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

    马铃薯野生种烯酰水合酶超家族基因ScDHNS的克隆与功能分析

    乔岩杨芳任盼荣祁伟亮...
    92-103页
    查看更多>>摘要：[目的]1,4-二氢氧-2-石脑-CoA合成酶(1,4-dihydroxy-2-naphthoyl-CoA synthase,DHNS)基因是茄科植物糖苷生物碱合成代谢的潜在重要基因,开展马铃薯DHNS基因功能研究与验证,为低糖苷生物碱马铃薯品种(系)的选育提供基因和材料来源.[方法]利用RACE方法克隆得到马铃薯野生种恰柯薯(Solanum chacoense)ScDHNS基因,对其进行生物信息学分析和亚细胞定位,通过构建过表达载体pBWA(V)HS-DHNS转化马铃薯栽培种进行功能验证.[结果]ScDHNS cDNA序列开放阅读框1023 bp,编码 340 个氨基酸,分子量为 37.34 kD,等电点pI为 8.592,具有典型的ECH保守结构域,属于烯酰水合酶超家族成员,在二穗短柄草(Brachypodium distachyon)、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)等植物基因组中都有其同源基因,且存在基因扩张和收缩事件.过表达ScDHNS基因后发现转化株ScDHNS和SGT1 基因表达量显著上调,且表达量显著高于马铃薯WT植株.且对应转化植株的总糖苷生物碱含量显著高于马铃薯WT植株,最高可达到 364.3 mg/kg,是对照的 2.4 倍.亚细胞定位结果显示ScDHNS定位于过氧化物酶体.[结论]马铃薯ScDHNS基因可能参与调控糖苷生物碱合成关键基因SGT1 的表达,通过β-氧化途径和甲羟戊酸通路协同影响糖苷生物碱的合成,该基因与糖苷生物碱在亚细胞水平上的区室化有重要关系,对于培育低糖苷生物碱的马铃薯品种(系)具有重要的应用价值.

    马铃薯野生种恰柯薯ScDHNS基因克隆亚细胞定位

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    马铃薯G6PDH基因家族鉴定及其在损伤块茎的表达分析

    宋兵芳柳宁程新艳徐晓斌...
    104-112页
    查看更多>>摘要：[目的]葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)在植物响应非生物胁迫中发挥重要作用,鉴定马铃薯中G6PDH基因家族,并分析其在损伤块茎的表达模式,为深入研究马铃薯G6PDH基因在损伤胁迫中的作用提供参考.[方法]利用生物信息学对马铃薯G6PDH基因家族进行鉴定,并对该基因家族成员编码蛋白的染色体分布、蛋白理化性质和二级结构、进化关系、基因结构、保守基序和启动子顺式作用元件,以及在不同器官和损伤块茎中的表达模式进行分析.[结果]在马铃薯基因组中共鉴定到 4 个StG6PDHs家族成员,分别分布在 4 条染色体上,命名为StG6PDH1-StG6PDH4.根据亚细胞定位和系统进化分析,StG6PDH1、StG6PDH3 和StG6PDH4 位于叶绿体,属于质体型;StG6PDH2 位于细胞质,属于胞质型.马铃薯G6PDH蛋白的氨基酸个数介于 511-596 aa,分子量为 58.48-66.65 kD,等电点为 5.83-8.57,不稳定系数为 39.79-47.53.蛋白二级结构以α-螺旋和无规则卷曲占比最多,β-转角最少.此外,StG6PDHs启动子含大量植物激素、光和胁迫响应元件.4 个StG6PDHs在马铃薯根、茎、叶和块茎均有表达,且在叶片中的表达高于其他组织.StG6PDHs各成员共同参与马铃薯块茎对损伤胁迫的响应,其中,StG6PDH1、StG6PDH2 和StG6PDH3 在块茎损伤后 36 h内上调表达,StG6PDH4 在损伤后下调表达.[结论]在马铃薯中共鉴定出4 个StG6PDHs基因家族成员,不均匀地分布于 4 条染色体上,其中,1 个为胞质型,3 个为质体型.StG6PDHs启动子区有光、激素和胁迫响应元件.损伤块茎中StG6PDHs的表达具有差异性,各成员协同调控了马铃薯块茎对损伤胁迫的应答.

    马铃薯G6PDH基因家族生物信息学分析损伤胁迫表达分析

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    马铃薯块茎变绿中StHY5对龙葵素合成的促进作用

    王超白如仟管俊梅罗稷林...
    113-122页
    查看更多>>摘要：[目的]马铃薯因采后贮藏、运输及货架摆放等因素,容易造成块茎"绿变",导致块茎中SGAs大量累积,而HY5是植物中光信号的重要传递因子,研究其在块茎变绿中的作用,为马铃薯采后环节因光照导致的龙葵素积累提供分子基础.[方法]通过基因表达分析、转录组分析、靶向代谢物分析、亚细胞定位、酵母单杂交、双荧光素酶等试验,阐明StHY5 在光照后块茎变绿中的作用.[结果]StHY5 在薯皮和薯肉中均有表达,但表达模式不同;绿变处理后,薯肉中StHY5 的表达水平和SGAs含量的变化一致,与此同时,龙葵素合成基因StSGT1/GAME1和StGAME4表达显著上调;酵母单杂交试验和双荧光素酶试验证明,StHY5可以直接结合StSGT1/GAME1 和StGAME4 的启动子并激活其表达.[结论]在马铃薯绿变过程中,StHY5 通过直接上调StSGT1/GAME1和StGAME4的表达,从而促进SGAs的积累.

    马铃薯StHY5光照诱导薯块绿变龙葵素积累

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于深度学习的马铃薯花粉活力快速检测

    夏士轩耿泽栋祝光涛张春芝...
    123-130页
    查看更多>>摘要：[目的]传统马铃薯花粉活力检测方法依靠肉眼计数,存在效率低、准确性差等问题.本研究基于PaddlePaddle深度学习框架,通过比较不同模型,提出一种快速检测花粉活力的方法.[方法]首先收集花粉,使用 2,3,5-氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride,TTC)染色,通过显微镜拍照获取图像;利用Photoshop(PS)进行数据标注,分别标注有活力花粉和所有花粉,并将标签图转为单通道图像;选用SegFormer、U-Net和DeepLabV3 模型进行训练,分割有活力花粉和所有花粉;最后使用Python OpenCV程序计数,计算花粉活力.[结果]与其他模型相比,SegFormer在两类数据集中的各项评估指标均为最优.相比于人工识别,OpenCV程序可以实现快速、批量计数,且误差小.[结论]通过图像处理技术可以快速、准确检测马铃薯花粉活力,进一步利用该方法快速鉴定了 200 份F2 株系的花粉活力,为马铃薯花粉活力表型采集奠定了基础.

    马铃薯花粉活力图像处理深度学习SegFormerOpenCV

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于SSR荧光标记毛细管电泳的马铃薯品种遗传多样性分析及分子身份证构建

    毛向红卢瑶范向斌杜培兵...
    131-140页
    查看更多>>摘要：[目的]对引进的马铃薯品种进行遗传多样性分析和评价.[方法]使用SSR荧光标记毛细管电泳法分析 51 份引进的马铃薯品种的遗传多样性,并构建分子身份证.[结果]41 对引物共扩增出 327 个等位位点,311 个等位位点在相同位置存在差异性,多态性比例是 95.11%;引物多态性信息指数(PIC)在 0-0.89 之间,平均为 0.71;Shannon's(Ⅰ)在 0-0.54 之间,平均为 0.32.在遗传相似系数GS为 0.76 时,将供试材料分为 6 大类,第I类包括 14 个品种;第Ⅱ类包括 30 个品种,第Ⅲ类包括 3 个品种,第V类包括 2 个品种;第Ⅳ类和第Ⅵ类各包含 1 个品种.聚类分析发现维拉斯、定薯 4 号、克新 33 号和东农 312 这 4 个品种可作为马铃薯育种材料.[结论]筛选到 3 对核心引物STM0037、SSR0387、SSR01054 可用于构建 51 个马铃薯品种的指纹图谱和分子身份证.

    马铃薯SSR毛细管电泳遗传多样性分子身份证

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于流式细胞仪鉴定马铃薯倍性的高通量样品制备方法

    袁兰黄娅楠张贝妮熊雨萌...
    141-147页
    查看更多>>摘要：[目的]染色体倍性鉴定是马铃薯种质资源评价的重要内容.建立马铃薯染色体倍性的高通量样品制备方法,可为后续大规模开展马铃薯倍性鉴定工作奠定基础.[方法]以 30 份马铃薯孤雌生殖诱导后代作为实验材料,比较使用低温钢珠打样法、液氮研磨法和刀片切碎法制备细胞核悬液的效果,并对已知二倍体马铃薯IVP101 和四倍体马铃薯HTJ349-3 进行倍性鉴定.[结果]低温钢珠打样法制备的细胞核悬液,荧光信号明显,细胞裂解充分,杂质少.同时,由于低温钢珠打法简单易操作,大大缩短了样品制备时间,其鉴定效率比起液氮研磨法提高 45-60 倍,比刀片切碎法提高 105-180 倍.利用该方法可以准确检测出马铃薯IVP101 和HTJ349-3 的染色体倍性.[结论]基于流式细胞仪的低温钢珠打样法,其检测结果同液氮研磨法、刀片切碎法制样方法一样准确,可实现高通量鉴定马铃薯染色体倍性.

    流式细胞术马铃薯倍性鉴定低温钢珠打样法

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    bZIP转录因子在植物逆境胁迫响应和生长发育中的作用

    马博涛伍国强魏明
    148-160页
    查看更多>>摘要：bZIP作为植物中最大的转录因子家族之一,在植物逆境胁迫响应和生长发育中发挥重要作用.该类转录因子具有大约由 60-80 个氨基酸组成的较为保守的结构域,包括一个高度保守的碱性区域和一个相对多变的亮氨酸拉链区域.bZIP通过同源或异源二聚体形式与靶基因启动子中含有ACGT核心的DNA序列进行特异性结合,从而调控靶基因的表达.在植物受到激素等信号刺激后,上游信号响应激酶将会进行bZIP磷酸化;bZIP也通过磷酸化来增强自身稳定性.在逆境胁迫(如干旱、盐分、温度、光、重金属和病原菌等)条件下,bZIP与胁迫相关基因启动子区域结合以及与其他蛋白互作来促进或抑制靶基因的表达,从而正向或负向调控植物响应逆境胁迫.另外,bZIP参与植物生长发育过程中许多物质(如花青素、萜类、黄酮类、生物碱等)的合成和代谢,并且介导调节脱落酸、水杨酸和茉莉酸等激素信号通路.本文就bZIP转录因子发现、结构、分类、调控方式及其在植物逆境胁迫响应和生长发育中的作用等方面研究成果加以综述,并对其未来研究方向进行展望,为农作物抗逆性遗传改良提供理论依据和技术支撑.

    碱性亮氨酸拉链转录因子蛋白互作调控机制胁迫应答

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    微生物除草剂的研究进展

    刘璐朱哲远李颖曦王颉...
    161-171页
    查看更多>>摘要：杂草是危害农业生产最严重的有害生物之一,其防治主要依赖化学除草剂,而长期大量使用化学除草剂会引发杂草抗药性增加、环境安全和粮食安全等问题.微生物除草剂是利用微生物本身或其代谢产物开发的生物除草剂,具有资源丰富、不易产生抗性杂草、环境友好等特点,是当前国际上杂草绿色防控技术发展方向.本文总结了微生物除草剂的类型,罗列了具有除草活性的生防微生物种类以及毒素种类;综述了微生物除草的作用机理,微生物主要通过感染侵入杂草寄主引起杂草的导管闭塞、造成植株萎蔫并枯死,或者通过代谢产物中有效活性物质影响杂草寄主细胞结构的完整性、生物膜功能和脂质稳定性、能量传递、光合色素合成、脂类合成及氨基酸的合成等,从而达到除草的目的;进一步总结了微生物除草剂的应用现状,包括商品化情况、应用的限制因素和防控效果提升策略,以及组学技术在微生物除草领域的应用;最后对微生物除草剂的发展方向及应用前景进行了展望,以期为新型除草剂的研究与开发提供参考.

    除草剂植物病原菌代谢产物除草机理

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    水稻和拟禾本科根结线虫互作分子机制研究进展

    朱诗斐刘敬张家芊黄文坤...
    172-180页
    查看更多>>摘要：拟禾本科根结线虫(Meloidogyne graminicola)是水稻(Oryza sativa L)的重要病原物之一,在世界各地的危害严重,极大地影响了水稻的安全生产.解析拟禾本科根结线虫致病和水稻的抗病机制是近年来主要的研究热点,同时也是制定水稻根结线虫防控新策略的主要依据.随着分子生物学和基因组学技术的发展,拟禾本科根结线虫的基因组被破译,多个与线虫致病性相关的基因功能得到解析.同时,在水稻染色体中定位到多个与拟禾本科根结线虫抗性相关的数量性状位点(QTLs),克隆出首个水稻抗根结线虫的基因MG1.此外,水稻为了应对根结线虫的侵染,还能通过调控茉莉酸和乙烯等激素信号通路,激活本身抗病基因的表达调控,从而抑制线虫的致病和寄生.上述研究成果为深入理解拟禾本科根结线虫致病机理及水稻抗根结线虫的作用机制提供了重要依据.本文综述了近年来拟禾本科根结线虫致病机制和水稻应答机制的研究进展,并展望未来拟禾本科根结线虫与寄主互作机制的新方向.

    拟禾本科根结线虫水稻效应子线虫与寄主互作机制

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    一株易转化、高生物量地衣芽孢杆菌的筛选与鉴定

    杜薇李志敏邢晏铭刘蒲临...
    181-189页
    查看更多>>摘要：[目的]地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)是发酵工业中表达异源蛋白的重要底盘细胞,筛选易转化和高生物量的B.licheniformis菌株,为有效提升宿主的改造效率和蛋白表达水平提供菌种资源.[方法]经过富集、gyrB扩增与 16S rDNA序列分析从土壤中筛选与地衣芽孢杆菌同源性较高的菌株,将所筛菌株的电转效率和生物量与工业常用底盘细胞B.licheniformis 2709 进行比较分析.对筛选出的易电转和高生物量菌株进行形态学与生理生化鉴定,并进行抗生素敏感性测定和高温碱性环境生长情况测定.[结果]筛选出 10 株与地衣芽孢杆菌同源性较高的菌株,其中菌株 1-33 电转化效率为 6700 CFU/μg DNA,是B.licheniformis 2709的 13.7 倍.在豆粕玉米粉半固体培养基和SR液体培养基中培养,菌株 1-33 最大生物量达到 5.2×1010 CFU/mL和 6.8 g/L,分别为B.licheniformis 2709 的 1.71 倍和 1.3 倍.进一步经过形态学、生理生化特性实验将菌株 1-33 最终鉴定为B.licheniformis,并表现出多种常用抗生素的敏感性和良好的耐碱与耐高温的能力.[结论]筛选出一株易电转和高生物量的B.licheniformis 1-33,为开发成高效表达外源蛋白的宿主菌奠定基础.

    地衣芽孢杆菌易转化高生物量筛选鉴定

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据