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期刊信息/Journal information
生物工程学报
生物工程学报

杨胜利

月刊

1000-3061

cjb@im.ac.cn

010-64807509

100101

北京朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所B401

生物工程学报/Journal Chinese Journal of BiotechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《生物工程学报》是国内外公开发行的全国性学术期刊, 由中国科学院微生物研究所和中国微生物学会共同主办。主要报道生物工程研究的新发展、新成果、新技术。刊登的内容包括：基因工程、细胞工程、酶工程、生化工程、组织工程、生物信息、生物制药、生物芯片等。栏目设有：综述、研究报告、研究简报、技术与方法等。《生物工程学报》创刊于1985年。20多年来，本刊始终以推动生命技术发展和促进国家经济建设为宗旨，及时报道我国生物工程方面的重要研究成果, 有力地促进了国内在这一领域的学术交流，为科研教学和经济建设发挥了积极的作用。本刊已被美国<CA>,<BA>，<MEDLINE>,及<俄罗斯文摘>、中国生物学文摘、中国科学引文数据库、万方数据库、中国科技期刊光盘版等检索系统收录，是中国自然科学核心期刊。
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    真菌发光途径的研究与应用进展

    吴予杰许嘉锐陈泓雨都浩...
    1-14页
    查看更多>>摘要：真菌发光途径(fungal bioluminescence pathway,FBP)是一种来源于真菌的生物发光代谢途径.其能够利用FBP途径基因簇表达的蛋白,以咖啡酸为底物,合成真菌荧光素,在真菌荧光素酶的催化下,生成不稳定高能小分子,之后分子能量衰减释放出波长约为 520 nm 的绿色荧光.在发光真菌中,真菌发光途径基因在进化上非常保守.与其他生物发光系统不同的是,真菌发光途径适合于真核生物,特别是植物中的工程化应用.目前,经过代谢路径优化的发光植物可以持续发出肉眼可见光,照亮周围环境.该发光系统在生物检测、生物传感器、发光园艺植物培育和绿色照明等领域具有广阔的应用前景.

    真菌发光系统植物咖啡酸代谢路径基因工程

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    茉莉酸在植物抗逆性中的研究进展

    张乐欢邹昌玉朱天翔杜美霞...
    15-34页
    查看更多>>摘要：茉莉酸(jasmonic acid,JA)是一种植物内源合成的脂类激素,在植物响应胁迫的调控中发挥着重要作用.本文概括了JA的生物合成与代谢途径及其调控机制;总结了JA信号的传导通路;系统归纳了 JA 在植物响应生物和非生物胁迫应答中的作用机制和调控网络,重点关注了最新的研究进展.此外,本文梳理了 JA 与其他植物激素在植物抗逆性调节过程中的信号交流.最后讨论了JA信号通路介导的植物抗逆性研究中亟待解决的问题,并展望了新的分子生物学技术在调控JA信号通路增强作物抗性中的应用前景,以期为植物的抗逆性研究和改良提供参考.

    茉莉酸生物胁迫非生物胁迫植物抗逆性

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    WRKY转录因子调控植物逆境胁迫响应的作用机制

    王淑叶伍国强魏明
    35-52页
    查看更多>>摘要：WRKYs是植物中特有的一类转录因子(transcription factor,TF)家族,属于典型的多功能调节因子,可参与调控多种信号途径.该类转录因子的显著特征是含有约由 60 个高度保守的氨基酸构成的WRKY结构域,通常还具有Cys2His2 或Cys2His-Cys型锌指结构.WRKYs可与下游靶标基因启动子区域的W-box序列[(T)(T)TGAC(C/T)]相结合,或通过与靶标蛋白相互作用来激活或抑制靶基因的转录,整合脱落酸(abscisic acid,ABA)、活性氧(reactive oxygen species,ROS)等信号通路诱导胁迫相关基因表达,从而调控逆境胁迫应答.本文综述了 WRKYs 的结构和分类、调控方式及其参与干旱、盐等逆境胁迫响应的分子机制等方面的研究成果,并对其未来研究方向进行展望,以期为农作物抗逆性遗传改良提供理论支持.

    WRKYs逆境胁迫靶标基因蛋白互作基因表达

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    碱性亮氨酸拉链转录因子的翻译后修饰在植物响应非生物胁迫中的作用

    李影赵伟迪杨敬华李佳奇...
    53-62页
    查看更多>>摘要：非生物胁迫是植物生长发育过程中必须要应对的不利环境因素.在进化过程中,植物获得了多种响应或抵抗逆境的能力,其中转录因子在调控非生物胁迫耐受性方面起到了重要作用.碱性亮氨酸拉链转录因子(basic leucine zipper transcription factors,bZIP)是转录因子中较大的基因家族之一.不同的翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs)可以控制bZIP转录因子的稳定性和活性,响应各种细胞内或细胞外胁迫.本文介绍了bZIP转录因子的结构特征与分类,重点综述了bZIP转录因子磷酸化、泛素化和小泛素相关修饰物(small ubiquitin-like modifier,SUMO)化等翻译后修饰在植物响应非生物胁迫中的作用,并对未来的研究方向进行了展望,为通过调控bZIP转录因子的翻译后修饰培育优良抗逆作物品种提供研究参考.

    非生物胁迫碱性亮氨酸拉链转录因子(bZIP)磷酸化泛素化小泛素相关修饰物(SUMO)

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    BTB蛋白泛素化介导植物发育和逆境应答的研究进展

    吕彤彤颜文慧梁艳丁寅...
    63-80页
    查看更多>>摘要：BTB(broad-complex,tramtrack,and bric-à-brac)结构域是在真核生物中发现的高度保守的蛋白质相互作用基序.含有BTB结构域的一类蛋白统称为BTB蛋白,它们广泛参与转录调控、蛋白质降解等过程.越来越多的研究表明,该基因在植物生长发育、生物与非生物胁迫等生理过程中具有重要的作用.本文以蛋白结构域为基础,系统总结了该基因家族蛋白在泛素化介导植物发育和逆境应答等过程中的研究进展,为植物中该类基因的研究提供了参考.

    BTB结构域蛋白蛋白泛素化植物发育逆境应答

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    RUS家族对植物生长发育的调控作用

    胡垚李思蕤张欣欣汤青林...
    81-93页
    查看更多>>摘要：叶绿体基因组编码许多参与光合作用和其他代谢过程的关键蛋白质,在叶绿体中合成的代谢物对于植物正常的生长发育至关重要.根对紫外线-B 辐射敏感[Root-UVB(ultraviolet radiation B)-sensitive,RUS]蛋白属于叶绿体蛋白,由高度保守的DUF647 结构域组成,在参与植物形态发生、物质运输和能量代谢等多种生命活动的调控中发挥作用.本文就近年来关于RUS家族在植物的胚胎发育、光形态建成、维生素 B6 稳态、生长素转运和花药发育等生长发育过程中的相关研究进行回顾和总结,为深入研究其在植物生长发育中的分子调控机制提供了参考.

    根对紫外线-B辐射敏感(RUS)形态发生物质运输花药发育

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    茄子果实相关农艺性状全基因组关联分析研究进展与展望

    黎成杨婷庄彬贤温永仙...
    94-103页
    查看更多>>摘要：茄子是重要的园艺作物,也是茄科植物中种植最广泛的蔬菜之一.茄子果实相关农艺性状是一种复杂的数量性状,传统育种选育效率低、周期长.高通量测序技术与生物信息学技术的快速发展,使得全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)在解析茄子果实相关复杂农艺性状的遗传规律方面展现出巨大的应用前景.本文对全基因组关联分析在茄子的果形、果色等果实相关农艺性状中的研究进展进行了综述;针对茄子数量性状遗传研究中普遍存在的"丢失遗传力"(missing heritability)问题,从4个GWAS策略在茄子果实相关农艺性状研究中的应用热点出发,提出了未来茄子 GWAS 的发展对策;并结合当前茄子遗传改良的实践需求,展望了 GWAS 策略在茄子分子育种领域的广阔应用前景.本文为今后利用GWAS解析各种茄子果实相关性状的遗传基础以及选育符合消费者需求的果实材料提供了理论依据和参考.

    全基因组关联分析系统遗传学遗传结构丢失遗传力分子育种

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    草莓YABBY基因家族的鉴定及表达分析

    余婷婷沈淑容许以灵王欣雨...
    104-121页
    查看更多>>摘要：YABBY 蛋白是一类调控植物形态建成与器官发育的重要转录因子.为了研究草莓YABBY,通过生物信息学技术鉴定了森林草莓(二倍体)与栽培草莓(八倍体)的 YABBY 基因家族成员及其序列特征,构建了各成员与植物YABBY的系统发育树与共线性关系图,并利用RNA-seq数据与定量逆转录聚合酶链反应(quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction,qRT-PCR)技术分析其表达模式,构建绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)融合表达载体,在烟草叶细胞中瞬时表达观察其亚细胞定位.研究结果表明,森林草莓有 6 个 FvYABBY 基因,栽培草莓有 26 个FxaYABBY基因;FvYABBY基因家族成员可归为 5个不同的进化分支,与拟南芥AtYABBY基因家族存在 5 对直系同源.在森林草莓中,所有 FvYABBY 在根和花托中基本不表达,FvYABBY1、FvYABBY2、FvYABBY5 和 FvYABBY6 在叶、茎、花和瘦果中高表达;在栽培草莓中,FxaYABBY1、FxaYABBY2、FxaYABBY5 和 FxaYABBY6 在瘦果中表达,所有 FxaYABBY 在花托中为低表达或不表达.此外,在低温、高盐和干旱等非生物胁迫下,FvYABBY1、FvYABBY3、FvYABBY4 和 FvYABBY6下调表达,FvYABBY5上调表达,FvYABBY2则先上调后下调表达.在烟草叶细胞中,所有FvYABBY蛋白均定位在细胞核.以上结果为草莓YABBY基因的后续功能研究奠定了基础.

    草莓YABBY基因家族序列分析表达模式亚细胞定位

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    水稻蒸煮品质相关QTL定位及候选基因分析

    乐巧娜黄梓雯戴若惠李三峰...
    122-136页
    查看更多>>摘要：挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL),分析候选基因,并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状,可有效提升稻米的口感.以籼稻华占(Huazhan,HZ)、粳稻热研 2 号(Nekken2)及由其构建的 120 个重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体为实验材料,测定成熟期稻米的糊化温度(gelatinization temperature,GT)、胶稠度(gel consistency,GC)和直链淀粉含量(amylose content,AC).结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位,共检测到 26个与稻米蒸煮品质相关的QTLs(糊化温度相关位点 1 个、胶稠度相关位点 13 个、直链淀粉含量相关位点 12 个),其中最高奇数的可能性(likelihood of odd,LOD)值达 30.24.通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)分析定位区间内候选基因的表达量,发现6 个基因在双亲间的表达量差异显著,推测LOC_Os04g20270和LOC_Os11g40100的高表达可能会极大地提高稻米的胶稠度,而LOC_Os01g04920和LOC_Os02g17500的高表达以及LOC_Os03g02650和LOC_Os05g25840的低表达有助于降低直链淀粉含量.这些结果为培育优质水稻新品种奠定了分子基础,并为揭示稻米蒸煮品质的分子调控机制提供了重要的遗传资源.

    水稻蒸煮品质数量性状基因座(QTL)分析候选基因

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    苹果柠檬酸合酶3基因家族成员鉴定及表达分析

    李心蕊李文芳霍嘉兴李龙...
    137-149页
    查看更多>>摘要：柠檬酸合酶(citrate synthase 3,CS3)是细胞代谢途径中的关键酶之一,其活性调节着生物体的物质和能量代谢过程.本研究旨在从苹果全基因组中鉴定CS3基因家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果CS3基因的潜在功能提供理论基础.利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果 CS3 家族成员,通过 Pfam、SMART、MEGA5.0、clustalx.exe、ExPASy Proteomics Server、MEGAX、SOPMA、MEME和WoLF PSORT等软件分析CS3蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况.利用酸含量的测定和实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)技术检测苹果 6 个CS3的组织表达和诱导表达特性.苹果CS3基因家族包含6个成员,这些CS3蛋白包括473-608个不等的氨基酸残基,等电点分布在 7.21-8.82.亚细胞定位结果显示 CS3 蛋白分别定位在线粒体和叶绿体.系统进化分析可将其分为 3 类,各亚家族基因数量分别为 2 个.染色体定位结果显示,CS3基因分布在苹果不同的染色体上.蛋白二级结构以α-螺旋为主,其次是无规则卷曲,β-转角所占比例最小.筛选的6个家族成员在不同苹果组织中均有表达,整体表达趋势从高到低依次为MdCS3.4相对表达含量最高,MdCS3.6 次之,其他家族成员相对表达量依次为 MdCS3.3>MdCS3.2>MdCS3.1>MdCS3.5.qRT-PCR结果显示,MdCS3.1和MdCS3.3基因在酸含量较低的'成纪1号'果肉中相对表达量最高,酸含量较高的'艾斯达'果肉中MdCS3.2和MdCS3.3基因相对表达量最高.因此,本研究对不同苹果品种中CS3基因相对表达量进行了检测,并分析了其在苹果果实酸合成过程中的作用.结果表明,CS3基因在不同苹果品种中的相对表达量存在差异,为后续研究苹果品质形成机制提供了参考.

    苹果柠檬酸合酶(CS3)基因家族生物信息学柠檬酸表达分析

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