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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

    白藜芦醇对牛精子体外获能效果及早期胚胎发育的影响

    李晓霞曹平华汪豆豆曲培栋...
    1836-1843页
    查看更多>>摘要：精子体外获能过程中产生的过量活性氧(reactive oxygen species,ROS)会降低精子质量,进而影响早期胚胎发育.白藜芦醇是一种有效保护精子的抗氧化剂.为探讨白藜芦醇对牛(Bos taurus)精子体外获能效果及早期胚胎发育的影响,本研究将解冻后的荷斯坦牛冻精加入到分别含0、10、50、100和500 μmol/L白藜芦醇的获能液中,经上游法处理1h后,评估不同浓度白藜芦醇对牛精子活力、顶体完整性、线粒体活性、质膜完整性、获能状态及体外受精后早期胚胎发育能力的影响.结果表明,与对照组(0 μmol/L)相比,在精子获能液中添加50和100 μmol/L白藜芦醇的牛精子活力、顶体完整率、线粒体高膜电位百分率和质膜完整率均显著升高(P＜0.05),并显著提高了体外获能后B型精子占比率(P＜0.05).金霉素(chlortetracycline,CTC)荧光染色法与考马斯亮蓝染色法均可评估牛精子顶体完整性,两者之间无显著差异(P＞0.05).体外受精结果表明,与对照组(0 μmol/L)相比,获能液添加100 μmol/L白藜芦醇能显著提高体外受精后的卵裂率和囊胚率(P＜0.05).综上表明,在获能液中添加100 μmol/L白藜芦醇能显著改善牛精子功能,提高其获能率,使体外受精后的卵裂率和囊胚率显著提升.本研究有助于优化体外受精体系,加速体外胚胎生产效率.

    白藜芦醇牛精子体外获能胚胎发育

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    MST1和LATS1在牦牛黄体形成、维持和退化中的表达及HCG对其表达的影响

    周应聪张同享王靖雷赵凌...
    1844-1856页
    查看更多>>摘要：哺乳动物STe20样激酶1(mammalian STE20-like kinase 1,MST1)和大肿瘤抑制蛋白1(large tumor suppressor kinase 1,LATS1)是Hippo通路核心激酶级联反应链的关键成员,参与雌性动物生殖过程并发挥重要作用.为探究MST1和LATS1与牦牛(Bos grunniens)黄体(corpus luteum,CL)形成、维持和退化之间的关系.本研究采集雌性牦牛黄体组织,按照黄体形成(红体期和有腔黄体期)、维持(妊娠黄体期)和退化(退化黄体期)的不同阶段将材料分为4组,通过qPCR和Western blot检测MST1和LATS1 mRNA及蛋白在黄体形成、维持和退化中的表达差异性,运用免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)对MST1和LATS1在黄体形成、维持和退化中进行定位分析.另外,分离培养牦牛卵巢颗粒细胞(granule cells,GC),通过添加人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)诱导颗粒细胞黄体化,采用qPCR、Western blot和免疫荧光(immunofluorescence,IF)等方法对MST1和LATS1 mRNA及蛋白在颗粒细胞黄体化前后进行定量和定位分析.结果显示,MST1和LATS1 mRNA及蛋白在牦牛黄体不同发育阶段表达量存在差异,在妊娠黄体期MST1表达量最高,而LATS1在有腔黄体期的表达最为丰富,在退化黄体期MST1和LATS1表达量均最低.IHC结果显示,在牦牛粒性黄体细胞中MST1和LATS1分布广泛,且MST1在血管内皮细胞中特征表达.添加5 IU/mL HCG诱导颗粒细胞黄体化后,MST1和LATS1 mRNA及蛋白的表达量极显著上升.通过IF染色发现,MST1和LATS1蛋白主要定位于颗粒细胞细胞质,且黄体化前后位置没有改变.研究结果表明,MST1和LATS1介导Hippo信号通路通过控制颗粒细胞分化,黄体细胞增殖和凋亡,参与雌性牦牛黄体组织的形成、维持、退化以及功能运转,并且与黄体生理过程中各类生殖激素密切相关.本研究为进一步探索Hippo信号通路对牦牛黄体组织大小调控以及调节哺乳动物生殖生理过程的作用机制提供了基础资料.

    牦牛黄体哺乳动物STe20样激酶1(MST1)大肿瘤抑制蛋白1(LATS1)Hippo通路HCG

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    敲低JAK2基因表达对猪乳腺上皮细胞增殖和凋亡的影响

    罗杰杨酸毛同辉杨棋...
    1857-1868页
    查看更多>>摘要：Janus激酶2(Janus kinase,JAK2)是一种激素受体偶联激酶,参与母牛(Bos taurus)乳腺上皮细胞增殖、分化、凋亡等过程,而其调控猪(Sus scrofa)乳腺上皮细胞的增殖或凋亡机制尚不清楚.为探究RNA干扰JAK2基因表达对猪乳腺上皮细胞增殖和凋亡的影响,本研究根据JAK2基因序列设计并合成4对shRNA(short hairpin RNA)干扰序列和1对阴性对照序列,构建shRNA表达载体并将其转染至猪乳腺上皮细胞中,筛选干扰效果最佳的载体,采用串联质谱标记(tandem mass tags,TMT)定量蛋白质组学技术进行蛋白组测序并筛选差异蛋白,分别采用CCK-8细胞增殖检测试剂盒、流式细胞术、qRT-PCR检测细胞增殖、凋亡、周期及相关基因的mRNA表达水平.结果显示,共筛选到差异表达蛋白699个,其中上调蛋白309个,下调蛋白390个.GO富集分析表明,差异蛋白主要富集在多肽生物合成过程和酰胺生物合成过程,以及碳水化合物衍生物结合、核糖体的结构组成等分子功能方面;KEGG富集分析可知,差异蛋白主要富集在核糖体、补体系统和丙型肝炎信号通路.干扰JAK2后,细胞增殖能力相较于对照组在不同时间节点均显著降低(P＜0.05),在72h时的OD450值极显著降低(P＜0.01),细胞凋亡率(24.0%±3.82%)显著低于对照组(33.2%±2.55%)(P＜0.05),且诱导细胞周期G1/S期阻滞;IFIT1(interferon-induced protein with tetratricopeptide repeats 1)、ISG15(interferon-stimulated gene 15)、GRB2(growth factor receptor-bound protein 2)和RACK1(receptor for activated C kinase 1)基因表达水平在沉默JAK2后极显著低于对照组(P＜0.01),RSAD2(radical S-adenosyl methionine domain containing 2)基因在沉默JAK2后极显著高于对照组(P＜0.01).综上,沉默JAK2可诱导猪乳腺上皮细胞周期G1/S期阻滞,从而抑制细胞增殖,并抑制细胞凋亡,B6E241蛋白(对应基因GRB2)可作为今后研究乳腺上皮细胞增殖相关的关键蛋白.本研究为深入探讨母猪乳腺发育和泌乳调控机制提供了基础资料.

    Janus激酶(JAK2)猪乳腺上皮细胞细胞增殖细胞凋亡

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    基于SNP芯片检测皖南花猪保种群遗传结构

    王静琳吴旭东何志兵刘阳光...
    1869-1877页
    查看更多>>摘要：皖南花猪(Sus scrofa domesticus)是安徽省乃至中国不可或缺的宝贵猪种资源,研究皖南花猪保种群体的遗传多样性、亲缘关系和家系结构,对揭示皖南花猪目前的群体状况至关重要.本研究基于"中芯一号"芯片(Chinese Chip-1 BeadChip)检测32头皖南花猪的全基因组SNP位点,利用PLINK软件进行观察杂合度(observed heterozygosity,Ho)、期望杂合度(expected heterozygosity,He)和多态信息含量(polymorphic information content,PIC)的计算及连续性纯合片段(runs of homozygosity,ROH)的检测,分析皖南花猪群体的遗传多样性.通过GCTA软件构建G矩阵,解析皖南花猪群体的亲缘关系;MEGA X软件构建群体进化树,分析皖南花猪群体的家系结构.结果显示,32头皖南花猪共检测到42 662个SNPs位点,满足质控条件的SNP位点有21 317个;群体多态性标记比例(polymorphism marker ratio,PN)为0.500,有效群体含量(effective population size,Ne)为3,群体He为0.348,Ho为0.372,平均亲缘系数为0.11.G矩阵的结果显示,大多数皖南花猪之间存在中等程度的亲缘关系.ROH片段共有884个,ROH平均长度为(12.35±2.17)Mb,个体ROH平均长度为(341.19±139.58)Mb;基于ROH的平均近交系数为0.139±0.056,保种群的近交程度较低;聚类分析结果表明,皖南花猪公猪来源于5个血统.综上所述,皖南花猪保种群群体有效含量偏低,遗传多样性中等,近交程度中等,可能含有少量外来血缘.本研究为皖南花猪遗传资源的保护及利用提供科学依据.

    皖南花猪SNP芯片遗传结构亲缘关系家系结构

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    异育银鲫'中科5号'产消化酶益生菌的筛选、鉴定及生物学特性研究

    于鹏马晶晶成钰张成硕...
    1878-1889页
    查看更多>>摘要：鱼类对饲料的低消化吸收率是造成饲料成本高昂、养殖利润低下的重要原因.异育银鲫(Carassius auratus gibelio)是我国当前最主要的鲫鱼养殖品种,本研究旨在从异育银鲫'中科5号'(CASⅤ)健康养殖体系中筛选出安全高效的产消化酶益生菌,从而改善"中科5号"对饲料的消化吸收能力,降低饲料成本.采用点种法从'中科5号'幼体及养殖水体中分离筛选出10株具有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性的菌株.对该10株菌的产酶能力进一步分析,并综合安全性(溶血性,药敏性和腹腔注射感染)试验结果,获得2株高效、无溶血性、对多数抗生素敏感且无致病性的菌株ZKW7和ZKF17.经16S rDNA序列分析,该2株菌均与枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)和耐盐芽胞杆菌(B.halotolerans)具有最高的相似性.生物学特性分析结果显示,菌株ZKW7和ZKF17对氨氮(NH4+)、亚硝酸氮(NO2-)和硝酸氮(NO3-)具有较强的降解活性;2株菌生长规律相似,6～16 h为对数生长期,菌株ZKW7的最适生长pH、盐度和金属离子分别是8、15和Fe2+,而菌株ZKF17在pH 7、盐度10～30以及Mg2+存在的条件下生长最好;此外,该2株菌均具有一定的耐酸性、耐胆盐、耐肠液和耐胃液的特点.本研究筛选获得的2株安全、高效的产酶芽胞杆菌,可以作为异育银鲫"中科5号"的潜在益生菌.

    异育银鲫产酶菌安全性生物学特性

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    植物激发子肽工程菌株的构建及其对棉花黄萎病的防治效果

    尹铭绅武国寒雷绳尾王羽...
    1890-1898页
    查看更多>>摘要：棉花黄萎病一直是限制我国棉花(Gossypium hirsutum)产业可持续发展的重要障碍.植物激发子肽(plant elicitor peptide,Pep)可增强植物对多种病原菌的免疫反应.本研究旨在构建棉花黄萎病植物激发子肽工程菌株,探究蛋白诱导肽在激活植物免疫后的抗菌作用,最终筛选出对棉花黄萎病具有良好防治效果的工程菌株.首先,对棉花黄萎病致病菌—大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)的植物免疫诱导蛋白基因PEL1(pectate lyase 1)与PevD1(protein elicitor 1)进行克隆,并构建重组质粒pHT43-PEL1和pHT43-PevD1.经酶切与测序验证后,将质粒导入实验室前期筛选获得的拮抗棉花黄萎病菌的芽胞杆菌(Bacillus sp.)T6中,构建工程菌株.通过SDS-PAGE对PEL1和PevD1异源表达进行验证,结果显示,分别获得PEL1过表达的工程菌株V3-T和PevD1过表达的工程菌株P18-T.将工程菌株P18-T注射棉花叶片15 min,其活性氧含量较对照组显著增加(P＜0.01).在棉花盆栽试验中,工程菌株P18-T作用感病棉花植株30 d,使棉花黄萎病发病率和病情指数显著降低(P＜0.05),防治效果达到78.85%(P＜0.05).本研究获得1株高效对抗棉花黄萎病的工程菌株P18-T,为拓宽棉花黄萎病综合防控技术手段提供了基础资料.

    棉花黄萎病植物激发子肽(Pep)工程菌株构建生物防治

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    重组多杀性巴氏杆菌毒素介导FGFRL1诱导Hela细胞增殖研究

    林忠森赵勤袁建林伍锐...
    1899-1908页
    查看更多>>摘要：成纤维细胞生长因子受体样因子1(fibroblast growth factor receptor-like 1,FGFRL1)作为成纤维细胞生长因子受体家族成员,在调控细胞增殖、分化上起作用.多杀性巴氏杆菌毒素(Pasteurella multocida toxin,PMT)是多杀性巴氏杆菌(P.multocida,Pm)产生的重要毒力因子,属于一种促有丝分裂原蛋白,在多种细胞上引起细胞增殖,导致组织增生、占位,使其他正常组织细胞生存受限而死亡,但目前PMT引起促增殖作用的机制以及介导的因子均不清晰.前期CRISPR/Cas9全基因文库筛选发现FGFRL1提高了重组PMT(recombinant PMT,rPMT)蛋白染毒处理的Hela细胞存活率.为探究PMT在Hela细胞上的促增殖作用是否通过FGFRL1介导,本研究分别使用0、0.01、0.1、1.0 μg/mL的rPMT蛋白处理正常及FGFRL1基因缺失的Hela细胞各48 h,CCK-8(Cell Counting Kit-8)法检测细胞增殖率、EdU-488标记法检测细胞DNA复制情况、划痕试验法检测增殖细胞的迁移率.结果显示,在rPMT浓度为0.1 μg/mL处理48h时,缺失FGFRL1的Hela细胞增殖显著下降(P＜0.05),而划痕恢复率与正常Hela细胞相比下降接近70%(P＜0.05).说明FGFRL1的缺失减弱了rPMT对Hela的促增殖作用.利用实时荧光定量PCR检测rPMT处理后Hela细胞磷脂酰肌醇3激酶/丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(phosphatidylinositol 3 kinase/serine-threonine protein kinase,PI3K-AKT)通路上游因子变化水平、Western blot检测该通路关键激活因子AKT的磷酸化水平进行初步验证.结果显示:rPMT处理后PI3K-AKT通路上游因子转录水平显著升高(P＜0.05),缺失FGFRL1的Hela细胞AKT与磷酸化AKT水平极显著低于正常Hela细胞(P＜0.01),说明PI3K-AKT通路激活受到抑制.由此可以初步确认PMT可能通过FGFRL1靶向PI3K-AKT通路引起Hela细胞增殖.本研究丰富了PMT促增殖作用的理论基础,初步探索了PMT引起细胞增殖的通路激活方式,为进一步揭示PMT的促增殖作用提供参考.

    成纤维细胞生长因子受体样因子1(FGFRL1)重组多杀性巴氏杆菌毒素(rPMT)Hela细胞细胞增殖PI3K-AKT通路

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    作物磷高效遗传改良与生物安全研究进展

    徐纪明陆宏吴忠长毛传澡...
    1909-1922页
    查看更多>>摘要：磷(phosphorus,P)是植物生长发育必需的大量营养元素之一,在植物生长发育过程中发挥着不可替代的作用.植物磷养分吸收利用的生理及分子调控机制的解析,是通过遗传改良提高作物磷吸收利用效率的基础.由于砷酸盐与磷酸盐具有相似的化学性质,在提高作物磷吸收的同时,砷酸盐的吸收也可能同时提高,因此通过遗传改良提高作物磷养分吸收效率的同时,作物砷元素含量,尤其是可食用部位的含量也需要重点关注.本文综述了植物磷吸收、转运及磷信号调控机制,磷、砷偶联吸收分子机制等的研究进展,并对目前作物磷高效遗传改良模式进行了总结,以期为作物磷高效遗传改良及生物安全评价提供参考.

    磷高效遗传改良砷酸盐生物安全

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    内质网-脂滴-线粒体互作调控动物脂质代谢的研究进展

    王明宇庞卫军蔡瑞
    1923-1938页
    查看更多>>摘要：脂滴(lipid droplet,LD)、内质网(endoplasmic reticulum,ER)和线粒体是动物细胞中关键的细胞器,三者间互作对动物脂质代谢发挥着重要作用.ER与LD互作促进LD出芽、生长和脂质转移等,使LD能够有效地储存和分配,从而维持细胞能量平衡与脂质稳态.此外,LD与线粒体相互作用可促进线粒体有效摄取游离脂肪酸(free fatty acids,FFAs),有助于维持细胞能量供应.本文以LD为中心,梳理并总结了LD与线粒体、ER、过氧化物酶体及溶酶体等细胞器的互作机制及调控动物脂质代谢的研究进展,旨在为从细胞器的角度探究动物脂质代谢提供新思路,为畜禽肉质性状形成机理解析及人类(Homo sapiens)代谢性疾病治疗提供新的方向.

    脂滴(LD)内质网(ER)线粒体细胞器互作动物脂质代谢

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    基因编辑技术在猪分子育种中的研究进展及发展趋势

    赵娅娅袁利明华进联
    1939-1948页
    查看更多>>摘要：基因编辑技术为猪(Sus scrofa)分子育种提供了新的解决方案.通过基因编辑技术,可以实现精准、高效的基因编辑,为生猪育种工作提供了强大的工具.基因编辑不仅可用于快速、精准地改善生长速度、提高抗病能力,从而增强生猪的饲养效益,还能优化猪肉的质量、提升口感,甚至改善其营养成分,以满足消费者对于高品质、健康猪肉的日益增长的需求.然而,基因编辑技术的应用在技术方面仍然存在不小的挑战,例如脱靶效应.因此须加大技术创新,以解决这些制约猪基因编辑育种效率的问题,推动基因编辑技术在猪抗病育种中的广泛应用.本文综述了基因编辑技术在猪分子育种中的最新进展,包括技术进步、应用现状及面临的挑战,为我国生猪抗病育种研究提供参考.

    基因编辑技术猪分子育种挑战

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