首页期刊导航|生物技术通报
期刊信息/Journal information
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。
正式出版
收录年代

    甜瓜CmHXK基因家族的鉴定及响应非生物胁迫的表达分析

    张帅博尹金鹏王吉庆肖怀娟...
    102-112页
    查看更多>>摘要：[目的]明确甜瓜己糖激酶(hexokinase)家族的基因特征和潜在功能.[方法]从全基因组水平鉴定甜瓜HXK基因家族,分析其蛋白质理化性质、亚细胞定位、系统进化、基因结构、染色体定位、保守基序、蛋白结构、启动子顺式作用元件等,同时,基于转录组数据挖掘CmHXK基因在雄花、雌花、根、叶、果实及果实发育过程中的表达模式,通过RT-qPCR检测CmHXK基因在脱落酸、干旱、盐、低温胁迫下的表达模式.[结果]共鉴定到6个CmHXK基因家族成员,分别分布在第2、4、5和8染色体上,含有6-9个外显子,5-8个内含子,平均氨基酸个数为462,平均分子量为50.2 kD,等电点为4.99-6.34.系统进化分析表明,甜瓜HXK基因家族成员与黄瓜的亲缘关系最近.甜瓜CmHXK启动子中主要顺式作用元件为光响应元件、激素响应元件和胁迫响应元件.CmHXKs在甜瓜不同器官中的表达具有特异性,其中,CmHXK1、CmHXK2和CmHXK5在雄花、雌花、根、叶、果实等组织和果实发育成熟过程中均处于较高表达水平,而CmHXK3、CmHXK4和CmHXK6的表达随着果实的发育和成熟呈现降低趋势.CmHXKs不同程度地响应4种非生物胁迫(脱落酸、干旱、盐、低温),其中,CmHXK1、CmHXK3和CmHXK4受 ABA强烈诱导,CmHXK1、CmHXK3和CmHXK6受盐胁迫强烈诱导,CmHXK1、CmHXK2和CmHXK3受干旱胁迫强烈诱导;CmHXK1和CmHXK6受低温强烈诱导.[结论]CmHXK家族成员高度保守,在甜瓜生长发育及响应非生物胁迫过程中扮演着重要角色.其中,CmHXK1对4种非生物胁迫最为敏感.

    甜瓜己糖激酶生物信息学非生物胁迫表达分析

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    瓜叶菊miR156-PhSPL3调控花青素代谢的研究

    孙丹旎李好崔宇萌黄河...
    113-123页
    查看更多>>摘要：[目的]瓜叶菊(Pericallis hybrida)是重要的盆栽观赏花卉,具有多种花色和花青素代谢支路,是研究花色调控分子机制的理想材料.miR156-PhSPL3模块在瓜叶菊不同花色品种中差异表达,探究该模块在花色形成中的作用机制,为花卉花青素代谢调控机制提供理论依据.[方法]从瓜叶菊中克隆获得一个PhSPL3基因和两个Ph-miR156前体基因(Ph-MIR156a和Ph-MIR156b),对其进行生物信息学分析及表达模式分析,利用VIGS、酵母杂交实验和双荧光素酶实验等方法研究miR156-PhSPL3参与花青素代谢的功能和调控机制.[结果]PhSPL3基因开放阅读框长1 119 bp,编码372个氨基酸,属于SPL家族的Clade Ⅶ分支.Ph-MIR156a和Ph-MIR156b前体茎环序列长度分别为108 bp和104 bp,均含miR156成熟序列.表达分析显示PhSPL3在玫色和蓝色品种的瓜叶菊舌状花中高表达,与Ph-miR156表达呈负相关.双荧光素酶实验表明,Ph-miR156可靶向PhSPL3.PhSPL3的VIGS沉默株系中花青素含量降低,花青素代谢结构基因PhCHS2、PhF3H1、PhANS及调节基因PhbHLH17的表达下调.酵母杂交结果显示,PhSPL3可与PhMYB5和PhMYB7互作,并特异性结合PhCHS2和PhbHLH17的启动子,从而调控其表达.[结论]瓜叶菊miR156-PhSPL3可通过直接调控花青素代谢分支上结构基因,或间接调控花青素代谢调节基因的方式,在瓜叶菊花青素物质的生物合成中发挥作用.

    瓜叶菊miR156PhSPL3花青素代谢

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    旱柳SmERF B3-45的克隆及耐盐功能研究

    华炫田博雯周欣彤江梓涵...
    124-135页
    查看更多>>摘要：[目的]验证SmERF B3-45是否在植物响应盐胁迫中起着正向调控的作用,为揭示AP2/ERF转录因子在调控旱柳耐盐性中的作用奠定基础.[方法]分析旱柳AP2/ERF超家族中SmERFB3-45的启动子区顺式作用元件,利用特异性引物克隆得到SmERF B3-45的CDS全长序列,对其进行生物信息学和亚细胞定位分析,并通过过表达载体的构建转化拟南芥突变体ERF-OE1、ERF-OE2和进行病毒诱导的基因沉默(VIGS)阐明其功能.[结果]顺式作用元件分析表明,SmERF B3-45可能参与逆境胁迫响应表达调控途径.RT-qPCR结果显示,NaCl处理可诱导SmERF B3-45的表达,且该基因在旱柳的不同组织中广泛表达.亚细胞定位显示,SmERF B3-45蛋白定位于细胞核.转基因拟南芥中,SmERF B3-45的表达量大幅提高,在盐胁迫条件下,与野生型相比,过表达SmERFB3-45拟南芥的根长显著增加,总蛋白含量、Na+含量、MDA含量和Na+/K+显著降低,CAT含量和K+含量显著升高.基因沉默植株显著下调了SmERFB3-45的表达水平,与对照相比,基因沉默植株的总蛋白含量显著降低,而MDA和脯氨酸含量却显著高于阴性对照植株,并且沉默植株出现了叶片萎蔫,表明SmERF B3-45的沉默降低了旱柳的耐盐性.[结论]SmERF B3-45是植物响应盐胁迫的正向调控转录因子.

    旱柳基因克隆盐胁迫ERF转录因子转基因病毒诱导的基因沉默(VIGS)

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    橡胶树HbTRXh5基因在酵母中的表达及抗逆性分析

    吴双逯锐琳冯成天袁坤...
    136-144页
    查看更多>>摘要：[目的]克隆橡胶树硫氧还蛋白基因HbTRXh5,分析其表达特性,探究其在非生物胁迫中的功能,为橡胶树抗逆性遗传改良提供基因资源.[方法]采用RT-PCR方法克隆橡胶树HbTRXh5基因,利用生物信息学方法分析其序列特性和系统进化关系.采用实时荧光定量PCR分析HbTRXh5基因在橡胶树各组织以及非生物胁迫下的表达.构建HbTRXh5基因酵母表达载体并转入酵母,比较转基因酵母和对照酵母在低温、盐和氧化胁迫处理后的存活差异.[结果]HbTRXh5基因编码区长354 bp,编码117个氨基酸.HbTRXh5含有硫氧还蛋白保守结构域和CGPC活性位点,属于h型硫氧还蛋白第I亚组.HbTRXh5在橡胶树各组织中均有表达,以胶乳中的表达量最高.低温、盐以及H202和甲基紫精诱导的氧化胁迫处理均能诱导HbTRXh5的表达.成功将Hb-TRXh5基因转入酿酒酵母INVSc1菌株中并诱导表达.同转pYES2空载体对照酵母相比,转HbTRXh5基因酵母在H2O2处理后具有更高的存活率.相反,在低温和盐胁迫处理后,转HbTRXh5基因酵母的存活率较对照酵母明显降低.[结论]橡胶树HbTRXh5的表达受低温、盐和氧化胁迫调控,酵母中表达HbTRXh5提高了重组酵母对氧化胁迫的抗性,但降低了对低温和盐胁迫的抗性.

    橡胶树硫氧还蛋白酵母表达系统非生物胁迫氧化胁迫抗寒性

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    高温干旱复合胁迫下铁皮石斛MYB基因家族鉴定及表达分析

    田姗姗黄诗宇杨天为高曼熔...
    145-159页
    查看更多>>摘要：[目的]研究铁皮石斛Dendrobium catenatum MYB(DcMYB)基因转录因子家族成员的结构和功能,鉴定参与高温干旱复合胁迫的主要成员及其表达模式,为今后研究铁皮石斛适应逆境胁迫的生理机制提供参考.[方法]基于铁皮石斛的全基因组与高温干旱复合胁迫处理后的转录组数据,筛选出响应高温干旱复合逆境的关键MYB转录因子,利用生物信息学方法进行分析和鉴定,实时荧光定量PCR分析在不同胁迫处理下的表达模式.[结果]鉴定出38个DcMYBs基因,可分为1R-MYB、R2R3-MYB和3R-MYB三种类型,其中R2R3-MYB占比89％;DcMYBs蛋白长为203-581aa,热稳定性佳,多具亲水性;亚细胞定位预测显示均存在于细胞核中,部分并存于其他细胞器;MEME分析揭示同亚组的MYB基因具有相似的结构特征;DcMYBs进化发育后将其分为19个亚组(D1-D19);顺式作用元件预测结果表明DcMYBs参与生物、非生物胁迫与激素诱导,DcMYB6、DcMYB15、DcMYB16、DcMYB21、DcMYB23、DcMYB35均含有干旱响应元件 MBS,DcMYB6、DcMYB35还具有 4 个 ABA 响应元件 ABRE;在高温干旱复合胁迫下,R2R3-MYB亚家族基因被显著诱导,关键基因的RT-qPCR验证与转录组数据一致,DcMYB6、DcMYB35在胁迫下上调,DcMYB15、DcMYB 16、DcMYB21、DcMYB23下调;外源脱落酸和20％PEG6000处理具有干旱响应元件MBS基因结果显示在处理后都呈现先上升后下降的趋势,这6个基因可能参与ABA信号途径与干旱胁迫的响应.[结论]逆境胁迫下从铁皮石斛中鉴定出38个DcMYBs基因,R2R3-MYB为主要类型,编码蛋白均具有良好的热稳定性和亲水性且预测主要定位于细胞核;DcMYBs基因与拟南芥MYB具有较高的同源性;特定基因被干旱和外源脱落酸显著诱导,其可能参与生物、非生物胁迫与激素诱导,在铁皮石斛逆境生长发育中发挥重要作用.

    铁皮石斛高温干旱MYB转录因子基因家族鉴定RT-qPCR验证

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    澳洲石斛萜类合成酶基因DkTPS7的克隆与表达分析

    孔兰叶秀仙林榕燕林兵...
    160-169页
    查看更多>>摘要：[目的]萜类合成酶(terpene synthase,TPS)是参与萜类物质合成的关键酶,在植物花香形成中具有重要作用.探究TPS基因在石斛花香气形成中的作用,为进一步了解不同时期石斛花香气的动态变化及其形成机制提供参考.[方法]采用顶空固相微萃取方法结合气相色谱-质谱联用技术,比较不同时期澳洲石斛花的香气成分差异;利用RT-PCR技术克隆DkTPS7,并进行生物信息学分析;利用农杆菌介导的瞬时转化系统检测其亚细胞定位;利用RT-qPCR技术检测其在不同品种、不同花发育时期和日变化中的表达模式.[结果]澳洲石斛中共检测到523种香气物质,萜类化合物是该品种香气中最丰富的挥发物.DkTPS7的开放阅读框(open reading frame,ORF)为1 797 hp,编码598个氨基酸,含有3个萜类合成酶家族的保守结构域,属于TPS-b亚家族;亚细胞定位分析显示,DkTPS7定位于质体.RT-qPCR结果显示,DkTPS7的表达具有品种特异性,在澳洲石斛中高表达,'杂交紫花'和麝香品种中几乎不表达;DkTPS7在始花期的澳洲石斛花中的表达量最高,盛花期次之;1d中,DkTPS7基因表达量变化呈现先升后降的趋势.[结论]从澳洲石斛花中克隆得到DkTPS7基因,其表达具有品种和时空特异性,且其表达模式与单萜类香气物质的积累趋势一致.

    石斛顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)香气萜类合成酶基因克隆亚细胞定位表达分析

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    藜芦22(R)-羟基胆固醇合成基因功能验证与酵母异源合成

    徐艳姣洪开云卢宜旺汪长清...
    170-181页
    查看更多>>摘要：[目的]22(R)-羟基胆固醇是藜芦甾体生物碱合成的重要前体,通过异源表达验证藜芦(Veratrum nigrum)中胆固醇C-22位羟化酶的功能,并构建酵母底盘生产22(R)-羟基胆固醇,为藜芦甾体生物碱的生物合成途径解析奠定基础.[方法]基于藜芦转录组数据,从藜芦根中克隆3条全长的CYP90B亚家族基因序列,构建到酵母Y33表达载体,并转入胆固醇酵母底盘进行功能验证.通过高效液相色谱、液相色谱-质谱联用仪检测酵母摇瓶发酵产物,筛选到具有胆固醇C-22位羟化酶催化功能的酶VnCYP90B27-1,利用多片段组装、同源重组和醋酸锂转化等方法将VnCYP90B27-1整合到酵母染色体,构建22(R)-羟基胆固醇的酵母底盘.[结果]实时荧光定量PCR(RT-qPCR)显示,3条候选基因在根和叶中的表达与转录组表达趋势一致,VnCYP90B27-1在藜芦根中的表达量极显著高于叶.系统发育树结果表明,VnCYP90B27-1与加州藜芦的VcCYP90B27和藜芦的VnCYP90B27有较高的同源性,同属于CYP90B亚家族.此外,酵母异源表达结果表明,VnCYP90B27-1具有胆固醇C-22位羟化酶功能,并成功实现酿酒酵母异源合成22(R)-羟基胆固醇,摇瓶产量达(5.37±0.37)mg/L.[结论]成功克隆并验证了藜芦22(R)-羟基胆固醇合成基因VnCYP90B27-1的功能,构建了 22(R)-羟基胆固醇酵母底盘,证明在酿酒酵母中VnCYP90B27-1的催化活性比加州藜芦的VcCYP90B27高,为甾体生物碱异源合成提供基因资源.

    藜芦CYP90B27功能验证22(R)-羟基胆固醇酵母底盘

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    尼泊尔黄堇Aux/IAA基因家族的鉴定与UVB处理下表达模式分析

    梁佳林赵爽李幸儿赵成周...
    182-192页
    查看更多>>摘要：[目的]鉴定尼泊尔黄堇Aux/IAA基因家族,为尼泊尔黄堇Aux/IAA基因功能研究及抵御逆境胁迫提供理论基础.[方法]基于尼泊尔黄堇全长转录组数据,鉴定和分析尼泊尔黄堇Aux/IAA(ChAux-IAA)基因家族成员,并对其蛋白质理化性质、系统进化树、基因结构、蛋白质三级结构及蛋白质互作关系、启动子顺式作用元件进行分析.此外,对尼泊尔黄堇进行不同时间(0.5 h、48h)UV-B处理,检测ChAux/IAA基因家族的表达模式.[结果]尼泊尔黄堇ChAux/IAA基因家族共有20个成员,大多数位于细胞核中,少数位于叶绿体、线粒体和细胞壁中.ChAux/IAA基因家族编码蛋白属于亲水性蛋白.ChAux/IAA基因家族的顺式作用元件中存在光响应元件,表明该基因家族可能参与植物的生长发育和抵御紫外胁迫.通过RT-qPCR分析发现,在UV-B处理下,20个ChAux/IAA的表达量均较对照组增加,其中ChIAA2、ChIAA3、ChIAA4、ChIAA10、ChIAA13和ChIAA21表达量增加更加显著,表明ChAux/IAA基因家族在其抵御紫外线胁迫方面具有重要功能.[结论]共鉴定出20个ChAux/IAA基因家族成员,ChAux/IAA基因家族在UV-B胁迫中发挥重要作用.

    尼泊尔黄堇Aux/IAA基因家族UV-B胁迫全长转录组生物信息学基因表达分析

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    玫瑰红球菌NB1对玉米的耐盐促生效应及其全基因组研究

    殷子薇红雨
    193-207页
    查看更多>>摘要：[目的]对玫瑰红球菌NB1菌株进行耐盐、促生特性研究,分析其全基因组信息,并挖掘NB1菌株的耐盐促生基因.[方法]利用形态学观察和16S rRNA基因序列分析对NB1菌株进行鉴定.利用固氮菌改良阿须贝氏培养基、Pikovaskaia's培养基、DF液体培养基和ADF液体培养基对NB1菌株的固氮、溶磷以及产ACC脱氨酶能力进行鉴定.将NB1菌株分别接种至盐浓度为0％、5％、10％、15％的NB固体培养基上,培养48 h后确定菌株的可耐受浓度.将经NB1菌株处理和未处理的玉米种子分别接种至1/2 MS培养基上,连续培养15 d后测定其株高、根长、鲜重与根重.以盆栽试验的形式,在同一盐浓度胁迫下,分别测量施加NB1菌液和未处理的玉米幼苗的生长指标.利用Illumina二代测序和PacBio三代测序对NB1菌株进行全基因分析.[结果]NB1菌株鉴定为玫瑰红球菌Rhodococcus rhodochrous,能产生ACC脱氨酶,具有固氮、溶磷等能力,可耐受5％的盐浓度,无土培养条件下,经NB1菌株处理后的玉米幼苗其株高、根长、鲜重和根重均显著增加,盆栽种植后,施加NB1菌液的玉米幼苗株高、鲜重显著高于CK.NB1菌株共编码基因5 259个,编码基因总长度5 230 674 bp,平均GC含量为68.30％.在NR、Pfam、COG、Swiss-Prot、GO、KEGG数据库分别注释到基因5 235、4 379、4 195、3 758、3 263个、2 449个.NB1菌株中有178个基因编码的蛋白质结构属于CAZy家族,内含几丁质酶、蔗糖酶等酶的基因.同时,预测NB1菌株中有14个次级代谢产物基因簇、457个毒力因子、324个耐药基因,且从NB1基因组内发现具有耐盐、促生特性的四氢嘧啶、四环素类抗生素等相关基因.[结论]玫瑰红球菌NB1具有耐盐促生特性,对玉米有一定的促生效果,为植物耐盐促生菌剂提供了新的菌种资源.

    Rhodococcusrhodochrous全基因组玉米耐盐碱促生作用

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    虎杖根系细菌群落组成及其与有效成分含量相关性研究

    杜洁黄选怡张岩姜晴春...
    208-217页
    查看更多>>摘要：[目的]通过分析虎杖(Polygonum cuspidatum)根系细菌群落组成及其与主要有效成分含量之间的相关性,探讨虎杖根系细菌群落对其药材品质的影响.[方法]收集一、二、三年生虎杖非根际土、根际土和根样品,利用高通量测序对细菌群落组成进行分析,并测定白藜芦醇苷、白藜芦醇、大黄素和大黄素甲醚等有效成分的含量,利用皮尔逊相关性分析探究细菌群落与有效成分含量间的相关性.[结果]生长年限对虎杖有效成分含量的影响显著(P＜0.05).非根际土和根际土细菌群落的优势属为假单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属,而根内生细菌优势属为假单胞菌属、Chloroplast、游动放线菌属.根际土中鞘氨醇单胞菌属丰度逐年降低,根内假单胞菌属丰度逐年降低,根内Chloroplast丰度逐年升高.不同生长年限土壤样本和根样本间细菌群落a多样性存在显著差异,非根际土和根际土显著高于根(P＜0.05).非根际土、根际土与根之间细菌群落结构差异极显著(P＜0.001),一、二、三年生虎杖间细菌群落结构差异显著(P＜0.05).非根际土与根际土细菌群落结构受生长年限影响显著(P＜0.05),而根内生菌结构受生长年限影响不显著(P＞0.05).白藜芦醇苷含量与根际中微枝形杆菌属、Gaiella丰度显著正相关,与根内假单胞菌属丰度呈显著正相关,与根内游动放线菌属、类诺卡氏菌属丰度呈显著负相关;白藜芦醇含量与根内游动放线菌属、类诺卡氏菌属丰度呈显著负相关;大黄素含量与根际中节细菌属丰度呈显著正相关,与根内分枝杆菌属丰度呈显著正相关,与根内假单胞菌属丰度呈显著负相关;大黄素甲醚含量与根际中节细菌属丰度呈显著正相关,与根内分枝杆菌属丰度呈显著正相关,与根内游动放线菌属丰度呈显著负相关.[结论]虎杖根系细菌群落组成与有效成分之间存在关联,为虎杖品质改良提供科学依据.

    虎杖高通量测序根系细菌群落组成有效成分

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普