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中国农业科学
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路文如

半月刊

0578-1752

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010-82109808 82106279

100081

北京中关村南大街12号

中国农业科学/Journal Scientia Agricultura SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为综合性农牧业科学学术刊物。主要发表我国农牧业科学在基础理论和应用技术方面的学术论文、重要科研成果和专题报告及各学科研究进展综述等。主要栏目有作物栽培的理论与实践、作物育种与品种资源、生物技术、植保、土肥、畜牧、兽医、研究简报等。读者对象为农牧业科技工作者、农业院校师生和农业管理干部。
正式出版
收录年代

    基于WGCNA鉴定全缘叶绿绒蒿类黄酮合成途径关键基因

    陈晓涓王海菊王富敏雍清青...
    3053-3070页
    查看更多>>摘要：[目的]黄酮类化合物具有抗炎、抗癌、抑菌等多种功效，是全缘叶绿绒蒿的主要药用成分之一。通过分析全缘叶绿绒蒿不同部位的空间代谢组与转录组信息，挖掘调控黄酮类化合物合成的关键基因，为研究全缘叶绿绒蒿类黄酮合成机制提供理论参考，并为提高类黄酮含量遗传育种奠定分子基础。[方法]以全缘叶绿绒蒿的根、茎、叶和花瓣为材料，对不同部位进行转录组测序，并通过空间代谢组数据分析黄酮类化合物在不同部位中的分布情况，利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)鉴定出与黄酮类化合物合成密切相关的关键模块和关键基因。另外，挑选12个基因进行qRT-PCR，验证转录组数据的可靠性。[结果]全缘叶绿绒蒿中黄酮类化合物在不同部位呈现差异积累，花瓣是黄酮类化合物积累的主要部位，同时明确了 8 种主要黄酮类化合物。转录组测序共获得 20 085 个表达基因，仅在花中表达的基因有 286 个，是仅在其他部位中表达基因数量的3。6-4。2倍。利用WGCNA对过滤后的高表达差异基因进行划分，共获得14个共表达模块，确定了关键模块MEturquoise和MEgreen与 8个主要黄酮类化合物显著相关(P＜0。05)。KEGG分析发现这两个模块基因主要在代谢相关的通路中富集，在黄酮类化合物合成相关通路上也有基因富集，两个模块分别包含了 18 个和 6 个与黄酮类化合物合成相关的基因，并从模块中筛选到 14 个核心结构基因(5 个CHS、2 个HIDH、2 个CCoAOMT以及FLS、CYP75B1、CHI、HCT和CYP73A)和 1 个转录因子HB2，这些基因多在花瓣或是茎中高表达。qRT-PCR所测基因表达变化趋势与转录组基本一致，表明利用该转录组数据所得出的分析结果可信。[结论]全缘叶绿绒蒿黄酮类化合物积累和基因表达在不同器官间具有显著差异，联合分析筛选到与黄酮类化合物积累密切相关的 14 个核心结构基因和 1 个转录因子，这些基因可能在调控全缘叶绿绒蒿不同器官黄酮类化合物的合成和差异积累过程中起到关键作用。

    全缘叶绿绒蒿类黄酮药用关键基因加权基因共表达网络分析(WGCNA)

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    添加不同比例番茄对炖制牛肉食用品质和氧化效应的影响

    游敏陈劲松陈俨俨杨平...
    3071-3082页
    查看更多>>摘要：[目的]明确不同比例番茄添加对炖制牛肉食用品质的影响，揭示番茄直接添加是否对炖制牛肉脂质和蛋白氧化具有抑制作用，为番茄和牛肉成分互作机理与标准化生产提供依据。[方法]向炖制牛肉中按比例添加0、50%、100%、150%、200%番茄后继续炖制 20 min，评估不同番茄添加比例对牛肉的pH、色泽、嫩度的影响;测定牛肉中氨基酸和核苷酸含量，对番茄炖牛腩的滋味进行评价;并对牛肉的脂质和蛋白氧化程度进行探究。[结果]随着番茄添加比例增大，牛肉的pH显著下降、亮度值下降且红度值上升、剪切力值下降且肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index，MFI)上升，说明添加番茄炖制可赋予牛肉深红色、改善嫩度。在牛肉炖制过程中添加番茄显著提高了汤汁中天冬氨酸、谷氨酸和脯氨酸等鲜味和甜味氨基酸含量，牛肉中谷氨酸、组氨酸等游离氨基酸的含量也显著提升;同时，牛肉中 5′-AMP、5′-GMP和 5′-IMP的含量下降。在炖制过程中添加番茄降低了牛肉硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid reactive substances，TBARS)，降低了总巯基，提高了游离巯基含量，对羰基值无显著影响，并抑制了牛肉中席夫碱的生成，说明在炖制过程中添加番茄可显著抑制牛肉的脂质氧化程度。番茄添加对炖制牛肉品质改善和氧化消减在一定比例范围内具有浓度效应，结合感官分析，添加比例为 100%、150%和 200%时牛肉感官评价无显著差异，但结合牛肉及汤汁中氨基酸、核苷酸含量和牛肉脂质及蛋白氧化相关指标发现，在牛肉炖煮过程中添加200%的番茄具有更佳的食用品质和较高的氧化抑制作用。[结论]添加番茄炖煮可赋予牛肉鲜艳的色泽，提高牛肉嫩度和鲜味、甜味氨基酸含量，加速了牛肉核苷酸的释放，番茄直接添加炖制可抑制牛肉的脂质氧化和蛋白氧化，番茄炖制对牛肉具有品质改善和氧化消减作用。

    番茄牛肉食用品质滋味脂质氧化蛋白氧化

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    miRNA-424-5p靶向VEGFA对胎衣不下奶牛胎盘胶原蛋白降解的影响

    刘炳琦罗春海姚伟佳王薇...
    3083-3092页
    查看更多>>摘要：[目的]通过探究miRNA-424-5p对奶牛母体胎盘组织胶原蛋白降解的影响，进而明确miRNA-424-5p对奶牛胎衣不下(retained fetal membranes，RFM)发生的调控作用及机制。[方法]检测胎衣正常排出与胎衣不下奶牛母体胎盘组织miRNA-424-5p表达水平，采用qRT-PCR和Western blot方法进行胎衣正常排出与胎衣不下奶牛的母体胎盘组织VEGFA、MMP-2、MMP-9、COL-IV 的表达水平检测。应用生物信息学分析对 miRNA-424-5p 进行靶基因预测，并通过双荧光素酶试验验证miRNA-424-5p与VEGFA的靶向关系。在奶牛子宫内膜上皮细胞中转染miRNA-424-5p mimics和miRNA-424-5p inhibitor进行过表达和沉默miRNA-424-5p。采用免疫荧光技术观察VEGFA在奶牛子宫内膜上皮细胞的表达变化，qRT-PCR和Western blot检测 VEGFA、MMP-2、MMP-9、COL-IV 的 mRNA 与蛋白表达水平的变化。[结果]与健康组相比，RFM 组母体胎盘组织中的miRNA-424-5p mRNA表达水平显著升高(P＜0。01)，VEGFA、MMP-2、MMP-9 mRNA与蛋白表达水平极显著降低(P＜0。01)，COL-IV mRNA与蛋白表达水平极显著升高(P＜0。01)。miRNA-424-5p的潜在靶基因共有152个，并经双荧光素酶试验结果证实VEGFA是miRNA-424-5p的靶基因。过表达和沉默miRNA-424-5p后，免疫荧光结果显示，与对照组相比miRNA-424-5p mimics组VEGFA的表达较低，而miRNA-424-5p inhibitor组VEGFA表达较高;qRT-PCR和Western blot结果显示，过表达miRNA-424-5p，靶基因VEGFA mRNA与蛋白表达水平极显著降低，基质金属蛋白酶MMP-2、MMP-9 mRNA与蛋白表达水平极显著降低(P＜0。01)，胶原蛋白COL-IV mRNA与蛋白表达水平极显著升高(P＜0。01)，而沉默miRNA-424-5p时VEGFA、MMP-2、MMP-9 mRNA与蛋白表达显著升高(P＜0。01)，COL-IV mRNA与蛋白表达水平极显著降低。[结论]miRNA-424-5p可靶向VEGFA调控MMPs表达、胶原蛋白的分解从而引起细胞外胶原降解障碍，是引起胎衣不下发生的重要因素。

    奶牛胎衣不下miRNA-424-5p血管内皮生长因子A胶原蛋白降解

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    口蹄疫病毒O型东南亚拓扑型抗原变异研究

    王莉李坤黄书伦李凤娟...
    3093-3104页
    查看更多>>摘要：[目的]O 型口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus，FMDV)不断变异，易导致现用疫苗与流行毒株的抗原匹配性下降引起免疫效果不佳，疫情零星散发。近年来，O 型 FMDV 中 SEA(东南亚)拓扑型流行活跃且不断变异，持续对口蹄疫防疫产生压力。系统解析O型FMDV毒株特异性抗原位点以及不同拓扑型毒株的序列差异，明确抗原变异的关键氨基酸，可为FMD抗原分子设计提供依据，为FMD防控提供指导。[方法]利用 10 株(SEA拓扑型)毒株特异性牛源单克隆中和抗体，对毒株O/GSLX/2010(O/Mya/98 谱系)进行抗体压力筛选逃逸突变株，鉴定这 10 株抗体所识别表位的关键氨基酸。利用牛源多抗血清样本(32 份)与逃逸突变毒株进行病毒交叉中和试验，分析SEA拓扑型毒株的免疫优势表位;通过序列比对分析不同拓扑型毒株在该抗原表位上的差异。利用反向遗传技术将差异性抗原表位引入O型FMDV经典疫苗株O/HN/CHA/93(Cathay拓扑型)，对拯救的点突变毒株测序分析后进行间接免疫荧光试验鉴定，并通过病毒蚀斑测定与一步生长曲线检测病毒的复制动力学。利用 SEA 拓扑型毒株特异性单克隆中和抗体，通过中和试验分析拯救突变株的抗原性，确定影响病毒抗原性的关键氨基酸，评估毒株特异性位点氨基酸的改变对抗原谱的影响。[结果]SEA 拓扑型特异性抗原表位主要集中于结构蛋白VP1 的B-C/C-D环，属于抗原位点 3。10 株抗体中多数抗体(8/10)识别的抗原表位在VP1 上，其中有 6 株单抗(A19、B55、B74、C5、F53 和F166)识别的关键氨基酸位于VP1 B-C环(T43、K45)及C-D环(P58)，另外 2 株单抗(B66 和 F41)识别的关键氨基酸位于VP1 C末端。病毒交叉中和试验结果表明，VP1 上 43 位和VP3 上 131 位氨基酸的改变显著降低了牛源多抗血清的抗体效价。对O型FMDV不同谱系毒株(26 株)序列进行分析，发现三种拓扑型毒株VP1 B-C/C-D环的 28、47、56 和 58 位氨基酸不同。利用反向遗传技术成功将毒株特异性抗原表位引入Cathay拓扑型毒株(O/HN/CHA/93)，拯救出 6 株FMDV的点突变株:POZ-GSLX-M58、POZ-GSLX-M56/58、POZ-GSLX-M28/58、POZ-GSLX-M47/58、POZ-GSLX-M28/58/47 和POZ-GSLX-M47/56/58。微量中和试验结果表明，VP1 上 56/58 位对毒株抗原性起到关键作用;然而，进一步增加 28 位和 47 位突变会降低抗体B83 的中和作用，影响毒株自身的抗原性。因此，VP1 上56 和 58 位氨基酸的改变可以扩展SEA拓扑型特异性中和mAbs对O/HN/CHA/93 毒株的中和效力与广度。[结论]O型FMDV结构蛋白 VP1 上 56 和 58 位氨基酸是引起 SEA 拓扑型毒株抗原变异的关键位点，引入这些抗原决定簇可以拓展 FMDV O/HN/CHA/93 的抗原谱。研究为FMD防控及疫苗设计提供参考。

    口蹄疫病毒毒株特异性中和抗体抗原变异

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    中国农业科学征稿简则

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