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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。
正式出版
收录年代

    基于转录组测序分析沉默番茄中RNA结合蛋白基因SlRBP1对其光合作用的影响

    周晞雯马力群朱鸿亮
    150-162页
    查看更多>>摘要：植物的光合作用直接影响有机物的合成与积累,是农作物产量的直接影响因素.RNA 结合蛋白(RNA-binding proteins,RBPs)参与调控植物的多种生理功能,而RBPs在光合作用中的功能尚未被明确阐述.为了探究番茄中一个甘氨酸富集的RNA结合蛋白(glycine-rich RNA-binding proteins,SlRBP1)对植物光合作用的影响,使用人工小RNA干扰的方式通过植物组织培养获得Alisa Craig中稳定遗传的 SlRBP1 沉默植株,发现番茄果实体积缩小,叶片显著黄化.通过叶绿素含量测定、叶绿素荧光成像及叶绿体透射电镜观察,发现番茄 amiR-SlRBP1 沉默植株叶片的叶绿体形态结构破坏,叶绿素含量显著降低.对同时期的野生型和 amiR-SlRBP1 沉默植株测定光合速率,发现amiR-SlRBP1沉默植株的光合速率显著降低.RNA-seq 数据分析表明沉默SlRBP1显著降低植株中PsaE、PsaL、PsbY等光合作用相关基因的表达量,通过光合作用影响番茄果实产量.

    核糖核酸结合蛋白光合作用番茄转录组测序

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    沉默大豆GmWRKY33B基因导致大豆抗病性降低

    钟晨丽王文絮廖莉娜刘建中...
    163-176页
    查看更多>>摘要：WRKY转录因子基因家族是植物特有的转录因子,在防御中起着重要作用.通过生物信息学分析,本研究在古四倍体大豆(Glycine max)基因组中找到一对同源性高达 93%的WRKY33同源基因,并将其命名为GmWRKY33B.从GmWRKY33B的两个同源基因保守区域选取一个 315 bp片段构建至菜豆豆荚斑驳病毒(bean pod mosaic virus,BPMV)沉默载体(BPMV-VIGS)上,以期同时沉默上述 2 个GmWRKY33B基因.结果表明,同时沉默 2 个GmWRKY33B基因并不显著改变沉默植株的表型,但却显著降低了大豆对大豆斑点病菌以及大豆花叶病毒的抗性,说明 GmWRKY33B在大豆免疫反应中起正调控作用.激酶分析表明,GmWRKY33B沉默植株中flg22 诱导的GmMPK6的磷酸化水平较空载体BPMV-0 植株显著降低,说明GmWRKY33B可以通过调控GmMPK6 的激酶活性而参与大豆的免疫反应.抗毒素为大豆中主要起防御作用的植保素,而大豆异黄酮类特异性异戊烯基转移酶(prenyltransferase,PT)基因家族是参与大豆抗毒素生物合成的主要基因,许多PT基因启动子区含有与WRKY特异性结合的W-box序列.在丁香假单胞菌pv.甘氨酸(Pseudomonas syringae pv.glycinea,Psg)侵染条件下,4 个 PT 基因的表达水平在沉默株系中显著降低,说明GmWRKY33B参与 PT基因的转录激活.综上所述,GmWRKY33B通过调控GmMPK6 的激活以及调控大豆抗毒素生物合成途径中关键酶编码基因的表达而参与免疫反应.

    GmWRKY33利用病毒诱导基因沉默免疫反应GmMPK3/6异戊烯基转移酶大豆抗毒素

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    大豆斑疹病菌铁摄取因子PiuB在致病性中的作用分析

    苏如意金罗佳徐江玲耿慧雅...
    177-189页
    查看更多>>摘要：铁作为生命必需的基本元素,在细菌生长代谢过程中具有重要作用.然而,大豆斑疹病菌(Xanthomonas axonopodis pv.glycines,Xag)中编码铁摄取因子的piuB基因是否参与病原菌的铁摄取和致病性并不清楚.为解析PiuB的作用,采用同源重组策略获得了Xag的piuB基因缺失突变株(ΔpiuB),并对该突变株进行功能研究.研究表明:相较于野生型,突变株ΔpiuB在寄主大豆上的毒性和生长能力显著削弱;铁载体分泌量激增;对 Fe3+、Cu2+、Zn2+和 Mn2+的敏感性显著增强.此外,该突变株的 H2O2 抗性、胞外多糖产量、生物膜形成能力以及游动性等相较于野生型均显著减弱;添加外源 Fe3+不能有效恢复 ΔpiuB的上述特性;功能互补株可完全恢复 ΔpiuB的缺陷性表型至野生型水平.这说明PiuB是Xag摄取Fe3+的潜在因子,并且是Xag在寄主大豆上致病所需的.

    大豆斑疹病菌铁摄取因子PiuBFe3+致病性

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    香蕉ADA1家族成员鉴定及其在生物和非生物胁迫下的表达分析

    赵琪琪任纹慧朱慧菲吴秋桢...
    190-210页
    查看更多>>摘要：Spt-Ada-Gcn5-乙酰转移酶(Spt-Ada-Gcn5-acetyltransferase,SAGA)是高度保守的辅助转录起始复合物,转录接头蛋白-激活的改变/缺失亚基 1(alteration/deficiency in activation 1,ADA1),也称作组蛋白 H2A 功能互作因子 1(histone H2A functional interactor 1,HFI1),它是SAGA 核心模块中的一个亚基,在植物的生长发育和抗逆性方面发挥着重要的作用.为了解香蕉ADA1的分子特性,本研究基于香蕉基因组数据库,对香蕉ADA1基因家族成员进行鉴定,分析其基本理化性质、系统进化、选择压力、启动子顺式作用元件及生物与非生物胁迫下的表达等.结果显示,香蕉A、B及阿宽蕉基因组中分别有 10、6、7 个ADA1家族成员;成员均为不稳定的亲水性蛋白,均保守地含有SAGA-Tad1 结构域,MaADA1 和MbADA1 均可与SAGA核心模块中的SAGA相关因子 11(SAGA-associated factor 11,Sgf11)互作;系统发育显示香蕉ADA1基因家族成员可划分为 3 个亚族,进化过程中大多受纯化选择;香蕉ADA1基因家族成员的基因结构差异性较大;香蕉 ADA1 基因家族成员含有多个响应激素的作用元件;MaADA1-1 可能对香蕉在低温胁迫下的抗性起着重要的作用,MaADA1 均响应香蕉枯萎病菌胁迫.本研究表明,ADA1 基因家族成员在香蕉中高度保守,并可能响应生物与非生物胁迫.

    香蕉Spt-Ada-Gcn5-乙酰转移酶激活的改变/缺失亚基1全基因组鉴定胁迫

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    一株防治香蕉枯萎病的短密木霉筛选及代谢物木霉素作用评价

    姚遐俊谢津祁艳华汪斌...
    211-225页
    查看更多>>摘要：由尖孢镰刀菌古巴专化型热带四号小种(Fusarium oxysporum f.sp.cubense tropical race4,FocTR4)引起的香蕉枯萎病(banana Fusarium wilt,BFW)是全世界范围内难以防治的真菌病害,给香蕉产业造成巨大的经济损失.本研究旨在筛选高效拮抗FocTR4 的木霉生防菌株,并对其发酵代谢产物进行分离、提纯和鉴定,为香蕉枯萎病的高效生物防治提供重要生防菌株和活性化合物资源.从作物根际土壤中分离出木霉菌株,通过平板对峙培养、发酵液对病原菌孢子萌发及菌丝生长抑制,测试筛选出高效抑制 FocTR4 的生防木霉菌株;通过构建系统发育树明确生防菌株的分类地位;通过柱色谱法分离纯化菌株发酵液中活性成分,通过核磁共振波谱法(nuclear magnetic resonance spectroscopy,NMR)解析活性成分的结构;通过香蕉苗感病盆栽实验检测生防木霉菌株对香蕉枯萎病的防治效果.结果表明,本研究筛选到了1株拮抗FocTR4的菌株JSHA-CD-1003,平板对峙抑制率为 60.6%;发酵液在 24 h内能完全抑制FocTR4孢子萌发,7 d内对FocTR4菌丝生长的抑制率为 52.6%;基于内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)和tef1-α基因串联序列构建系统发育树,该菌株鉴定为短密木霉(Trichoderma brevicompactum),通过柱色谱法分离提纯和 NMR 鉴定单一活性化合物为木霉素(trichodermin),最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为25 μg/mL;盆栽生防实验表明,菌株 JSHA-CD-1003 发酵液对香蕉枯萎病的叶片黄化防治率为47.4%,球茎褐化防治率为 52.0%.因此,JSHA-CD-1003 通过产生木霉素有效抑制FocTR4 孢子萌发和菌丝生长,对FocTR4引起的香蕉枯萎病具有良好的生物防治效果,是一株具有生防潜力的菌株.

    香蕉枯萎病生物防治短密木霉柱色谱法木霉素

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    烟草TCP家族成员鉴定及表达分析

    王世泽李云韩玉翠余世洲...
    226-238页
    查看更多>>摘要：TCP 家族作为植物特有的转录因子,在植物发育的不同方面发挥着重要作用.为筛选烟草中 TCP 家族成员,本研究通过全基因组同源比对,鉴定烟草与拟南芥 TCP 家族同源序列.利用生物信息学的方法分析其理化性质、系统进化关系、顺式作用元件等;筛选AtTCP3/AtTCP4的同源基因,并利用RT-qPCR检测在 20%PEG6000 处理下的基因表达量变化.结果表明烟草中含有TCP家族成员 63 个,其氨基酸序列长度范围为 89-596 aa,蛋白亲水性(grand average of hydropathicity,GRAVY)范围为-1.147-0.125,等电点(isoelectric point,pI)范围为 4.42-9.94,内含子个数为 0-3,亚细胞定位均位于细胞核.保守结构域和系统进化关系分析结果表明,烟草 TCP 家族可分为 PCF、CIN和CYC/TB1这3个亚家族且每个亚家族具有稳定序列.基因启动子区顺式作用元件结果表明,TCP 家族基因含有低温顺式作用元件(LTR)及多种胁迫及代谢调控相关的元件(MYB、MYC)等顺式作用元件.基因表达模式分析表明,AtTCP3/AtTCP4 同源基因(NtTCP6、NtTCP28、NtTCP30、NtTCP33、NtTCP42、NtTCP57 和 NtTCP63)在 20%PEG6000 处理下表达量显著上调表达/下调表达,并发现NtTCP30和NtTCP57基因对干旱胁迫响应较为明显.研究结果剖析了烟草基因组中的TCP家族,为烟草抗旱基因功能研究及品种培育提供了候选基因.

    烟草TCP家族干旱胁迫表达分析

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    梅花新品种'治章骨红重翠'跨品种群特性机制探究

    秦孝天郭梦鸽秦少华陈瑞丹...
    239-251页
    查看更多>>摘要：'治章骨红重翠'梅是一个具有跨品种群特性的梅花新品种,它同时具有朱砂和绿萼品种群的典型特征,其萼绿、花白、木质部淡暗紫色,但其机制并不清楚.本研究对'治章骨红重翠'梅、'豫西朱砂'梅、'豫西变绿萼'梅表型、花色苷含量和花青素合成通路相关基因的表达量进行测定,结果表明,花瓣、萼片和枝内新生木质部的红色程度与总花色苷含量呈正相关.MYBɑ1、MYB1、bHLH3 是影响这 3 个品种花部与木质部呈现红色的关键转录因子基因,转录因子促进结构基因F3′H、DFR、ANS和UFGT高表达,从而促进红色性状的产生.综合分析后推测,'治章骨红重翠'梅花瓣白色源于矢车菊合成通路上其他分支FLS、F3′5′H、LAR和ANR基因高表达,谷胱甘肽转移酶(glutathione transferase,GST)基因GST低表达;萼片绿色源于F3′H、DFR和ANS基因低表达;木质部红色源于ANS、UFGT基因高表达.本研究对'治章骨红重翠'梅跨品种群特性作出初步解释,为梅花花色与木质部颜色的分子育种提供了参考.

    梅跨品种群实时荧光定量PCR花色木质部颜色

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    基于SSR分子标记的175份蜡梅种质遗传多样性分析和指纹图谱构建

    王秀军赵彦贝王静李子航...
    252-268页
    查看更多>>摘要：理清蜡梅品种资源、构建指纹图谱是推动蜡梅科学研究和产业发展的重要基础.利用简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)分子标记技术,对鄢陵地区 175 个蜡梅(Chimonanthus Praecox L.)品种(系)的遗传多样性进行了研究,使用NTSYSpc 2.1 软件中的UPDM聚类方法分析品种间的遗传多样性.利用基于贝叶斯模型的Structure v2.3.3 软件解析 175 份种质的遗传结构.通过一般线性模型(general linear model,GLM)对性状和标记进行关联分析.在遗传多样性分析中,平均等位基因数(number of alleles,Na)为 6.857,平均期望杂合度(heterozygosity,He)为 0.496 3,平均观测杂合度(observed heterozygosity,Ho)为 0.503 7,蜡梅Nei's平均基因多样性指数为 0.494 9,平均Shannon信息指数为 0.995 8,表明鄢陵地区蜡梅群体内具有较丰富的遗传多样性.群体结构和UPDM聚类分析均表明可将 175 个品种(系)分为 7 个类群.在GLM模型中有 15 个标记位点与8 个表型性状显著(P<0.05)关联,表型变异解释范围为 14.90%-36.03%.利用 11 对多态信息含量(polymorphic information content,PIC)最高的引物,构建 175 份蜡梅品种(系)资源SSR标记的指纹图谱.本研究综合分析了鄢陵地区蜡梅的遗传多样性与SSR分子标记,并构建了蜡梅核心种质资源库,为蜡梅新优品种选育、品种鉴定、资源保护与利用等工作提供理论支撑.

    蜡梅种质资源调查遗传多样性指纹图谱简单重复序列(SSR)分子标记

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    抗FLAG标签抗体在植物中的高效表达

    孔志成熊潇然吴川潘炜松...
    269-279页
    查看更多>>摘要：植物生物反应器是一种新兴的重组蛋白表达系统,是分子农业的核心内容之一.本研究在本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中表达了抗八肽(DYKDDDDK,FLAG)标签抗体,并对其进行纯化与鉴定.通过多次免疫小鼠获得高效价抗FLAG抗体并测出其编码序列,然后亚克隆至植物DNA病毒表达载体,最后通过农杆菌介导转染烟草叶片.经Western blotting检测了转染后 2-9 d抗体的表达情况:3 d后FLAG抗体开始在烟草叶片中表达,5 d后表达量达到峰值,每千克鲜叶估计可表达 66 mg FLAG抗体.抗体经过分离纯化后浓缩为 1 mg/mL,按 1:10 000稀释仍可识别 1 ng/mL的抗原,表明植物生产的 FLAG 抗体具有高亲和力.植物生物反应器可用于生产高亲和力抗体,并具有简易、成本低和生产周期短等特点,具有很高的应用价值.

    重组蛋白植物生物反应器蛋白纯化分子农业

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    越南金花茶叶绿体基因组分析

    张进邓永彪赵博
    280-291页
    查看更多>>摘要：本研究通过高通量测序技术对越南金花茶(Camellia insularis Orel&Curry)的叶绿体(chloroplast,cp)基因组进行了测序.结果显示,越南金花茶叶绿体基因组长度为 156 882 bp,包含132个基因,其中,88个编码蛋白质,36个编码tRNA,8个编码rRNA.密码子偏好性分析显示,编码亮氨酸的密码子数量最多,且第三位密码子显示出了较高的A/U偏好.此外,共鉴定出了67个简单重复序列(simple sequence repeats,SSR),发现越南金花茶SSR偏好使用A和T碱基.除了少数可变区域之外,越南金花茶与其近缘物种的叶绿体基因组反向重复(inverted repeat,IR)边界区域相当保守.系统发育分析表明,越南金花茶与云南金花茶(Camellia fascicularis)亲缘关系最近.金花茶是基因工程培育黄色山茶花的重要材料,本研究为叶绿体工程提供了基本的遗传信息,为深入研究金花茶组植物的进化、物种鉴定和基因组育种研究提供了宝贵的资源.

    越南金花茶叶绿体基因组结构特征系统发育分析

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