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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

    半番鸭卵巢发育不全关键基因的筛选与差异基因表达分析

    李丽章琳俐缪中纬朱志明...
    1761-1773页
    查看更多>>摘要：半番鸭(Cairina moschata)为番鸭和家鸭(Anas plalyrhynchas var.domestica)的属间杂交后代,具有很强的杂种优势,但无实际种用价值.在实际生产中需要饲养半番鸭父母本,并借助于人工授精技术进行繁殖,过程繁琐且饲养管理成本高,严重限制了半番鸭生产的发展.由于半番鸭不育性状的特殊性,其与母本北京鸭卵巢组织差异表达基因的分析尚未有报道,GenBank序列数据库中相关基因的信息也相对匮乏,其不育遗传基础需进一步深入研究.转录组测序(RNA-Seq)技术不仅可用于病毒感染后组织变化分析,还可用于基因挖掘及功能注释.为了探究半番鸭卵巢发育不全相关基因与不育的分子机制,本研究利用转录组高通量测序技术筛选半番鸭和北京鸭卵巢组织分化发育相关的差异表达基因,并进行基因本体(Gene Ontology,GO)和KEGG功能注释,再利用qRT-PCR技术对差异表达基因进行验证.本次测序共获得43.84 Gb高质量测序标签(clean data)和193535条Unigene.两种类型鸭间共发现89个包括与卵巢发育、性激素合成及生殖细胞分化发育相关的差异表达基因,其中72个基因在半番鸭中上调表达,17个基因下调表达,GO功能注释差异基因富集到591个GO条目(term)中,其中显著富集的钙介导的信号传导与分化发育相关.KEGG通路(pathway)分析结果显示,差异表达基因共富集到15条信号通路中,包括与性激素合成、分泌相关的糖苷脂类生物合成-神经节系列、类固醇激素生物合成通路和酪氨酸代谢.qRT-PCR结果显示半番鸭中上调、下调基因的表达趋势与转录组测序结果一致,表明转录组测序数据较为可靠.本研究为探究半番鸭特殊的生殖系统分化机理提供理论参考依据.

    半番鸭卵巢发育不全差异表达基因转录组

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    CRISPR/Cas9技术在牙鲆性别与肌肉发育相关基因编辑中的应用研究

    王凌谭训刚吴志昊王丽娟...
    1774-1784页
    查看更多>>摘要：CRISPR/Cas9是对靶向基因进行特定DNA修饰的基因编辑技术.基于其设计简单、成本较低和效率较高等优点,在哺乳动物中已被广泛应用于基因功能研究.在鱼类中,CRISPR/Cas9技术多用于模式鱼及淡水鱼类中基因的敲除,从而对基因的功能进行研究,而在海水鱼类特别是鲆鲽鱼类中相关研究还较少.牙鲆(Paralichthys olivaceus)是我国重要的海水养殖鱼类,具有较高的经济价值.本研究首先在低浓度条件下(Cas9 message RNA(mRNA)和向导RNA(guide RNA,gRNA)浓度分别为250和100 ng/μL)对牙鲆肌肉发育相关基因肌分化因子(myogenic differentiation,myod)和性腺分化与发育相关基因接头相关蛋白复合物3(adaptor-related protein complex 3,ap3)、脊椎蛋白1(R-spondin 1,rspo1)及轴丝动力蛋白轻中链1(dynein axonemal light intermediate chain 1,dnali1)(dnali1-part A和dnali1-part B)基因进行编辑,其中,dnali1-part A和dnali1-part B各设计2个gRNA位点,其余基因均设计1个.结果显示,rspo1、myod及dnali1-part A编辑实验鱼苗中均未检测到突变体,ap3基因突变率小于14.3％,而dnali1-part B突变率约为42.9％～45％.提高注射浓度至Cas9 mRNA 1500 ng/μL和gRNA 1000 ng/μL后,dnali1-part B突变率提高至65％.同时,单个个体检测的突变率也由10％～20％提升至80％～90％.进一步用高浓度条件对牙鲆原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)标志基因dead end(dnd)、两性mab-3转录因子1(doublesex and mab-3 related transcription factor 1,dmrt1)和17β 羟类固醇脱氢酶1(hydroxysteroid(17-beta)dehydrogenase 1,17β-Hsd1)基因(2个gRNA)进行编辑,初孵仔鱼检测的各基因突变效率均为60％～80％.研究结果表明,低浓度条件下1个gRNA位点的基因编辑效率较低,仅为14.3％～45％,而高浓度下2个gRNA位点的基因编辑效率明显提高,可达60％～80％.本研究初步建立了牙鲆CRISPR/Cas9基因编辑方法,并为其在鲆鲽鱼类中的应用提供参考.

    CRISPR/Cas9牙鲆基因编辑

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    丙烯酰胺对斑马鱼应激反应相关基因的研究

    徐悦梁利群孙博常玉梅...
    1785-1794页
    查看更多>>摘要：丙烯酰胺(acrylamide,ACR)广泛用于土壤稳定化、水处理、工业产品和某些食品中,是重要的环境胁迫因子之一,其毒性正在引起全球关注.本研究以3日龄斑马鱼(Danio rerio)仔鱼和实验室自主培养的斑马鱼肠细胞(zebrafish intestine cells,ZFI)为研究对象,利用凝集素荧光标记技术和qRT-PCR对氧化应激反应代表基因谷胱甘肽硫还原酶(glutathione-disulfide reductase,GSR)、内质网应激反应代表基因X盒结合蛋白1(X-box binding protein 1,xbp1u)、渗透压应激反应代表基因水通道蛋白4重组蛋白(recombinant aquaporin 4,aqp4)和应激信号通路结合蛋白钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calcium/calmodulin-dependent protein kinaseⅡγ2,CaMK2g2)进行表达检测.结果表明,凝集素点印迹显示,与0 mmol/L ACR耐受情况相比,12.5、25.0 mmol/L ACR耐受浓度下怀槐凝集素Ⅱ(maackia amurensis lectinⅡ,MAL-Ⅱ)、小麦胚芽凝集素(wheat germ agglutini,WGA)和花生凝集素(peanut agglutinin,PNA)的条带均在斑马鱼仔鱼及ZFI的45～60 kD中出现不同程度的变浅,其中ZFI在25.0 mmol/L耐受浓度下的凝集素条带改变更为明显.此外,在25.0 mmol/L ACR浓度下,ACR毒性对机体(18 h)和细胞(5 h)的损伤最大,qRT-PCR结果表明与上述应激反应相关的4个基因有所关联:对ZFI而言,aqp4、xbp1u表达量极显著上调(P<0.01),CaMK2g2、GSR表达量显著上调(P<0.05);对斑马鱼仔鱼而言,aqp4的表达量显著性升高(P<0.05),xbp1u、GSR表达量极显著性上调(P<0.01),CaMK2g2表达量无显著性改变(P>0.05).上述结果表明:ACR毒性对细胞造成损伤的同时兼具全身性,并且其毒性作用机制与非生物性胁迫应激响应机制高度相关.本研究揭示了鱼体对ACR胁迫应激响应机制,有利于保护鱼类等水生生物免受ACR毒性侵扰.

    丙烯酰胺凝集素点印迹谷胱甘肽硫还原酶(GSR)X盒结合蛋白1(xbp1u)水通道蛋白4重组蛋白(aqp4)钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱγ2(CaMK2g2)

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    高聚硒植物堇叶碎米荠内生菌分离鉴定及硒耐受性评价

    耿直王利平冯玉琦孙艳梅...
    1795-1807页
    查看更多>>摘要：堇叶碎米荠(Cardamine violifolia)是我国学者发现的一种药食同源高聚硒植物,能够将无机态硒转化成有机态硒代胱氨酸,并在植物体内聚积.微生物能够转化硒的形态,可能有助于堇叶碎米荠硒元素的吸收与聚积.然而,有关堇叶碎米荠内生菌的研究较少,未见系统的内生细菌和真菌分离鉴定的报道.本研究从堇叶碎米荠中纯化得到6株内生细菌,其中4株可将0.01 mol/L亚硒酸钠转化为纳米硒;其中内生细菌SX-18的硒耐受浓度可达0.20 mol/L,经鉴定为肠杆菌属(Enterobacter sp.),可将0.02 mol/L亚硒酸钠转化为纳米硒,24 h的转化率为46.96％.内生真菌纯化得到5株,对亚硒酸钠均有耐受能力;其中内生真菌SZ-5对亚硒酸钠的耐受浓度可达0.16 mol/L,经鉴定为毛盘孢属(Colletotrichum sp.),可将0.02 mol/L亚硒酸钠转化为纳米硒,48 h的转化率为19.34％.本研究丰富了堇叶碎米荠的内生菌种资源,为后续研究内生菌与富硒植物的互作以及硒污染场地的生物修复提供了研究材料.

    堇叶碎米荠内生细菌内生真菌硒耐受性

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    BBM转录因子及其在草地早熟禾无融合生殖中的应用前景

    李玉珠苗佳敏余江弟张云琨...
    1808-1816页
    查看更多>>摘要：AP2/ERF家族的BBM(BABY BOOM)转录因子是调控植物细胞全能性的关键基因,最新的研究发现该基因是植物'孤雌生殖'的标记基因,在成功构建水稻(Oryza sativa)的无融合生殖体系中发挥了重要作用.本文总结了BBM基因的主要生物学功能,重点探讨了草地早熟禾(Poa pratensis)无融合生殖遗传机制的研究进展及BBM基因在草地早熟禾无融合生殖中的应用前景,以期为利用无融合生殖培育草坪草新品种,缩短其种子国产化进程提供参考.

    草地早熟禾BBM(BABYBOOM)基因无融合生殖孤雌生殖调控

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    纳米孔测序技术在植物病原检测中的应用与展望

    路惠馨孙凯尹传林黄昱栋...
    1817-1824页
    查看更多>>摘要：植物病原微生物严重威胁农作物的产量和品质,建立高效准确的病原诊断技术是病害防控的重要措施.基于二代测序(next generation sequencing,NGS)平台的宏基因组测序技术是植物病害鉴定的重要工具.然而由于其检测成本高,实验周期长,设备笨重以及依赖生物信息学技术等缺点,制约了NGS在植物病原快速检测中的应用.牛津纳米孔技术公司(英国,牛津)研发的纳米孔测序技术是一种新型的测序平台,与传统二代测序平台相比,具有成本低、实验周期短、使用方便等优势,适合于现场快速检测.本文介绍了纳米孔测序的技术原理,概述了近年来此技术在植物病原检测领域的应用与挑战,以期为该技术在植物病原检测中的进一步应用与改进提供参考.

    纳米孔测序第三代测序技术植物病原体检测

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    转基因油菜NS-B50027-4定性定量检测方法的建立

    雷展王建成张晨李凯...
    1825-1835页
    查看更多>>摘要：转基因油菜(Brassica napus)NS-B50027-4是由澳大利亚-新西兰食品标准局批准的含有高比例的ω3脂肪酸和LC-ω3脂肪酸油菜新品种,到目前为止尚无文献报道对该转基因油菜新品种的检测方法,因此需要建立针对该品种的定性定量检测方法.本研究根据油菜内参基因HMG(high mobile group protein)和转基因油菜NS-B50027-4的A02染色体分别设计了引物和探针,利用普通PCR和实时荧光定量PCR技术分别测定引物和探针的特异性、灵敏度、准确性,从而确定该检测方法的检测限.实验结果表明,设计的两种引物都只能扩增出靶标,hmg引物的检测限能达到5 copies/μL,A02dn2引物的检测限达到1 copies/μL.因此,建立的转基因油菜NS-B50027-4的定性定量检测方法具有高度的特异性和选择性,优异的灵敏度和准确性.该研究结果为转基因油菜NS-B50027-4的定性定量检测提供了技术支持.

    转基因油菜NS-B50027-4定性定量检测普通PCRqPCR

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    西瓜枯萎病菌快速LAMP检测体系的建立

    杨科肖姬玲张屹魏林...
    1836-1844页
    查看更多>>摘要：由尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.niveum,FON)引起的西瓜枯萎病(Fusarium wilt of watermelon)是西瓜(Citrullus lanatus)上的主要病害,在我国西瓜种植区均有发生,建立西瓜枯萎病菌的快速检测方法对该病的诊断和防控十分重要.FON是造成西瓜枯萎病的主要病原真菌.本研究以FON的特异DNA片段为靶标,设计了一套灵敏、特异的快速环介导等温技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)引物,并结合DNA快速提取方法,建立了西瓜枯萎病菌的LAMP检测体系.引物特异性实验结果显示,唯有FON-0、FON-1、FON-2的LAMP检测结果呈现黄绿色,且LAMP产物琼脂糖凝胶电泳结果呈现梯形条带,说明引物具有较高特异性.灵敏度检测结果表明,此LAMP体系对FON-1基因组DNA的检测下限为10 pg/μL,对植物带菌量的检测下限为5×102孢子/g.盆栽实验结果表明,以根部组织为样品,此体系能对西瓜幼苗是否被FON侵染作出正确判断.该体系从DNA提取到获得检测结果仅需90 min左右,且病原菌菌丝和植物组织均可作为检测材料.反应结果肉眼可辨,具有操作简单、特异性强、灵敏度高、稳定性强、应用性广的特点.本检测体系可为田间西瓜枯萎病菌的快速诊断提供技术支撑.

    西瓜尖孢镰刀菌西瓜专化型(FON)环介导等温技术(LAMP)DNA简提法

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    金黄色葡萄球菌LAMP检测方法的建立及应用

    张小雨王雯雯马臣杰吴晓玲...
    1845-1854页
    查看更多>>摘要：奶牛乳腺炎(bovine mastitis)是奶牛(Bos taurus)养殖场危害最大的常见疾病,严重影响奶牛业的健康发展,细菌感染是导致奶牛乳腺炎发生的主要原因.金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是引起牛乳腺炎的主要致病菌之一,针对金黄色葡萄球菌的快速检测方法对实现奶牛乳腺炎的早期预防具有重要意义.环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术是一种可以在等温条件下快速检测靶标DNA的新型核酸扩增方法.本研究根据金黄色葡萄球菌nuc基因(GenBank No.DQ507379.1)设计了6条LAMP特异性引物,通过优化反应体系成功建立了一种金黄色葡萄球菌LAMP检测方法,并对该方法的特异性、灵敏度及临床检测效果进行了评价.结果表明,所建立的金黄色葡萄球菌LAMP检测方法特异性良好、最低检测限为2.7×101 copies/μL,其灵敏度是普通PCR方法的100倍.该方法操作简单、反应快速、特异性强且灵敏度高,可用于奶牛养殖场金黄色葡萄球菌的快速检测,也可为其他病原菌感染引发的奶牛乳腺炎早期诊断方法提供参考.

    环介导等温扩增(LAMP)金黄色葡萄球菌奶牛乳腺炎检测

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