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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

    小麦YSK2型脱水素基因WDHN2的克隆及表达分析

    张红梅龚明贵伍家发张敏...
    1443-1453页
    查看更多>>摘要：非生物逆境胁迫严重影响小麦(Triticum aestivum)的生长发育和产量,脱水素(dehydrin,DHN)是一类非生物逆境胁迫诱导表达蛋白,在保护细胞免受水分亏缺和温度变化的伤害过程中发挥重要作用.为研究脱水素在植物响应非生物逆境胁迫过程中的作用,本研究利用同源克隆技术,从小麦中克隆了1个YSK2型脱水素基因,命名为WDHN2(GenBank No.OK094572).该基因的开放阅读框为501 bp,编码1个含有166个氨基酸残基的蛋白;含有4个保守区域,分别为1个Y片段、1个S片段和2个K片段,与节节麦(Aegilops tauschii)脱水素(GenBank No.XP_020188302.1)亲缘关系最近.生物信息学分析表明,WDHN2蛋白属于高度亲水性蛋白,高级结构以无规则卷曲为主;亚细胞定位预测表明,WDHN2蛋白定位于细胞核;另外,S片段为主要的磷酸化部位.qPCR分析表明,WDHN2基因受干旱、高盐、低温和脱落酸(abscisic acid,ABA)诱导表达.构建原核融合表达载体pET28a-WDHN2并转化大肠杆菌(Escherichia coli)感受态细胞BL21(DE3),用异丙基硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导表达,获得25 kD的WDHN2蛋白和重组大肠杆菌.重组菌的抗性实验表明,WDHN2蛋白可以增强大肠杆菌对渗透胁迫、高盐、低温和高温胁迫的抗性.上述研究结果提示WDHN2可能参与小麦响应逆境胁迫的信号途径.本研究丰富了小麦响应非生物胁迫分子机制的研究内容,为深入探讨WDHN2基因的功能提供基础资料.

    小麦脱水素(DHN)生物信息学分析qPCR原核表达

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    木薯MeAHL19的互作蛋白筛选及鉴定

    张建禹王晓彤耿沙毋志浩...
    1454-1467页
    查看更多>>摘要：AT-hook核定位蛋白(AT-hook motif nuclear localized protein,AHL)是一类具有AT-hook基序的核定位蛋白,在植物生长发育过程中起着重要的调控作用.为探究木薯(Manihot esculenta)AHL家族成员MeAHL19的生物学功能以及其在蛋白互作网络中的作用.本研究采用T4连接法构建诱饵载体pGBKT7-MeAHL19,利用酵母(Saccharomyces cerevisiae)双杂交技术(yeast two-hybrid,Y2H)在木薯cDNA文库中筛选MeAHL19的互作蛋白,采用实时荧光定量PCR技术分析MeAHL19及其互作蛋白的基因表达模式.结果显示:酵母双杂交筛库获得20个阳性克隆,经PCR扩增并测序比对后鉴定出8个候选互作蛋白,Y2H回转验证发现,MeAHL19蛋白与核酮糖二磷酸羧化酶小链(ribulose bisphosphate carboxylase small chain,RBCS)蛋白可在体外互作;双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)实验进一步验证了MeAHL19与RBCS在本氏烟草(Nocotinan benthamiana)叶肉细胞中发生互作.基因表达模式分析表明,MeAHL19主要在根中表达,而RBCS在根、茎和叶中的表达水平基本一致;MeAHL19与RBCS在木薯中共同响应非生物胁迫和外源激素应答.本研究为进一步探究MeAHL19在木薯逆境响应过程中的生物学功能提供了科学参考.

    木薯木薯AT-hook核定位蛋白19(MeAHL19)酵母双杂交互作蛋白双分子荧光互补

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    换锦花花青素合成酶基因(LsANS)的克隆及启动子功能分析

    薛惠敏周洋丽高燕会
    1468-1479页
    查看更多>>摘要：换锦花(Lycoris sprengeri)是石蒜属植物中花色特殊的红蓝复色花,其花色形成机理复杂,而花青素合成酶(anthocyanidin synthase,ANS)是植物花青素合成途径末端的一个关键酶.本研究采用分子生物学方法,对LsANS基因cDNA和启动子序列的功能进行分析,结果表明,LsANS基因cDNA全长1401 bp(GenBank No.MT664240),ORF 1068 bp,编码355个氨基酸;进化树分析表明,LsANS与红花石蒜(L.radiata)同源性最高为98.5％.qRT-PCR检测发现,LsANS基因在大花苞时期表达量最高,在盛花期最低;5种无性系(H1～H5)中,LsANS在H4表达量最高,在H1表达量最低;HPLC检测显示,在不同花发育时期,矢车菊素-3-O-葡萄糖苷与天竺葵素-3-O-葡萄糖苷在花苞时期的含量高于其他时期;在不同无性系中,天竺葵素-3-O-葡萄糖占所测花色苷含量比例最高的为无性系H4,在无性系H1中所占比例最低,推测LsANS参与天竺葵素的生物合成.克隆到长为2114 bp的LsANS启动子序列,含有MYB转录因子结合位点、参与光、激素及逆境胁迫等顺式作用元件.构建pBI121-LsANSpro::GUS融合表达载体,瞬时转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),发现其根、叶片和花显示蓝色,可知启动子LsANSPro具有启动下游基因的作用.本研究为进一步探讨ANS基因在石蒜属植物花色形成过程中的作用及机理提供理论依据.

    换锦花花色换锦花花青素合成酶(LsANS)启动子GUS组织化学染色

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    AtDXS和AtDXR共表达对烟草萜类代谢产物的影响

    张涵冷璐祖庆学聂忠扬...
    1480-1487页
    查看更多>>摘要：1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase,DXS)和1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase,DXR)分别是萜类化合物前体物质脱氧木酮糖-5-磷酸(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate pathway,DXP)合成途径的第1个和第2个限速酶,在烟草(Nicotiana tabacum)次生代谢过程中发挥着重要的调控作用.本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)DXS和DXR基因为基础,选择目前植物基因表达最常用的启动子CaMV 35S(35S-promoter,originated from Cauliflower mosaic virus)和终止子NOS(nopaline synthase-terminator,derived from Agrobacterium tumefaciens),人工合成全基因序列DXS-NOS和35S-DXR,构建共表达载体pSH737-DXS-DXR,通过农杆菌(Agrobacterium tumefacien)介导的遗传转化,成功获得DXS和DXR共表达的烟草转基因植株.通过GUS化学活性测定、PCR和Southern blot检测,证明该融合基因已成功导入烟草再生植株基因组并获得表达.RT-PCR检测结果显示,转基因植株的DXS基因表达较对照显著增加(P<0.05).GC-MS测定结果表明,转基因植株的新植二烯和腺毛分泌物均较对照有不同程度的增加(P<0.05).本研究利用遗传改良技术为烟草育种提供了研究材料,为进一步利用代谢工程手段调控烟草萜类物质的生物合成提供参考依据.

    烟草1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶基因(DXS)1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因(DXR)共表达萜类代谢

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    秦川牛FABP4、FASN和TCAP基因多态性位点与生长和胴体性状的关联性分析

    迟志娇澈力木格成功苏雅...
    1488-1498页
    查看更多>>摘要：肉牛(Bos taurus)的生长速度和胴体品质在肉牛产业中具有重要的经济价值.脂肪酸结合蛋白4(fat acid binding proteins 4,FABP4)和脂肪酸合酶(fatty acid synthase,FASN)在脂肪酸的合成过程中具有关键作用,是影响肉牛脂肪沉积和脂肪酸组成的关键功能基因.肌联蛋白帽(titin-cap,TCAP)作为一种肌丝蛋白在肌原纤维的组装过程中发挥着重要作用.TCAP基因g.346G>A位点、FASN基因g.17924G>A位点和FABP4基因g.3691G>A位点与肉牛的生长、胴体和肉质性状高度相关.为探究上述3个位点对秦川牛生长和胴体性状的影响及其在不同肉牛品种中的多态性,本研究利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry,MassARRAY)技术对350头秦川牛的以上3个基因的3个位点进行了基因分型和遗传多态性分析,并分析了其与秦川牛生长和胴体性状的关联性.结果表明,FASN基因g.17924G>A位点、FABP4基因g.3691G>A位点及TCAP基因g.346G>A位点在本研究所选的秦川牛群体中均符合哈迪-温伯格平衡.在350头秦川牛群体中,FASN基因g.17924G>A位点与秦川牛尻长与腰角宽显著相关(P<0.05),有益等位基因(G)频率与韩国牛和安格斯牛差异极显著(P<0.01).FABP4基因g.3691G>A位点与秦川牛腰高、腰角宽和胸围显著相关(P<0.05),与体重、体斜长、尻长和胸深极显著相关(P<0.01),有益等位基因(G)频率与韩国牛差异极显著(P<0.01).TCAP基因g.346G>A位点与秦川牛体高与腰高极显著相关,与体重、体斜长、坐骨端宽和肌内脂肪含量显著相关(P<0.05),有益等位基因(G)频率与韩国牛差异极显著(P<0.01).综上所述,TCAP基因g.346G>A位点、FASN基因g.17924G>A位点和FABP4基因g.3691G>A位点与秦川牛的生长和胴体性状显著相关.本研究结果可为秦川牛分子标记辅助育种提供有效分子遗传标记,为秦川牛的遗传改良提供参考依据.

    秦川牛脂肪酸结合蛋白4基因(FABP4)脂肪酸合酶基因(FASN)肌联蛋白帽基因(TCAP)生长性状胴体性状

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    牦牛YTHDF2基因克隆及表达谱分析

    马兰花张永峰顾亚荣陈祎玮...
    1499-1509页
    查看更多>>摘要：YT521-B homology domains 2(YTHDF2)作为RNA结合蛋白,能够识别N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)修饰,在哺乳动物生长发育中起着关键作用.为了解牦牛(Bos grunniens)YTHDF2基因在牦牛脂肪沉积中的作用,本研究克隆牦牛脂肪组织中的YTHDF2 CDS区并进行生物信息学分析,利用qPCR技术探究YTHDF2 mRNA的时空表达规律.结果发现,YTHDF2 mRNA CDS区全长1743 bp,共编码580个氨基酸;YTHDF2亲缘关系与野牦牛最近;氨基酸等电点是8.87,不稳定系数(Ⅱ)为50.00,蛋白总平均亲水性为-0.66,YTHDF2蛋白总体表现出较强的亲水性,有1个大小为133 bp的YTH保守结构域,无信号肽和跨膜结构域,共有69个潜在磷酸化位点.YTHDF2蛋白高级结构由无规则卷曲(67.59％)、α-螺旋(15.15％)、延伸链(12.24％)和β-转角(4.66％)相互连接而成.YTHDF2与甲基化修饰相关蛋白相互作用,对RNA特异性结合具有重要作用.qPCR结果显示:在空间维度上,YTHDF2基因在牦牛7个组织中均有表达,背最长肌中表达量最高(P<0.05);时间维度上,18和30月龄2个阶段脂肪组织中的YTHDF2表达差异不显著;进一步研究发现在牦牛前体脂肪细胞分化过程中,YTHDF2表达量呈现上升的趋势,4、8和12 d的表达量显著高于0 d(P<0.05)).研究结果显示,牦牛YTHDF2是1个具有YTH保守结构域的碱性不稳定水溶性蛋白,初步表明YTHDF2在牦牛脂肪沉积过程中发挥着重要的作用.本研究为进一步研究牦牛YTHDF2基因对脂肪沉积调控及其功能提供了参考.

    牦牛m6A阅读蛋白YTHDF2时空表达规律生信分析

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    B4GALNT2基因多态性与蒙古羊和乌珠穆沁羊产羔数的关联性分析

    高一杰王锦朝鲁蒙仓明...
    1510-1523页
    查看更多>>摘要：产羔数是绵羊(Ovis aries)重要的经济性状之一,决定肉羊产业的生产效率.β-1,4-N-乙酰氨基半乳糖转移酶2(β-1,4-N-acetyl-galactosaminyl transferase 2,B4GALNT2)基因上存在的g.36938224A>T位点,是影响法国拉科讷绵羊(Lacaune sheep)排卵率的关键候选位点,而B4GALNT2基因被认为是新的影响绵羊繁殖力的候选功能基因.为明确B4GALNT2基因的已知多态性位点与蒙古羊(Mongolia sheep)和乌珠穆沁羊(Ujimqin sheep)产羔数的关联性,挖掘蒙古羊B4GALNT2基因的特异性突变及其与蒙古羊和乌珠穆沁羊产羔数的关联性,本研究采用6个绵羊品种共计480个样本(蒙古羊250只,乌珠穆沁羊110只,呼伦贝尔羊(Hulunbuir sheep)30只,滩羊(Tan sheep)30只,小尾寒羊(Small-tailed Han sheep)30只和湖羊(Hu sheep)30只),利用直接测序技术对上述480个样本B4GALNT2基因g.25929884A>T位点(GenBank No.NC_040262.1)进行检测并挖掘新多态性位点,利用MassARRAY技术对上述480个样本B4GALNT2基因g.25921552C>T SNP、g.25935026C>T SNP和远端缺失同源盒3(distal-less homeobox 3,DLX3)基因c.*803A>G位点进行基因分型,进而分析已知和新突变位点与蒙古羊和乌珠穆沁羊产羔数的关联性及其在6个绵羊品种中的遗传多样性.结果表明,在4个已知多态性位点中,B4GALNT2基因g.25929884A>T位点和DLX3基因c.*803A>G SNP在上述绵羊品种的实验群体中不存在,B4GALNT2基因的g.25921552C>T位点和g.25935026C>T位点存在,但与蒙古羊和乌珠穆沁羊的产羔数无关;同时在B4GALNT2基因中新发现8个多态性位点,其中g.25929637G>A(P<0.05)、g.25929679T>C(P<0.01)、g.25929819A>G(P<0.01)和g.25929965A>T(P<0.05)位点对蒙古羊产羔数有显著影响;除了滩羊品种中的g.25921552C>T位点以外,其他9个检测到的多态性位点均满足Hardy-Weinberg平衡;根据PIC判定标准,10个突变位点在6个绵羊品种中均表现为低度多态或中度多态.本研究为提高蒙古羊的产羔数提供有效的分子遗传标记,同时也为蒙古羊的遗传改良提供了科学依据.

    蒙古羊乌珠穆沁羊β-1,4-N-乙酰氨基半乳糖转移酶2基因(B4GALNT2)产羔数分子遗传标记

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    HDAC6与AREG在滩羊卵巢不同发育阶段卵泡中的表达特征及相关性分析

    范闪闪柳雨均徐娅秀杨易...
    1524-1533页
    查看更多>>摘要：组蛋白去乙酰化酶6(histone deacetylase 6,HDAC6)是一种重要的表观遗传修饰蛋白,双向调节蛋白(amphiregulin,AREG)是一种重要的上皮样生长因子(epidermal growth factor-like,EGF-like),二者对哺乳动物的生殖均具有重要调控作用.为了探讨HDAC6及AREG在滩羊(Ovis aries)卵巢不同发育阶段卵泡中的表达规律,分析二者在卵泡发育过程中的相关性,本研究通过免疫组化、免疫荧光及Western blot的方法,检测HDAC6及AREG在滩羊卵巢不同发育阶段卵泡中的定位及表达模式,并利用Pearson法分析HDAC6及AREG在卵泡发育过程中的相关性.结果显示,HDAC6在滩羊卵巢不同发育阶段卵泡的颗粒细胞和卵母细胞中均有表达,且主要在颗粒细胞和卵母细胞细胞质中表达.随着卵泡发育,HDAC6在不同发育阶段卵泡中的表达水平呈先升后降的趋势,且其表达水平在直径大于6 mm的卵泡中极显著的低于直径小于2 mm的卵泡(P<0.001);AREG主要表达于滩羊卵巢不同大小卵泡的颗粒细胞中,且主要在颗粒细胞质中表达.随着卵泡发育,AREG在不同发育阶段卵泡中的表达水平呈逐渐上升趋势,且其表达水平在直径大于6 mm的卵泡中极显著的高于直径小于2 mm的卵泡(P<0.01).相关性分析进一步发现,HDAC6与AREG在滩羊不同直径卵泡中的表达均呈负相关关系,其中直径小于2 mm的卵泡中HDAC6与AREG的表达呈中度负相关,直径2～6 mm的卵泡中HDAC6与AREG的表达呈极强负相关,直径大于6 mm的卵泡中HDAC6与AREG的表达呈极弱负相关.以上结果表明,HDAC6和AREG在滩羊卵巢不同发育阶段的卵泡中均有表达,且二者的表达模式总体上呈负相关的关系,提示二者可能通过负相关的调控方式参与了滩羊卵巢中卵泡的发育过程.本研究为深入探讨滩羊卵巢不同发育阶段卵泡中颗粒细胞和卵母细胞内HDAC6及AREG的表达关系及二者对滩羊卵泡发育和卵母细胞成熟的影响与可能机制提供了重要参考.

    组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)双向调节蛋白(AREG)滩羊卵泡

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    贵州白山羊SIRT1基因组织表达及其多态性与血清脂代谢指标的关联性分析

    惠茂茂陈祥阮涌李世军...
    1534-1546页
    查看更多>>摘要：沉默信息调节因子1(silent mating type information regulation 2 homolog 1,SIRT1)通过去乙酰化参与脂肪动员、影响脂肪代谢.为探究贵州白山羊(Capra hircus)中SIRT1基因多态性,并筛选与贵州白山羊血清脂代谢指标相关的SNP位点,本研究对SIRT1进行生物信息学分析,分析SIRT1基因在各组织中的表达情况及SNPs与血清中胆固醇、甘油三酯和游离脂肪酸的关联性.结果显示,SIRT1基因在11个组织中均有表达,其中肝脏、背最长肌中的表达量极显著高于其他组织(P<0.01);贵州白山羊SIRT1基因共检测出11个突变位点,均位于1、6外显子上;遗传学分析发现,g.21206621T>C、g.21206920T>G、g.21207071A>C、g.21215871G>A、g.21216960T>C、g.21217717T>C和g.21217777A>G位点PIC均处于中度多态水平,g.21207042C>T、g.21217404T>C突变位点群体基因遗传平衡偏离Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.01);连锁不平衡分析显示,g.21206621T>C、g.21206920T>G、g.21207071A>C、g.21215871G>A、g.21216960T>C、g.21217717T>C、g.21217777A>G位点之间,g.21207042C>T、g.21217404T>C两个位点之间互相存在强连锁不平衡效应;生物信息学分析可知,该蛋白质分子式为C3514H5530N968O1153S26,系非跨膜蛋白,有3个N-糖基化位点,二、三级结构主要以无规则卷曲结构占比最高.g.21206920T>G、g.21207071A>C、g.21216060C>A、g.21216960T>C位点突变后最小自由能不变,其他位点均发生改变.关联性分析发现,g.21206920T>G和g.21217777A>G位点处胆固醇、甘油三酯和游离脂肪酸含量在不同基因型之间差异显著(P<0.05);g.21206621T>C、g.21216960T>C和g.21217717T>C位点处胆固醇、游离脂肪酸含量在不同基因型之间差异显著(P<0.05);g.21207071A>C位点处甘油三酯和游离脂肪酸含量在不同基因型之间差异显著(P<0.05);游离脂肪酸在g.21215871G>A位点处不同基因型之间差异显著(P<0.05).本研究结果表明,SIRT1基因可作为贵州白山羊脂肪代谢与沉积的候选分子标记,为明确SIRT1基因调控脂肪代谢的相关位点和开展山羊遗传标记提供了理论参考.

    沉默信息调节因子1(SIRT1)单核苷酸多态性贵州白山羊总胆固醇甘油三酯游离脂肪酸

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    基于RNA-seq技术分析microRNA 29a对八眉猪仔猪小肠上皮细胞基因表达的影响

    谢雯任昊魏涛张莹莹...
    1547-1558页
    查看更多>>摘要：小肠上皮细胞是小肠发挥吸收营养物质和肠道屏障作用的重要基础.microRNA 29a(miR-29a)对动物生长发育过程中的细胞凋亡、分化和增殖有着重要的影响作用.为明确miR-29a对仔猪(Sus scrofa)小肠上皮细胞基因表达的影响,本研究先构建miR-29a的模拟物和抑制物组,收集转染后48 h的细胞,提取RNA后构建文库,进行Illumina测序,筛选得到差异表达基因,并对差异基因进行基因本体(Gene Ontology,GO)功能注释、KEGG通路富集分析,绘制目的基因的共表达网络,并随机选取4个基因通过qPCR来验证转录组数据的准确性.本研究共得到9个转录组文库,经测序质量控制得到的总有效数据量(clean base)为55.42 Gb,与参考基因组的比对率达到95％以上.利用DESeq2软件分析测序得到的表达基因,结果显示miR-29a抑制物组(VPA)与阴性对照组(VPC)之间有7102个基因显著差异表达,其中VPA组有2558个上调基因,3544个下调基因;miR-29a模拟物组(VPT)和VPC组之间共有2829个显著差异表达基因,其中1563个基因在VPT组中为上调基因,1266个基因在VPT组中为下调基因;VPA和VPT两组样品中共有503个差异表达基因,VPA组中有197个上调表达基因,306个下调表达基因.对差异基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,发现miR-29a处理后的肠上皮细胞正处于非常活跃的细胞增殖和分化阶段,得到的差异基因主要富集于DNA复制和细胞周期通路中.qPCR结果验证了测序结果的准确性.本研究表明,miR-29a可能通过影响小肠上皮细胞的CDKN2C、E2F1、POLE等基因和MCM家族来调控细胞的凋亡,进而影响小肠的吸收和肠道屏障功能.上述结果为研究miR-29a对八眉猪仔猪肠道的影响提供了基础资料.

    microRNA29a转录组八眉猪小肠

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