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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

    不同叶面肥对水稻'隆晶优蒂占'生理特性及产量相关基因表达的影响

    彭佳元刘俊刘文祥张振乾...
    1777-1785页
    查看更多>>摘要：优质杂交稻品质好,深受广大消费者喜爱.叶面肥作为作物根外追肥的一种方式,对其产量的提升有重要影响.为了筛选出合理的叶面肥配比,提高优质稻的产量,本研究以水稻(Oryza sativa)'隆晶优蒂占'为材料,研究了不同的叶面肥配比对优质杂交稻叶片生理生化指标、产量相关基因烯酰辅酶A水合酶(enoyl-CoA hydratase,NOG1)和叶绿素α加氧酶(pale green leaf-9,PGL-9)基因表达量及产量等方面的影响.采用油菜素内酯(brassinolide,BR)、硅(Si)和硒(Se)叶面肥进行组合,研究8个不同处理,以收获期产量为依据,找出适宜的叶面肥组合.结果表明,各处理水稻产量均高于对照(CK),其中Se处理水稻增产率最高(8.8%),其次是BR处理(8.3%)和Se+BR处理(8.2%).在Si处理下,叶绿素含量、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性均孕穗期最高;在Si+BR、BR、Si处理下,可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性均在抽穗期最高;在BR处理下,丙二醛(malonaldehyde,MDA)在分蘖期最低.相关性分析表明,NOG1和PGL-9表达量及叶绿素含量在抽穗期与产量均极显著相关,相关系数分别为-0.881、0.932、-0.940,另外在抽穗期,NOG1基因和PGL-9基因表达量与叶绿素含量之间极显著相关(P＜0.01),相关系数分别为0.993、-0.971.综上所述,硒肥是最佳叶面肥,在抽穗期施用,可显著提高优质稻'隆晶优蒂占'的产量.本研究可为优质稻高产栽培提供参考.

    '隆晶优蒂占'烯酰辅酶A水合酶(NOG1)叶绿素α加氧酶(PGL-9)叶绿素

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    甘蓝VQ基因家族鉴定及其响应根肿病菌侵染的表达分析

    王敏陈锦秀邰翔朱晓炜...
    1786-1803页
    查看更多>>摘要：VQ蛋白是一类包含"FxxxVQxLTG"保守基序的氨基酸序列,是植物特有的蛋白家族,参与植物生长发育和各种胁迫响应过程.为了明确甘蓝(Brassica oleracea var.capitata)VQ基因家族的生物学功能,本研究从甘蓝全基因组中共鉴定出67个甘蓝VQ基因(BoVQ),对其进行生物信息学和表达模式分析.系统发育分析表明VQ基因共划分为7个亚组.染色体定位显示BoVQ基因在甘蓝9条染色体上呈不均匀地单一或成簇分布.转录组测序数据表明BoVQ基因在甘蓝的不同组织表达存在差异.11个BoVQ基因(BoVQ10,BoVQ20,BoVQ22,BoVQ32,BoVQ36,BoVQ43,BoVQ49,BoVQ54,BoVQ59,BoVQ60和BoVQ67)参与甘蓝花发育的整个过程.实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,BoVQ2、BoVQ12、BoVQ21、BoVQ26和BoVQ44基因在根肿病菌侵染下显著高表达.启动子顺式元件分析表明,病原菌应答元件W-box和防御与应激反应元件TC-rich repeats在响应根肿病菌(Plasmodiophora brassicae)诱导的VQ基因启动子区域富集.蛋白互作网络预测BoVQ蛋白之间存在复杂的互作关系.该研究为进一步探索BoVQ基因在甘蓝中的功能和进化提供参考.

    甘蓝VQ家族生物信息学分析根肿病表达分析

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    甜瓜组氨酸磷酸转运蛋白AHP家族的基因鉴定及表达分析

    赵望龙李嘉琪李猛王吉庆...
    1804-1815页
    查看更多>>摘要：组氨酸磷酸转运蛋白AHPs(Arabidopsis histidine phosphotransfer proteins)在植物生长发育和抵御生物和非生物胁迫中发挥着重要作用.为探讨甜瓜(Cucumis melo)AHP的生物学功能和表达模式,本研究采用生物信息学分析、转录组测序和qRT-PCR等技术,对甜瓜AHP基因家族成员的数量、染色体位置、基因结构、亚细胞定位、蛋白保守基序、系统进化、启动子及基因表达等进行分析.结果表明,甜瓜AHP家族共有7个成员,分布于7条染色体上;氨基酸长度为109～412 aa,均表现为亲水性,全部成员均定位在细胞核或细胞外基质.系统进化分析发现,甜瓜AHP基因家族成员与黄瓜(Cucumis sativus)亲缘关系最近.预测分析发现,启动子上主要包含光响应、激素响应等顺式作用元件.转录组数据预测CmAHP5和CmAHP7在甜瓜的根、叶、雌花、雄花和果实中均有较高的表达,且二者在果实发育和成熟过程中可能起负调控作用;针对枯萎病和白粉病,CmAHP5可能起负调控作用,而CmAHP7可能起正调控作用.qRT-PCR证实CmAHP1～CmAHP5均参与低温响应,其中CmAHP4可能是关键的候选基因.本研究结果可为解析甜瓜AHP基因功能提供理论参考.

    甜瓜组氨酸磷酸转运蛋白AHP家族基因鉴定低温表达分析

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    茶树细胞壁关联蛋白激酶基因家族的鉴定与表达分析

    焦小雨吴琼刘丹丹孙明慧...
    1816-1831页
    查看更多>>摘要：细胞壁关联蛋白激酶(wall-associated kinase,WAK)是一类特殊的类受体蛋白激酶(receptor like kinase,RLK),在调节细胞生长和防御胁迫反应等方面发挥着重要作用.本研究利用生物信息学方法从茶树(Camellia sinensis)全基因组中鉴定出27个CsWAK成员,主要以基因簇的形式分布于2个染色体和1个组装片段上.根据系统进化关系将CsWAK分为5个亚组(Ⅰ～Ⅴ),同一亚组中的多数成员具有相似的基因结构和保守基序.转录组数据分析结果显示,大多数CsWAK成员在茶树的叶中高表达,其次是在根和茎中.在激素、低温、高盐等逆境胁迫下,CsWAK中多数成员基因表达变化差异不明显,少数基因表达变化显著,具有多样化和特异性.此外,对部分响应冷胁迫、PEG胁迫和盐胁迫的差异表达基因进行了qPCR分析.结果显示,低温处理下,所选9个基因均呈现先上升后下降的表达模式,且多数基因在低温处理3h表达水平上调最为明显;在PEG处理下,所选9个基因的表达水平与转录组数据略有不同,但表达趋势相似;在NaCl处理下,所选9个基因的表达水平较未处理时显著下调,其中,CsWAK14对盐胁迫最为敏感.本研究结果为进一步解析CsWAK基因的生物学功能提供参考.

    茶树细胞壁关联蛋白激酶(WAK)基因家族胁迫应答生物信息学

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    闽楠SPX基因家族的鉴定及其缺磷胁迫下的表达分析

    吴梦洁洪家都李芳燕周生财...
    1832-1845页
    查看更多>>摘要：闽楠(Phoebe bournei)是我国特有的珍贵用材树种,在南方红壤土中造林易产生低磷胁迫,影响栽培效益.挖掘闽楠耐低磷重要基因资源,对利用分子辅助育种技术培育耐低磷闽楠品种具有重要意义.SPX基因家族成员与磷吸收和平衡相关,本研究在全基因组范围内对闽楠SPX基因家族成员进行筛选、鉴定,同时,利用qPCR技术分析了PbSPX基因在闽楠根、茎和叶中的组织表达情况,以及在缺磷处理10和60d时,PbSPX基因在植株根和叶片中的表达模式.结果显示,20个PbSPX基因分布在闽楠的1到10号染色体,根据蛋白序列特征和进化关系分属4个亚家族,包括6个SPX亚家族成员,7个SPX-EXS亚家族成员,3个SPX-MFS亚家族成员和4个SPX-RING亚家族成员.启动子顺式作用元件分析表明,PbSPX基因启动子上含有P1BS、W-box和MBS等磷胁迫响应相关元件.组织特异性分析表明,PbSPX2、PbSPX-EXS1、PbSPX-RING2主要在根中表达,在叶中相对表达量较高的有12个PbSPX基因.在缺磷处理10和60d的闽楠根中,除PbSPX6之外的其他5个SPX亚家族成员和PbSPX-MFS1都被缺磷显著诱导,与对照相比表达显著上调,而PbSPX-MFS2被显著抑制,表达显著下调.PbSPX-RING1和PbSPX-EXS1在缺磷10d表达显著上调,PbSPX-RING3和PbSPX-EXS2在缺磷60d表达显著上调.PbSPX-EXS6在缺磷10d的根中表达显著下调,而在缺磷60d时表达显著上调.叶片中PbSPX1～PbSPX5、PbSPX-EXS1及PbSPX-MFS1均在缺磷60d时被诱导,与对照相比表达显著上调,而PbSPX-MFS2在缺磷60d表达显著下调,与根中的表达趋势一致.作为磷转运体的亚家族成员PbSPX-EXS1、PbSPX-EXS2和PbSPX-EXS6在不同组织中对磷水平信号的响应不同.结果表明,闽楠SPX亚家族成员参与了磷胁迫响应,而且其表达受相应组织中磷水平的调控.本研究初步揭示了PbSPX基因家族成员与低磷胁迫响应的关系,为进一步研究其在低磷响应中的功能和机制提供了参考.

    闽楠SPX基因家族基因表达缺磷

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    苎麻BnPCS1响应重金属镉胁迫功能分析

    张蕾全芮萍陈建福许明志...
    1846-1856页
    查看更多>>摘要：植物螯合肽合成酶(phytochelatin synthase,PCS)催化谷胱甘肽(glutathione,GSH)合成植物螯合肽(phytochelatins,PCs),在植物重金属解毒方面具有重要作用.植物PCS的重金属解毒功能因作物、品种和重金属胁迫程度的不同具有一定的差异性.苎麻(Boehmeria nivea)是南方重金属镉(Cd)污染土壤的替代种植作物,对重金属镉污染治理具有重要作用.为研究苎麻PCS响应重金属镉的分子机制,本研究将p426 GDP-BnPCS1酵母(Saccharomyces cerevisiae)表达载体分别转化至野生型与镉敏感型酵母中,结果表明,50～100 μmol/L Cd2+胁迫下转基因酵母表现出更强的镉耐受能力.将BnPCS1在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过量表达,100 μmol/L Cd2+胁迫下转BnPCS1拟南芥的根长与生物量均高于野生型,过表达BnPCS1还增强了镉胁迫下拟南芥的抗氧化能力、GSH和PCs含量,以及AtPCS1、γ-谷氨酰半胱氨酸连接酶1(γ-glutamate cysteine ligase 1,AtGCL1)、谷氨酸合成酶1(glutamate synthase,AtGS1)、重金属ATP酶1(heavy metal ATPase 1,AtHMA1)和ABC转运蛋白1(ATP-binding cassette transporter 1,AtATM1)基因的转录水平.以上结果表明BnPCS1能积极响应镉胁迫,增强苎麻镉耐受能力.本研究为苎麻耐镉分子育种提供了参考.

    植物螯合肽合成酶(PCS)镉苎麻功能分析

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    NGF及其受体在牦牛与黄牛间脑及脑干不同区域中的表达与分布

    吴亚娟杜晓华刘霞郑丽平...
    1857-1867页
    查看更多>>摘要：神经生长因子(nerve growth factor,NGF)主要通过结合其高亲和力受体酪氨酸蛋白激酶A(tyrosine protein kinase A,TrkA)在中枢神经系统组织或细胞低氧缺血适应性调控方面发挥重要的生理作用.本研究旨在阐明牦牛(Bos grunniens)适应高寒低氧环境过程中NGF和TrkA在间脑及脑干不同区域的表达及定位,并探讨二者之间的相互作用关系.分别采取不同海拔地区牦牛与黄牛(B.taurus)间脑及脑干组织,采用qPCR、Western blot、免疫组织化学技术(immunohistochemistry,IHC)对NGF及TrkA的表达水平及分布特征进行比较研究.结果显示,NGF和TrkA基因及蛋白在牦牛与黄牛间脑及脑干不同区域组织中均有表达,且表达存有差异.NGF基因及蛋白在牦牛与黄牛丘脑中表达量最高,显著高于其他组织(P＜0.05);牦牛丘脑、延髓中NGF基因及蛋白水平显著高于黄牛(P＜0.05),但在下丘脑和脑桥中均低于黄牛;而TrkA基因水平在丘脑、脑桥、延髓中均显著高于黄牛(P＜0.05),在下丘脑中与黄牛无显著差异;TrkA蛋白水平在丘脑、下丘脑、脑桥及延髓中均与黄牛无显著差异.NGF和TrkA蛋白在牦牛与黄牛间脑及脑干中的分布与定位特征基本一致,在丘脑、下丘脑中NGF和TrkA蛋白主要定位于多形细胞胞质中,脑桥中主要定位于运动神经元,延髓中主要定位于神经元胞质.以上结果提示,下丘脑及脑桥对低氧比较耐受,丘脑及延髓对低氧比较敏感,通过激活相关的神经保护机制上调NGF表达增强牦牛丘脑与延髓对低氧的耐受性,而TrkA在低氧条件下发挥作用不显著.NGF及TrkA主要定位于间脑及脑干各区域中的神经元胞质及神经胶质细胞,说明二者协同对神经元及神经胶质细胞发挥内源性神经保护作用,进而保护脑组织.本研究为进一步探究牦牛脑组织低氧适应机制提供了理论依据与数据参考.

    神经生长因子(NGF)酪氨酸蛋白激酶A(TrkA)牦牛间脑脑干

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    AGPAT4基因干扰及过表达对西农萨能奶山羊乳腺上皮细胞脂代谢的影响

    姚玮玮罗军王馨培屈小鹏...
    1868-1877页
    查看更多>>摘要：溶血磷脂酸酰基转移酶4(1-acylglycerol-3-phosphate O-acyltransferase 4,AGPAT4)是1-酰基甘油-3-磷酸O酰基转移酶家族的成员,具有催化甘油三酯合成的作用.为了阐明AGPAT4在山羊(Capra hircus)乳腺上皮细胞(goat mammary epithelial cells,GMECs)中的基因序列、结构以及AGPAT4对GMECs脂肪酸合成代谢的影响.本研究以西农萨能奶山羊乳腺上皮细胞为实验材料,通过RT-PCR克隆AGPAT4基因,应用在线网站进行生物信息学分析,干扰与过表达AGPAT4进行功能分析.结果表明,本研究成功克隆得到AGPAT4基因CDS区1137 bp(sequence ID:XM_005684959.3),编码378个氨基酸,蛋白分子量为43939.35 u,理论pI值为8.92,存在跨膜结构,无信号肽,为携带正电荷的不稳定蛋白;AGPAT4蛋白与AGPAT1、AGPAT2、脂蛋白3(lipin3,LPIN3)、二酰基甘油激酶(diacylglycerol kinases,DGK)、磷脂酶D(phospholipase D,PLD)、胞苷二磷酸-二酰基甘油合成酶(cytidine diphosphate-diacylglycerol synthase,CDS)等蛋白存在互作关系;干扰AGPAT4显著下调乙酰辅酶A羧化酶(acetyl coa carboxylase,ACC)基因表达(P＜0.05);过表达AGPAT4显著上调硬脂酰辅酶A去饱和酶1(stearoyl-coenzyme A desaturase,SCD1)与ACC基因表达(P＜0.05)并显著促进细胞内甘油三酯积累(P＜0.05).以上结果表明,AGPAT4基因在山羊乳腺上皮细胞中对脂合成具有正向调控作用.本研究为后续开展AGPAT4基因对羊奶乳脂代谢的调控机制研究提供了基础资料.

    西农萨能奶山羊溶血磷脂酸酰基转移酶4(AGPAT4)脂代谢山羊乳腺上皮细胞(GMECs)

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    CircACAP2对奶山羊乳腺上皮细胞凋亡及β-酪蛋白和甘油三酯合成的影响

    江悦朱俊儒吴双虎寇晓宇...
    1878-1889页
    查看更多>>摘要：奶山羊(Capra hircus)品种选育的重要指标包括乳腺上皮细胞的数量和活性、泌乳量大小和乳成分.乳腺生长、发育及泌乳活动涉及复杂的调控过程.circACAP2(circular ArfGAP with coiled-coil,ankyrin repeat and PH domains 2)可以促进心肌细胞凋亡,同时在乳腺癌组织中高表达,加快乳腺癌进程,但其对奶山羊乳腺上皮细胞(goats mammary epithelial cells,GMECs)的调控作用尚不清楚.本研究构建circACAP2过表达和干扰载体,并转染GMECs,双荧光素酶活性分析结果显示,circACAP2能与miR-21靶向结合;qRT-PCR结果显示,circACAP2干扰使miR-21表达量显著提高.细胞增殖检测试剂盒CCK8(Cell Counting Kit-8)和5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(5-ethynyl-2'-deoxyuridine,EdU)检测结果表明,circACAP2对GMECs增殖具有抑制作用;AnnexinV-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒和流式细胞仪检测结果显示,circACAP2对GMECs凋亡具有促进作用.ELISA试剂盒检测结果显示,circACAP2使GMECs的β-酪蛋白和甘油三酯分泌量降低.对ERK-Bax/Bcl-2凋亡信号通路和PI3K/mTOR/S6K泌乳信号通路相关分子进行Western blot检测,结果表明,circACAP2抑制pERK1/2和Bcl-2表达、促进Bax表达,同时PI3K、mTOR和S6K蛋白的磷酸化水平下降.上述研究结果表明,CircACAP2可能通过激活ERK-Bax/Bcl-2凋亡相关信号通路而促进GMECs凋亡,同时通过抑制泌乳相关的PI3K/mTOR/S6K信号通路而减少GMECs的β-酪蛋白和甘油三酯分泌.本研究为深入探讨关中奶山羊泌乳机理提供了基础资料.

    CircACAP2(circularArfGAPwithcoiled-coil,ankyrinrepeatandPHdomains2)miR-21奶山羊细胞凋亡β-酪蛋白甘油三酯(TG)

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    FSH来源及其剂量对西藏阿旺绵羊超数排卵效果的比较

    李涛王幸栓虞莲杨志勇...
    1890-1898页
    查看更多>>摘要：阿旺绵羊(Ovis aries)作为西藏高原地区特有的珍稀羊品种资源,具有独特的风味、优质的产肉性能以及较强的高原适应能力.为了防止阿旺绵羊存栏量下降和保护当地种质资源,本研究通过同期发情、超数排卵、手术法回收胚胎等方法,分析了国产和进口促卵泡激素(follicle-stimulating hormone,FSH)来源及其剂量、超数排卵次数和有无发情史对阿旺绵羊超排效果的影响.结果表明,国产FSH对阿旺绵羊的超数排卵效果最佳,黄体平均数和有效胚胎平均数显著高于进口FSH组和国产+进口FSH组(P＜0.05),可用胚平均数和胚胎回收率无差异.270和500 IU的FSH对阿旺绵羊超数排卵效果相同,分别对＞50和40～50 kg的阿旺绵羊的超数排卵效果影响不显著;有无发情史对超数排卵效果无显著影响.另外,首次经过超数排卵的阿旺绵羊的总黄体数和回收胚数极显著高于多次超数排卵组(P＜0.01).因此,270 IU的国产FSH对阿旺绵羊超数排卵效果最好.本研究可以为当地阿旺绵羊保种和扩繁工作提供参考.

    阿旺绵羊超数排卵促卵泡激素(FSH)

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