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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

    一年生野生稻染色体片段代换系的构建及株高和分蘖的QTLs鉴定

    蒋家焕蔡秋华魏毅东刘峰...
    1959-1970页
    查看更多>>摘要:利用野生稻优良基因改良水稻(Oryza sativa),提高水稻的产量和品质具有重要意义.本研究以一年生尼瓦拉野生稻(Oryza nivara)为供体亲本,籼型杂交水稻恢复系'福恢676'('FH676')为受体亲本,构建了一套水稻染色体片段代换系.两亲本经过1次杂交、3次回交和多代自交后,对中选的502个BC3F7个体用全基因组SNP芯片进行检测,最终确定了474个含有供亲本基因组片段的株系作为建系群体.检测结果表明,遗传图谱中的SNP标记数多达1 429个,每条染色体的SNP标记数平均有119个.利用72个导入系(导入片段数≤4个)就可以基本覆盖全基因组,72个导入系中,野生稻片段总长度为581.84 Mb;其中代换片段总长度为306.56 Mb,覆盖基因组的82.75%.在海南三亚和福建尤溪两地考察了整套系的株高和有效分蘖穗,结合基因型,利用完备区间作图法对株高和有效分蘖穗进行QTL分析,2个环境中共检测到9个影响株高的QTL,分布在2、3、7、8、11号染色体上,其中3号染色体上的qPH-3在2个环境中均检测到;最终定位到1个与株高显著相关的QTL qPH-8-1,LOD值16.79,表型贡献率9.16%.同时,检测到14个有效分蘖穗的QTLs,分布在2、3、4、5、6、7号染色体上,qETN-7-3、qETN-7-4、qETN-7-8在2个环境中均检测到;并最终定位到1个与有效分蘖数显著相关的QTL qETN-7-6,LOD值58.28,表型贡献率为32.86%.本研究为进一步对株高和分蘖的QTL精细定位提供了理论基础.

    一年生野生稻'福恢676'染色体片段代换系株高有效分蘖数

    大豆GmRSZ21基因克隆及表达分析

    杜梦雪王德颖李婧御门庆美...
    1971-1981页
    查看更多>>摘要:SR(serine/arginine-rich)蛋白家族是植物中一类关键调控因子,广泛参与植物生长发育的各个时期,并且能够响应非生物胁迫.本研究以栽培大豆(Glycine max)为对象,克隆了RSZ(Zn-knuckles-type arginine/serine-rich protein)亚家族的GmRSZ21基因(GenBank No.XP_014634806.1),并进行了生物信息学和表达分析.结果表明,GmRSZ21基因包含4个外显子和3个内含子,编码区全长561 bp,编码186个氨基酸,其中精氨酸占比最高(19.4%);GmRSZ21蛋白的相对分子量为21.36 kD,二级结构以无规则卷曲(57.53%)为主,没有跨膜结构域,无信号肽,为不稳定的亲水蛋白,预测定位于细胞核;氨基酸序列比对表明,GmRSZ21蛋白在不同物种中高度保守;系统发育分析显示,GmRSZ21蛋白与野生大豆(G.soja)中的同源蛋白具有最近的进化关系;GmRSZ21基因启动子包含20种顺式作用元件,其中光响应元件的种类最多(7种).表达模式分析显示,GmRSZ21在大豆各组织中均有表达,在茎中表达量最高,在鼓粒始期豆荚中表达量最低;该基因受到干旱和盐胁迫的诱导,可能参与大豆对非生物胁迫的响应.本研究为SR蛋白家族功能解析以及该类蛋白在大豆分子育种中的应用提供参考.

    大豆非生物胁迫基因克隆生物信息学分析RSZ21(Zn-knuckles-typearginine/serine-richprotein)

    基于SSR标记的花椰菜育种种质遗传多样性分析

    宋晓玉韩硕甘德芳宋顺华...
    1982-1995页
    查看更多>>摘要:花椰菜(Brassica oleracea var.botrytis)起源于欧洲,我国种质资源的遗传多样性较狭窄,亟待开展种质创新及创新种质的评价技术等研究.利用小孢子培养技术创制双单倍体(double haploid,DH)不但能缩短育种年限而且也是种质创新的重要手段.花椰菜小孢子再生株后代的遗传多样性评估,是利用双单倍技术进行种质创新和育种应用要解决的关键问题.本研究筛选出29对带型清晰稳定、多态性较好的SSR引物,PIC变幅为0.29~0.57,平均值为0.42.利用这29对引物,对由66份DH系和18份高代自交系组成的84份花椰菜育种种质群体进行标记分型研究.结果显示,材料的遗传距离主要集中在0.3~0.6,平均为0.56,遗传相似系数在0.50~0.97之间,平均为0.57,在遗传相似系数为0.55时,将材料共分为4组.通过DH材料的亲缘关系分析发现,F1杂种的DH系后代材料中能够获得遗传多样性较高的材料,DH育种可以作为花椰菜种质创新的重要手段.本研究为花椰菜遗传多样性的评价与利用提供理论支撑和技术支持.

    花椰菜SSR标记双单倍体遗传多样性聚类分析

    茄子组蛋白基因家族全基因组鉴定及其低温胁迫下的表达分析

    林珲黄建都陈继兵王益奎...
    1996-2008页
    查看更多>>摘要:组蛋白(Histone)是染色质的重要组成部分,在植物生长发育、响应逆境胁迫等方面发挥重要作用.为了探究Histone在低温响应中的特性,本研究通过生物信息学方法对茄子(Solanum melongena)Histone基因家族成员进行全基因组鉴定和分析,并挖掘其转录组数据,分析了2个不同抗性茄子(品系epl008与eplck)叶片在低温胁迫下Histones的表达模式.结果表明,茄子基因组中共鉴定出40个SmHistones基因,分布在9条染色体上,SmHistone基因家族成员被分成5个亚组(H1,H2A,H2B,H3和H4),同一组中的成员具有相似的理化特性、基因/蛋白质结构和保守基序.种内共线性分析发现,6对SmHistones基因存在共线性关系.启动子分析发现,SmHistone家族基因启动子含有大量低温响应元件、干旱响应元件等非生物胁迫响应元件.转录组和qRT-PCR分析发现,低温胁迫下26个Smhistones基因呈现差异表达,耐低温茄子品系epl008显著上调表达.茄子epl008中SmHistone3对低温胁迫响应诱导表达显著,揭示其可能与抗寒代谢响应密切相关.本研究为培育耐低温的茄子品种奠定了理论基础.

    茄子组蛋白低温胁迫表达模式

    '新郁'葡萄microRNA的鉴定及其高温胁迫响应分析

    牛丽丽武云龙刘丽媛宋洋波...
    2009-2020页
    查看更多>>摘要:高温胁迫是制约果树生产的主要逆境胁迫之一.葡萄(Vitis vinifera)是世界范围内具有较高经济价值的栽培水果作物,其生长发育经常受到高温胁迫的影响.研究葡萄高温胁迫响应机制对了解葡萄对高温胁迫的驯化具有重要意义.本研究采集'新郁'葡萄叶片进行高通量测序,分别构建了对照组和高温胁迫处理组的小RNA(small RNA,sRNA)文库,鉴定了一系列高温应激反应miRNA,并分析了其在高温耐受反应中的功能.共鉴定得到171个已知miRNA和251个新miRNA,其中6个已知miRNA和21个新鉴定miRNA在高温胁迫下差异表达,预测获得这些差异表达的miRNA靶基因共计297个.通过qRT-PCR对筛选出的10个miRNA及其靶基因表达进行了验证,结果表明这些靶基因对高温胁迫有明显响应.基因功能和通路分析表明,这些基因可能在耐高温胁迫中起重要作用.本研究结果为进一步了解果树驯化过程中的高温胁迫反应以及选育耐高温胁迫葡萄品种提供了理论基础.

    葡萄miRNA高温胁迫高通量测序

    草莓Trihelix转录因子家族的鉴定及表达分析

    陆洋张志强卢世雄毛娟...
    2021-2032页
    查看更多>>摘要:Trihelix是能与光应答元件GT元件进行特异性结合的转录因子,参与植物的生长发育及逆境胁迫响应.本研究从草莓(Fragaria vesca)全基因组范围内识别Trihelix转录因子家族成员,并对其进行了生物信息学和逆境胁迫下的表达分析.结果显示,草莓Trihelix转录因子家族包含26个成员,分布于chr01~chr07染色体上,其中,chr06染色体上分布最多,有7个Trihelix转录因子家族成员;亚细胞定位预测结果显示,FvTrihelix转录因子家族成员主要定位在细胞核和细胞质;系统进化分析表明,Trihelix蛋白分为5个亚家族,其中Group2、Group3、Group4和Group5分别包含1、3、11和11个FvTrihelix成员.顺式作用元件分析表明,该家族转录因子可能参与激素、干旱和低温胁迫;qRT-PCR结果表明,4℃处理下,FvTrihelix14相对表达量均显著高于对照(P<0.05),是对照的8倍,FvTrihelix15的表达量在10%PEG和4℃处理下与对照相比差异显著(P<0.05),分别是对照的12和14倍.综上所述,草莓Trihelix转录因子家族成员能够响应不同的逆境胁迫.本研究为草莓抗逆基因的筛选和应用提供了理论依据.

    草莓Trihelix转录因子家族生物信息学表达分析

    丹参SmCPS1和SmCYP76AH1双基因超表达转基因株系的获得及光合特性分析

    郭广洋李义龙胥华伟王婷...
    2033-2048页
    查看更多>>摘要:丹参(Salvia miltiorrhiza)为中国传统中草药,其活性成分主要包含丹参酮类和丹酚酸类化合物.为了探索丹参酮合成途径中多个关键基因共同超表达后对丹参生长和活性物质积累的影响,本研究对丹参酮合成途径下游关键基因柯巴基焦磷酸合成酶基因 1(cobacyl pyrophosphate synthetase gene 1,SmCPS1)和细胞色素P450单加氧酶基因1(cytochrome P450 monooxygenase gene 1,SmCYP76AH1)的组织表达及所编码蛋白的亚细胞定位进行了分析,并利用多基因垛叠表达系统构建了SmCPS1 和SmCYP76AH1同时超表达的载体pYLTAC380H-SmCPS1-SmCYP76AH1,通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的方法一次性转化丹参无菌苗,经过愈伤组织诱导培养、抗性和绿色荧光信号筛选、基因组整合鉴定及转化后基因转录水平的检测,获得了双基因共同超表达丹参株系.进一步对SmCPS1和SmCYP76AH1双基因超表达株系的丹参酮含量及光合和荧光特性进行了测定.结果显示,组织表达水平上,SmCPS1和SmCYP76AH1在丹参的根、茎和叶片中都有表达,二者都在丹参根中高表达;共聚焦显微镜扫描显示,SmCPS1定位于细胞质和叶绿体,SmCYP76AH1定位于内质网.SmCPS1和SmCYP76AH1双基因超表达株系根中的丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA和隐丹参酮的含量都极显著提高(P≤0.01),叶片蒸腾速率(transpiratiom rate)和气孔导度(stomatal conductance)都明显下降,胞间CO2 浓度(intercellular CO2 concentration,Ci)和净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)随双基因的表达水平呈现不同的变化;双基因超表达株系的初始荧光(initial fluorescence,F0)、最大荧光(maximum fluorescence,Fm)和非光化学猝灭系数(non-photochemical quenching coefficient,NPQ)都明显升高,但光合系统Ⅱ(photosystemⅡ,PSⅡ)的最大光化学效率(maximum photochemical efficiency,Fv/Fm)不变.本研究建立的多基因转化方法和获得的双基因超表达株系为进一步研究丹参酮的调控提供了实验材料和方法,为SmCPS1和SmCYP76AH1在丹参地上部分的功能挖掘提供了参考.

    丹参酮多基因垛叠表达系统柯巴基焦磷酸合成酶基因(SmCPS1)细胞色素P450单加氧酶基因(SmCYP76AH1)亚细胞定位光合特性

    金鱼草GAE基因家族鉴定及核盘菌抗性基因挖掘

    夏文念杨冬梅宋佳怡杨洁...
    2049-2059页
    查看更多>>摘要:果胶是植物细胞壁的重要成分,在植物生长发育和细胞壁抗性中发挥重要作用,合成其骨架结构的单糖供体—UDP-半乳糖醛酸(UDP-α-D-galacturonic acid,UDP-GalA)由葡萄糖醛酸异构酶(UDP-D-glucuronate 4-epimerase,GAE)催化合成.为了探究金鱼草(Antirrhinum majus)GAE家族成员介导的细胞壁抗性,本研究在全基因组水平鉴定出了8个AmGAEs基因,对其理化性质、亚细胞定位、系统发育、保守基序、基因结构、染色体定位和顺式作用元件等进行生物信息学分析,发现AmGAE家族成员均为碱性亲水蛋白,定位于高尔基体,其基因启动子区域具有防御和胁迫、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)、水杨酸(salicylic acid,SA)和脱落酸(abscisic acid,ABA)等响应元件.进一步对金鱼草抗、感核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)材料进行转录组测序(RNA-seq)分析和实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)验证,发现AmGAE1a、AmGAE3、AmGAE5和AmGAE2基因表达在抗性材料Am6(R)中显著被诱导,而AmGAE7和AmGAE4基因表达则在感病材料Am1(S)中显著被诱导,其中AmGAE1a、AmGAE3、AmGAE7和AmGAE4基因在qRT-PCR中的表达模式与RNA-seq的差异表达结果一致,确定为金鱼草抗核盘菌的候选基因.本研究为深入探讨AmGAE家族基因抗核盘菌的分子机制提供了理论基础和新的基因资源.

    金鱼草GAE基因家族核盘菌抗性转录组分析候选基因挖掘

    猪TBX3启动子克隆和功能分析

    程映皓吴筱洁沈巧艳华进联...
    2060-2070页
    查看更多>>摘要:猪(Sus scrofa)是重要的家畜,诱导干细胞的研究可以促进其育种行业的发展,T-Box转录因子3(T-box transcription factor 3,TBX3)对猪多能干细胞的干性具有重要的促进和维持作用.为了研究猪TBX3启动子的功能和调控机制,本研究通过序列比对和进化树构建对启动子区域保守性进行评估,并对启动子区域潜在的转录因子结合位点进行预测,对预测的转录因子进行GO和KEGG富集分析解释其参与的生物学过程,最终通过分子克隆和双荧光素酶报告系统验证启动子活性.结果显示,猪TBX3启动子预测区域在哺乳动物中共性程度较低,共性区域参与细胞增殖、分化、凋亡等过程;预测区域含有多种潜在的转录因子结合位点,其参与的信号通路包括干性维持和甲状腺激素信号通路;预测区域具有转录活性,其核心转录启动子处于-246/+64 bp的区域内.本研究通过探讨猪细胞中TBX3转录因子的上游调控机制,为深入理解猪TBX3的转录调控提供参考.

    T-Box转录因子3(TBX3)启动子转录因子预测双荧光素酶实验KEGG/GO富集分析

    安徽白山羊SOCS3基因克隆、表达分析及其功能鉴定

    崔恒源马存霞崔双双郭玉柱...
    2071-2080页
    查看更多>>摘要:细胞因子信号转导抑制因子3(suppressor of cytokine signaling 3,SOCS3)是一种对信号传导作出应答的蛋白,具有调控乳蛋白合成的作用.αS1-酪蛋白是奶畜乳中最主要的过敏原之一,然而SOCS3对山羊(Capra hircus)αS1-酪蛋白合成的影响尚不清楚.为了阐明SOCS3在山羊乳腺中的基因序列、结构、表达情况以及SOCS3对αS1-酪蛋白表达的影响,本研究以安徽白山羊乳腺组织为实验材料,通过PCR克隆SOCS3基因编码区序列,利用在线软件对其进行生物信息学分析,检测SOCS3在不同泌乳时期的表达情况,干扰与过表达SOCS3进行功能分析.结果表明,本研究成功克隆得到山羊SOCS3基因完整编码区为690 bp,编码229个氨基酸;蛋白分子量为25.09 kD,理论等电点为8.97,存在34个磷酸化位点,无信号肽和跨膜螺旋结构,为携带正电荷的不稳定蛋白;SOCS3蛋白与SOCS2、Janus激酶(Janus kinase,JAK)、酪氨酸激酶2(tyrosine kinase 2,TYK2)、胰岛素受体底物2(insulin receptor substrate 2,IRS2)、瘦素受体(leptin receptor,LEPR)和白介素6(interleukin 6,IL6)等蛋白存在互作关系;山羊SOCS3基因与绵羊(Ovis aries)亲缘关系最近,其次是牛(Bos taurus);SOCS3基因在泌乳初期和盛期表达量最高.在山羊乳腺上皮细胞中,干扰SOCS3基因显著上调αS1-酪蛋白的表达水平,过表达SOCS3基因显著下调αS1-酪蛋白的表达水平.以上结果表明,SOCS3在山羊αS1-酪蛋白合成中具有负向调控作用.本研究为开展SOCS3基因在山羊αS1-酪蛋白合成中的调控机制研究提供基础.

    安徽白山羊细胞因子信号转导抑制因子3(SOCS3)生物信息学分析αS1-酪蛋白