.qRT-PCR分析表明该候选基因在两个亲本不同组织中的表达量存在显著性差异.PSMD4功能为参与泛素-蛋白酶体系统介导的蛋白降解,可能对番茄封顶花序节位起着重要调控作用.本研究对分子辅助选育易于栽培操作的理想型自封顶番茄品种具有重要意义.

    自封顶番茄混合群组分离分析测序(BSA-seq)分子标记基因定位

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    辣椒CaDDB1基因克隆及功能研究

    单庆云袁巧玲郭思思熊程...
    1368-1379页
    查看更多>>摘要：辣椒(Capsicum annuum)是茄科辣椒属一年生或有限多年生草本植物.DNA损伤结合蛋白1(damaged DNA binding protein 1,DDB1)基因在番茄(Solanum lycopersicum)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)等模式植物中已有一定研究,但该基因在辣椒中的功能尚不明确.本研究在辣椒中克隆了番茄DDB1同源基因,命名为CaDDB1(GenBank No.XM_016701551).采用病毒诱导基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术获得了辣椒CaDDB1基因沉默植株,通过观察其表型,初步鉴定了CaDDB1的生物学功能.研究结果表明,CaDDB1基因沉默后辣椒植株极显著矮化(P＜0.01),第3～6片真叶花青素含量极显著升高(P＜0.01),说明CaDDB1基因影响辣椒的生长发育并在花青素合成方面起负调控作用.本研究结果为辣椒生长发育调控及品种改良提供一定的理论指导.

    辣椒辣椒DNA损伤结合蛋白1(CaDDB1)基因病毒诱导基因沉默(VIGS)

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    青花椒花器官分化基因ZaAG的克隆与生物信息学分析

    王宇王凯刘瑞何雨欣...
    1380-1395页
    查看更多>>摘要：以孤雌生殖为主的青花椒(Zanthoxylum armatum)常出现雄花分化现象,易导致大面积减产,但雄花形成的内在原因暂未可知.现有研究表明,植物的花器官受到ABC模型的调控,其中C类基因AG(AGAMOUS)对雄蕊和心皮的分化具有决定性作用.本研究以青花椒为研究对象,基于课题组前期积累的转录组数据和已发表基因组数据剖析了青花椒AG基因序列,并通过PCR扩增技术克隆鉴定了AG编码序列全长.结果表明,青花椒ZaAG编码序列全长732 bp,共编码243个氨基酸,其中包括77个氨基酸组成的MADS结构域和86个氨基酸组成的K-box结构域.系统进化分析显示,AG蛋白序列在同科植物中比较保守,ZaAG与同科植物克莱门柚(Citrus clementina)和甜橙(C.sinensis)等芸香科植物亲缘关系较近.此外,ZaAG编码序列共预测到148个转录因子结合位点,主要涉及生殖生长和植物抗性等多种调控途径.顺式作用元件分析发现,ZaAG启动子区富含光信号、植物激素和逆境胁迫等相关元件.同时,该基因在根、茎、叶和刺等营养器官中几乎不表达,但在雌雄花分化过程中表达量显著提高(P＜0.05),尤其是在雄花成熟期表达量最高,暗示ZaAG可能参与青花椒雌雄蕊分化过程.本研究对于进一步探究青花椒雌雄蕊分化的遗传调控机制,培育高产青花椒种质资源具有积极意义.

    青花椒花芽分化AG(AGAMOUS)生物信息学分析

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    乳白石蒜LaDFR1基因及启动子克隆与功能研究

    朱熠辰薛惠敏周琪宗杰...
    1396-1404页
    查看更多>>摘要：乳白石蒜(Lycoris albiflora)新品种'梦幻少女'的渐变花色为石蒜属(Lycoris)特殊花色,二氢黄酮醇4-还原酶基因(dihydroflavonol 4-reductase,DFR)是乳白石蒜花瓣花色变化的关键酶基因.为进一步研究该基因的功能和作用,本研究利用RT-PCR和染色体步移技术(Genome walking)分别从乳白石蒜花瓣中克隆到LaDFR1基因及启动子序列,对LaDFR1基因进行生物信息学和表达模式分析,并进一步在烟草(Nicotiana tabacum)中过表达LaDFR1,研究其功能.结果表明,LaDFR1cDNA序列OFR长1161 bp,编码386个氨基酸.LaDFR1蛋白保守结构域具有NADPH和底物结合位点,属NADB-Rossmann超基因家族.序列比对和系统发育分析显示,乳白石蒜与百子莲(Agapanthus praecox)的DFR氨基酸序列一致性达到80.43％,聚为一个分支.qPCR检测发现,LaDFR1基因在乳白石蒜3个不同开花时期均有表达,开花第1天表达量最低,随着开花时间的延长,表达量逐渐上升;LaDFR1主要在花瓣中表达,其次是花丝,在花葶中表达最低.获得一条长1570 bp的LaDFR1基因启动子序列,含有多个光照、脱落酸诱导、MYB和NAC结合顺式作用元件,构建LaDFR1pro:PBI121整合载体瞬时转化烟草叶片,光照条件下较黑暗处理诱导的GUS活性更高,说明LaDFR1启动子具有光诱导活性.综上,本研究成功获得LaDFR1基因及其启动子序列,LaDFR1可能参与乳白石蒜花瓣花青素苷的合成和积累,这一研究结果可为进一步研究乳白石蒜花色变化的调控及用基因工程进行花色改良提供靶基因.

    乳白石蒜二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)基因克隆表达分析

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    转录组分析揭示PpCYP703A2、Pp4CL和PpABCG26参与调控桃花粉育性

    叶茂刘春生刘亚婷张曼...
    1405-1418页
    查看更多>>摘要：桃(Prunus persica)多数品种可以自花结实,花粉正常发育对产量至关重要,花粉发育异常影响自花授粉受精和坐果.因此,研究桃的花粉育性具有重要的产业和理论意义.本研究以不育品种'久硕'('JiuShuo',JS)与可育品种'久脆'('JiuCui',JC)及其杂交后代为实验材料对花粉育性基因进行研究.花药解剖观察结果表明,JS花粉不育发生在单核小孢子期,绒毡层细胞质不能正常浓缩、退化.RNA测序(RNA sequencing,RNA-seq)分析结果表明,与绒毡层细胞程序性死亡和花粉外壁形成相关的途径-糖代谢、苯丙氨酸代谢、脂肪酸的生物合成和氧化还原反应在四分体和单核小孢子时期被显著富集.qRT-PCR检测可育品种JC、不育品种JS以及JS×JC后代中相关基因表达模式发现,细胞色素P450703A2(cytochrome P450703A2,PpCYP703A2)(GenBank No.XM_007220109)、4-香豆酸-CoA连接酶-1(4-coumarate-CoA ligase-like 1,Pp4CL)(GenBank No.XM_007225695)和ABC转运蛋白G家族成员26(ABC transporter G family member 26,PpABCG26)(GenBank No.XM_020565361)参与了花粉育性的调控.本研究为桃的花粉育性研究挖掘到新的基因,也为进一步揭示桃花粉育性的分子机制提供了新的理论依据.

    桃花粉不育绒毡层细胞RNA测序(RNA-seq)差异表达基因

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    秦川牛LRRN1基因表达分析及其对成肌细胞增殖分化的影响

    宋贵兵贾鸿儒蒋蕾昝林森...
    1419-1429页
    查看更多>>摘要：富亮氨酸重复序列神经元蛋白-1基因(leucine rich repeat neuronal protein-1,LRRN1)编码一种Ⅰ型跨膜蛋白,在神经发育与再生进程中发挥重要作用.牛成肌细胞的增殖分化直接影响其肌肉的生长发育,从而影响牛肉的产量.本研究旨在探究LRRN1基因在秦川牛(Bos taurus)不同组织中的表达规律及其对牛成肌细胞增殖分化的影响,以确定其在成肌分化中的主要作用.首先采用qRT-PCR技术检测LRRN1在新生(3日龄)和成年(24月龄)秦川牛不同组织中的表达规律,及其在体外培养的牛骨骼肌成肌细胞不同分化时期的表达特性;利用腺病毒介导的shRNA和pcDNA3.1(+)构建LRRN1基因干扰和过表达载体,转染秦川牛成肌细胞,采用EdU法检测细胞增殖,通过qRT-PCR和Western blot检测增殖标志分子的表达变化;经成肌诱导分化培养基作用后,观察肌管形成表型并检测分化标志分子的表达变化.结果显示,LRRN1在秦川牛各组织中广泛表达,在新生牛和成年牛肾脏和背最长肌中高表达;LRRN1基因表达在成肌分化过程中先升高、后降低,在分化4d达到峰值,此后逐渐降低,与成肌细胞的体外分化进程具有相同的变化趋势.在成肌细胞中干扰LRRN1基因表达,结果显示,EdU染色的增殖细胞占比显著减少(P＜0.05),增殖标志基因CCNA2(P＜0.01)、CCNB1(P＜0.05)、PCNA(P＜0.01)、CCND2(P＜0.05)和CDK1(P＜0.05)下调表达,CCND2、CDK1、CCNB1和PCNA蛋白表达量也降低;LRRN1过表达也显著抑制成肌细胞增殖(P＜0.05),CCNA2(P＜0.05)、CCNB1(P＜0.01)、PCNA(P＜0.01)和CCNE2(P＜0.05)基因表达被抑制,CCNB1、PCNA与CDK1的蛋白表达量也降低.对细胞分化表型进行观察,发现LRRN1干扰抑制肌管形成,抑制分化标志基因MYOG(P＜0.01)、MYF5(P＜0.01)、MYF6(P＜0.01)、MYH3(P＜0.01)和CKM(P＜0.05)的表达,MYOG、MYF5和MYH3的蛋白表达量也降低;LRRN1过表达则促进肌管形成,MYH3(P＜0.01)、MYOD(P＜0.05)、MYF5(P＜0.05)和MYF6(P＜0.05)的基因表达量显著升高,MYOD和MYH3的蛋白表达量也增加.上述结果提示,LRRN1是成肌细胞分化的正向调节因子,但是对成肌细胞增殖的作用尚需更全面和深入的研究.因此,LRRN1对秦川牛肌肉组织的生长发育具有潜在的调控作用,对其深入的功能研究可用于秦川牛的分子育种实践.

    秦川牛富亮氨酸重复序列神经元蛋白-1基因(LRRN1)成肌细胞细胞增殖分化

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    MVK和PMVK在临床型乳房炎奶牛乳腺中的表达定位及功能预测

    张博皓张全伟蔺婷戴丽君...
    1430-1440页
    查看更多>>摘要：甲戊酸激酶(mevalonate kinase,MVK)和磷酸甲戊酸激酶(phosphomevalonate kinase,PMVK)与动物炎症发生和发展密切相关,而其在奶牛(Bos taurus)临床型乳房炎(clinical mastitis,CM)中的表达规律和作用机制尚不完全清楚.为探讨MVK和PMVK在正常与患CM奶牛乳腺组织中的表达规律及其潜在功能,本研究采集泌乳期正常(control,C)与患CM的荷斯坦奶牛乳腺组织(n=3/组),通过苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察奶牛乳腺组织病理变化,使用免疫组织化学(immunohistochemical,IHC)染色、免疫荧光(immunofluorescence,IF)染色和qRT-PCR分析奶牛乳腺组织中MVK和PMVK分布特征和表达规律;基于数据非依赖型模式(data-independent acquisition,DIA)蛋白质组学数据,通过生物信息学分析和探讨MVK和PMVK在奶牛CM中的作用.结果显示,MVK和PMVK主要定位于奶牛乳腺上皮细胞的细胞质;与C组相比,CM组中MVK和PMVK基因及其蛋白表达极显著下调(P＜0.01);生物信息学结果提示,MVK与PMVK可能通过调控辅酶、氨基酸及脂肪酸合成代谢影响奶牛CM炎症发展.结果表明,MVK和PMVK参与调控奶牛CM发展,其表达下调可加剧乳腺炎症反应.本研究为奶牛CM中MVK和PMVK作用机制的研究提供参考.

    临床型乳房炎甲戊酸激酶(MVK)磷酸甲戊酸激酶(PMVK)数据非依赖型模式(DIA)蛋白质组学功能分析

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    黄牛circCAP2在前体脂肪细胞分化过程中的功能研究

    高玉红冯雪汪书哲户春丽...
    1441-1449页
    查看更多>>摘要：环状RNA(circular RNA,circRNA)在调节前体脂肪细胞的增殖和分化中起着重要作用.前期高通量测序结果显示,circRNA-环化酶相关肌动蛋白细胞骨架调节蛋白2(circRNA-cyclase associated actin cytoskeleton regulatory protein 2,circCAP2)在黄牛(Bos taurus)前体脂肪细胞分化前后表达具有差异性.为探讨circCAP2在前体脂肪细胞分化过程中的作用机制,本研究通过Sanger测序及qPCR技术对circCAP2进行鉴定和表达模式分析.进一步利用过表达和干扰技术将其转染至黄牛前体脂肪细胞中,利用油红O染色方法检测脂肪细胞脂质积累情况,通过qPCR检测成脂标志基因表达,结果显示,circCAP2是真实存在且稳定表达的circRNA,在成熟的脂肪细胞中极高表达(P＜0.01).circCAP2过表达实验表明,在黄牛前体脂肪细胞中,过表达circCAP2显著促进脂肪细胞的脂质累积,显著上调成脂标志基因过氧化物酶增殖激活受体γ(peroxisome proliferator activated receptor gamma,PPARγ)、脂肪酸结合蛋白4(fatty acid binding protein 4,FABP4)、增强子结合蛋白α(CCAAT/enhancer-binding protein α,C/EBPα)和C/EBPβ的表达(P＜0.05).而circCAP2干扰实验显示,干扰circCAP2显著抑制脂肪细胞中的脂质累积,且成脂标志基因PPARγ、FABP4、C/EBPα和C/EBPβ的表达水平显著下调(P＜0.05).综上表明,circCAP2可能是黄牛前体脂肪细胞分化的正调控因子,可作为改善黄牛育种中脂肪沉积的新型标志物.本研究为深入探究circCAP2在黄牛脂肪沉积中的调控机制提供参考.

    circCAP2黄牛过表达干扰前体脂肪细胞分化

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