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生物技术通报
生物技术通报

路铁刚

月刊

1002-5464

biotech@caas.cn

010-82109925，82109903

100081

北京海淀区中关村南大街12号

生物技术通报/Journal Biotechnology BulletinCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊客观报道国内外生物技术领域基础研究成果及其在农、林、牧、渔及医药、食品、轻工、环保领域中的应用和产业化趋势。内容包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程以及生物工程的应用、研究现状和新的实验技术与方法等。
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    滇杨TCP基因家族的全基因组鉴定与分析

    陈智华乔振升李嘉其张晓琳...
    214-226页
    查看更多>>摘要：[目的]鉴定滇杨(Populus yunnanensis)TCP基因家族,为滇杨TCP基因功能研究及遗传改良提供理论依据.[方法]基于滇杨全基因组数据,通过BLAST对滇杨TCP基因家族进行鉴定,利用生物信息学方法分析了该家族成员的理化性质、基因结构、染色体分布、系统进化、启动子分析及密码子特性,并利用RT-qPCR对TCP基因家族的亚族基因CYC/TB1 在滇杨不同组织的表达情况进行试验.[结果]滇杨中共鉴定得到 38 个TCP基因,可分为PCF、CYC/TB1 和CIN三个亚族;TCP基因在滇杨染色体上分布不均,其中 4 号染色体含有的TCP基因数量最多;同一进化分支的TCP家族成员的Motif及基因结构具有高度的一致性,而不同分支之间呈现一定的多样性;TCP基因家族启动子区域显著富集生长发育、激素及逆境响应的顺式元件;滇杨染色体上分别有 23 个、37 个与拟南芥和毛果杨具有共线性的TCP基因;密码子偏好性分析显示大多数成员偏好以A和T(U)结尾,且自然选择对该家族成员密码子偏好性影响较大;CYC/TB1 亚族中的 4 个基因在侧芽中的表达量均显著高于其他部位,具有明显的组织特异性.[结论]鉴定了滇杨TCP家族成员,揭示了CYC/TB1 亚族成员在滇杨侧芽的生长中起到重要作用,为滇杨TCP基因功能和调控网络的解析提供了一定的理论基础.

    滇杨TCP基因侧芽密码子组织特异性

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    狗尾草ARF基因家族的鉴定与表达分析

    王其昕张凌馨钟妮娜熊王丹...
    227-235页
    查看更多>>摘要：[目的]生长素响应因子ARF(auxin response factor)可以调控生长素响应基因的表达,在植物生长发育中发挥着重要作用.从狗尾草全基因组范围内鉴定出SvARF基因家族成员,分析相关基因表达特征,为后续深入研究其与狗尾草生长发育的关系提供支撑.[方法]利用生物信息学方法从狗尾草基因组中鉴定了ARF转录因子成员,分析其系统进化、染色体定位和基因结构等情况.利用RT-qPCR(quantitative real-time polymerase chain reaction)分析该家族成员在生长素类除草剂 2,4-D异辛酯处理后的表达响应情况.[结果]共鉴定到 24 个狗尾草SvARF基因家族成员,可分成 4 个亚家族,同一亚家族SvARF基因的结构相似且基因表达模式相近.不同SvARF基因的表达模式存在差异,且有组织特异性,Ⅲ亚家族的SvARF基因在根茎分蘖处的表达量均较高.2,4-D异辛酯处理后,有 9 个SvARF基因的相对表达量发生显著变化,其中SvARF5、SvARF6、SvARF9、SvARF10、SvARF17和SvARF18 表达量显著上调,SvARF14、SvARF22 和SvARF24 表达量显著下调.[结论]狗尾草SvARF基因家族有 24 个成员.生长素类除草剂影响SvARF基因的表达,暗示SvARF基因在抑制狗尾草植株分蘖中发挥重要作用.

    ARF转录因子狗尾草系统进化结构特征表达分析分蘖2,4-D异辛酯

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    四尾栅藻提高大豆草甘膦抗性及促生效应分析

    李炯珊杨泽闫星刘义珍...
    236-247页
    查看更多>>摘要：[目的]表征四尾栅藻(Desmodesmus subspicatus)对草甘膦耐受性以及吸附或降解效应,评估施用四尾栅藻提高大豆(Glycine max)幼苗草甘膦抗性和促生作用以及清除根际草甘膦残留的效果,为解析微藻吸附或降解草甘膦等有机磷农药作用机制提供新思路.[方法]向四尾栅藻中施加不同剂量草甘膦,连续培养 5 d,检测四尾栅藻生长,以及光合参数和培养液中草甘膦残留量.向大豆幼苗水培液中加入不同剂量草甘膦,连续培养 7 d,检测大豆幼苗生长和光合参数.在草甘膦胁迫的大豆幼苗水培液中加入四尾栅藻藻液,连续培养 14 d,检测大豆幼苗生理参数、草甘膦含量和水培液中草甘膦残留量.[结果]四尾栅藻对草甘膦有一定耐受性,在 100 mg/L草甘膦胁迫下能维持有效生长.四尾栅藻连续培养 5 d,培养液添加的草甘膦清除率达 72.26%.草甘膦胁迫显著抑制大豆幼苗生长.在草甘膦胁迫下,施用四尾栅藻使大豆幼苗株高、根长、鲜重和干重分别比草甘膦胁迫的大豆幼苗最高提高 15.98%、49.03%、49.20%和 25.63%.相似地,大豆幼苗叶绿素荧光参数Y(Ⅱ)、ETR和Fv/Fm值升高,以及NPQ值降低.与对照相比,施用四尾栅藻显著降低大豆幼苗和水培液中草甘膦残留 26.3%和 34.6%.[结论]四尾栅藻细胞可大量吸附或降解草甘膦.施用四尾栅藻能有效缓解草甘膦胁迫对大豆幼苗光合作用的损害,且能有效降低大豆幼苗对草甘膦的吸收和富集,进而促进大豆幼苗生长和阻滞草甘膦残留的迁移.

    四尾栅藻大豆草甘膦残留抗逆性促生效应

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    解淀粉芽孢杆菌YK3对沃柑溃疡病的防效及叶际细菌群落相关性的影响

    叶柳健贺愉岚王小虎韦圣博...
    248-258页
    查看更多>>摘要：[目的]探究解淀粉芽孢杆菌YK3 对沃柑溃疡病的防治效果及对沃柑叶际细菌网络关系的影响,为微生物防治沃柑溃疡病提供实际参考.[方法]采用平板抑菌法分离沃柑溃疡病的拮抗菌,离体生测和盆栽实验研究拮抗菌对沃柑溃疡病的防治效果,并通过高通量测序技术研究接种拮抗菌对沃柑叶际细菌群落组成、相对丰度以及细菌互作关系网络的影响.[结果]分离获得一株发酵液和发酵过滤液均对病原菌有强烈抑制作用的解淀粉芽孢杆菌YK3,该菌株在以有机氮作为氮源时才会产生抑菌物质,不能与铜类农药同时使用.生防测试实验结果表明,仅接种病原菌的病情指数为 96.67%,同时接种病原菌和YK3 的病情指数为 33.33%,YK3 对沃柑溃疡病的相对防治效果为 65.56%.YK3 可以降低沃柑叶际Xanthomonas的相对丰度.仅接种YK3 的沃柑叶际细菌群落正相关关系最复杂,其次为同时接种病原菌和YK3 处理,接种病原菌处理的沃柑叶际细菌群落正相关关系最弱.同时接种病原菌和YK3 处理中Xanthomonas、Bacillus与沃柑叶际土著细菌群落均为负相关关系,但是Xanthomonas和Bacillus与沃柑叶际土著细菌群落的关系网不存在重叠,Xanthomonas和Bacillus独自面对不同的土著细菌的竞争作用.[结论]解淀粉芽孢杆菌YK3 对沃柑溃疡病有较好的防治效果,会改变沃柑叶际细菌多样性和结构,使沃柑叶际土著细菌群落的正相关性网络增强,负相关性网络减弱,互作关系网络更密集.

    沃柑溃疡病生物防治解淀粉芽孢杆菌拮抗作用叶际细菌群落多样性网络互作

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    离子型稀土矿根际芽孢杆菌的促生作用研究

    李希边子俊宁周神刘红雨...
    259-268页
    查看更多>>摘要：[目的]挖掘离子型稀土矿山植物根际微生物资源,分离鉴定多功能根际促生菌,探究其生物学特性和促生作用,为微生物菌肥的开发探索创新途径.[方法]对从赣南某离子型稀土矿区植物根际筛选的菌株DW019 进行鉴定,基于 16S rRNA基因序列分析和菌株培养特性确定其种属;通过检测菌株产IAA、铁载体和氨气的能力,初步确定其促生特性;采用平板对峙法测定菌株与典型土传病致病菌的拮抗效果;最后,采用盆栽实验对生菜的生长指标、叶绿素、抗氧化酶活性、营养品质进行测定,判断菌株DW019 对生菜的促生效果.[结果]菌株经鉴定命名为蜡样芽孢杆菌DW019,具有产IAA、铁载体和氨气的能力.平板对峙结果表明,菌株DW019 对立枯丝核菌(Thanatephorus cucumeris)、水稻恶苗病病原真菌串珠镰孢(Fusarium moniliforme Sheldon)和番茄早疫病病原真菌链格孢(Alternaria alternata(Fries)Keissler)均有良好的抑制效果.与对照组相比,添加不同浓度DW019 的盆栽生菜的生物学指标显著提高,叶绿素、自由水、维生素C、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量以及过氧化物酶(POD)活性也有明显提升.[结论]蜡样芽孢杆菌DW019 是一株多功能根际促生菌,具有产植物激素和生物防治能力,对多种土传病致病菌有良好抑制效果,能显著促进植物生长并改善植物品质.

    离子型稀土矿生物防治根际促生菌芽孢杆菌拮抗促生作用生菜

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    丹参药渣木质素降解菌的分离及酶学特性

    杨秉乾恽辰珂常思源郭盛...
    269-276页
    查看更多>>摘要：[目的]筛选可降解丹参(Salvia miltiorrhiza)药渣木质素的菌株并探究其酶学特性,以筛得菌株降解丹参药渣木质素以提高纤维素的酶解效率.[方法]以丹参药渣表面自然生长的菌株为筛菌来源,通过碱性木素培养基和愈创木酚培养基进行初筛和复筛,利用添加丹参药渣的培养基验证产酶能力,优选产漆酶菌株.通过ITS序列分析对菌株进行鉴定.对分离菌株漆酶酶学特性进行研究.采用NREL法测定木质纤维素含量,利用商业纤维素酶探究酶解效果.[结果]筛选出一株产漆酶且耐受丹参药渣的真菌MY-5,经ITS序列鉴定为猬木霉(Trichoderma erinaceum).对漆酶酶学性质进行考察,漆酶最适反应温度为 50℃,60℃下保温 24 h后酶活保持在 85.3%,4℃低温贮藏 25 d酶活保持在 80.7%;最适pH为 5,在pH 4-8 时保温 24 h活性保持在 90%以上;添加Cu2+、Mg2+和香兰素提高了漆酶活性,其中 5 mmol/L Cu2+提高 1.68 倍;添加 4%丹参药渣保温 24 h后漆酶仍能保持 90.6%的酶活.液态发酵 20 d后丹参药渣木质素的降解率达到了 36.3%,葡萄糖产量和最大产率分别提高了 62.6%和 81.0%.[结论]筛选得到一株产漆酶菌株猬木霉MY-5,其漆酶热稳定性、低温贮藏稳定性、pH稳定性及丹参药渣耐受性良好,可以有效降解丹参药渣木质素,提高纤维素的酶解效率.

    丹参药渣猬木霉漆酶酶学特性木质素降解

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    基因envZ、iscS、asnC调控根瘤菌胞外多糖产量和环境适应性

    杨冰洁袁晓霞高梦哲申奥龙...
    277-284页
    查看更多>>摘要：[目的]Rhizobium yanglingense CCBAU 01603 可与豆科锦鸡儿属植物形成高效固氮根瘤,前期研究在含碱培养基中连续进化 500 代得到进化菌株,发现与其他进化菌株相比,Alk_40 中基因envZ、iscS、asnC发生特异SNPs变化导致胞外多糖产量大幅降低,进而探究关键基因调控根瘤菌胞外多糖产量和环境适应性.[方法]采用同源重组法构建根瘤菌envZ、iscS、asnC单基因缺失突变株,测定突变株的胞外多糖产量和不同环境条件下的生长情况.[结果]根瘤菌envZ、iscS、asnC基因缺失突变株在YMA培养基中胞外多糖产量显著下降,酸性环境适应性降低,65℃热处理的耐受能力减弱,且胞外多糖产量与根瘤菌耐酸性和耐热性具有一定相关性;根瘤菌envZ和asnC基因缺失突变株对NaCl十分敏感,在含NaCl培养基中的生长繁殖严重受限,在弱碱性环境中适应能力显著降低.[结论]根瘤菌胞外多糖产量受基因iscS、envZ、asnC的调控.

    根瘤菌envZiscSasnC胞外多糖环境适应性

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    连翘叶茶对大鼠肝硬化的影响及其机理研究

    吴永娜滕文龙张磊王德富...
    285-295页
    查看更多>>摘要：[目的]研究连翘叶茶粗提物及其茶水对四氯化碳(CCl4)诱导大鼠肝硬化的影响,阐明不同剂量连翘叶茶粗提物及茶水对肠道菌群多样性的影响及其机理.[方法]30 只雄性SD大鼠按照平均体重相近的原则随机分为对照组、模型组、低、中、高剂量连翘叶茶灌胃组和茶水组,采用皮下注射CCl4+灌胃CCl4 橄榄油混合液的方法构建肝硬化大鼠模型,建模成功后给予不同剂量连翘叶茶粗提物灌胃及茶水组干预 10 d后,收取血清进行ELISA检测,肝脏组织通过HE染色和提取RNA进行RT-PCR检测,粪便样本进行 16S rRNA测序.[结果]连翘叶茶粗提物及茶水组均能显著改善大鼠肝硬化形态,尤其茶水组可明显逆转肝硬化状态,肝细胞脂肪变性、中央静脉周围炎性细胞浸润和汇管区纤维结缔组织增生较模型组均明显改善;连翘叶茶粗提物及茶水组可显著提高益生菌Rothia、Parabacteroides和Lactobacillus丰度,促进不饱和脂肪酸合成和酸呼吸通路的富集;连翘叶茶粗提物及茶水组可抑制血液中DAO、TLR-4、LPS内毒素因子的水平,促进抑炎因子 1L-4 及肠道屏障功能因子ZO-1 表达,各组之间肠道微生物组成与DAO、LPS、1L-4 和TLR4 相关,其中与肠道损伤指标DAO相关性最大.[结论]连翘叶茶粗提物及茶水组可能通过改善大鼠肝硬化形态、减弱炎症反应、改善肠道微生态功能失调及保护肠屏障功能抑制肝硬化发生.

    连翘叶茶肝硬化微生物多样性大鼠炎症因子机理

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    不同盐度培养下海洋真菌Aspergillus unguis DLEP2008001生物活性及次生代谢组变化

    康晓博张璟汐卢甜甜刘亚月...
    296-311页
    查看更多>>摘要：[目的]以一株海洋真菌爪曲霉Aspergillus unguis DLEP2008001 为对象,研究不同盐度对其生物活性和次生代谢产物的影响.[方法]对不同盐度培养下该菌株第 14 天和第 28 天的固体和液体培养基发酵产物提取物,分别采用薄层层析和抗氧化、乙酰胆碱酯酶抑制及抗菌生物活性自显影手段,分析其活性次生代谢产物差异,将样品进一步采用高效液相色谱以及基于液相色谱串联质谱的"多途径辅助的特征分子网络"代谢组学分析手段,系统地研究不同盐度培养下A.unguis DLEP2008001 次生代谢产物的多样性变化.[结果]盐度可以调节抗氧化、抑制乙酰胆碱酯酶以及抗菌活性成分的产量与多样性,采用海水马铃薯蔗糖液体培养基 28 d培养时在 35 g/L盐度下出现最为丰富的特征代谢产物,而大米固体培养基在 5 g/L盐度下特征代谢产物最为丰富、35 g/L盐度下也较丰富,固体发酵优势代谢产物的平均分子量随着盐度上升而总体呈现下降趋势,该菌株在高盐条件下的优势代谢产物多为含多羟基、多氨基的小分子化合物,推测可能参与渗透压调节.[结论]提取物盐度对该爪曲霉菌株的生物活性及次生代谢产物有显著的影响.

    不同盐度海洋真菌分子网络次生代谢产物生物活性

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    虾青素通过AMPK/mTOR信号通路促进鸡肌肉干细胞增殖与分化

    段子朋孙缦利陈彦锋邓同兴...
    312-320页
    查看更多>>摘要：[目的]研究虾青素(astaxanthin,AST)对鸡肌肉干细胞(chicken muscle stem cells,Ch-MuSCs)增殖的影响及其潜在机制.[方法]原代分离Ch-MuSCs,不同浓度AST(0、0.3、0.6、1.25、2.5、5 μmol/L)处理,利用 7-AAD联合Calcein AM染色法、MTT法、EdU法等检测细胞活力与增殖,免疫荧光染色检测肌管发育变化,Western blot分析AMPK/mTOR信号通路关键蛋白PI3k、AKT、p-PI3k、p-AKT以及mTOR、AMPK、p-mTOR、p-AMPK的蛋白表达.[结果]0.6、1.25 μmol/L AST处理后均可显著增加细胞活性,减少坏死细胞(P＜0.01),其中 1.25 μmol/L AST处理后细胞增殖最为显著(P＜0.01);Titin与MyoD免疫荧光染色显示,1.25 μmol/L AST处理后Titin阳性肌管长度增加显著(P＜0.05),且每条肌管内MyoD阳性细胞核增多(P＜0.05).Western blot结果显示,1.25 μmol/L AST处理组p-PI3K和p-AKT水平显著升高(P＜0.05),AMPK及P-AMPK蛋白增加,mTOR蛋白表达水平降低(P＜0.05),加入mTOR抑制剂雷帕霉素后,AMPK、mTOR蛋白表达量显著降低(P＜0.05),但p-AMPK蛋白表达水平无明显变化;若同时采用AST处理,则AMPK及P-AMPK蛋白表达水平显著增加(P＜0.05),但mTOR蛋白及p-mTOR表达水平显著降低(P＜0.05).[结论]AST可通过激活AMPK/mTOR信号通路中AMPK及其上游信号分子PI3K与Akt促进Ch-MuSCs的增殖与分化,通过抑制mTOR来调控Ch-MuSCs的生长速度.

    鸡肌肉干细胞虾青素细胞增殖细胞分化

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