生物技术通报

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1. 陆地棉果枝夹角性状的主基因+多基因混合遗传模型分析

马麒, 李吉莲, 徐守振, 陈红, 刘文豪, 宁新柱, 林海

生物技术通报 2022, 38 (10): 148-158. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1606

摘要（328）

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PDF（pc）（3670KB）（3211）

棉花株型结构与栽培模式、机采效率和产量紧密相关，而果枝夹角（fruit branch angle，FBA）是决定棉花株型结构的关键因子之一。探明陆地棉果枝夹角的遗传规律，可为棉花株型遗传育种提供重要指导。本研究以418份不同来源的陆地棉种质资源组成的自然群体为研究对象，利用数显量角器测定果枝夹角大小，开展棉株不同部位果枝夹角的变异度、相关性分析，以及自然群体在不同生态环境下果枝夹角的表型描述统计分析。并以筛选出的果枝夹角极端差异亲本构建的四世代联合群体（P₁、P₂、F₁、F₂）为研究对象，采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法，对4个世代群体的果枝夹角表型性状进行多世代联合遗传分析，并估测主基因遗传效应与遗传率。表型鉴定分析结果表明，陆地棉自然群体果枝夹角变异系数相对较小，4个环境下的平均变异系数为5.63%，中部果枝（基部起第4-6台）夹角最能够代表陆地棉整株的果枝夹角水平。主基因+多基因混合遗传模型分析表明，控制果枝夹角性状的最佳模型为2对等加性主基因模型，主基因的加性效应值为3.65，遗传率为90.22%。这说明陆地棉果枝夹角性状主要受主基因控制，且主基因遗传率较高。上述研究结果有助于阐明陆地棉果枝夹角性状的遗传规律，对于陆地棉果枝夹角的分子遗传解析及株型遗传育种具有重要现实意义。

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2. 一株烈性沙门氏菌噬菌体的生物学特性及基因组分析

黄景晓, 尚俊康, 陈慧敏, 沈嘉旻, 黎圆圆, 喻玉立, 倪进东, 林伯坤

生物技术通报 2021, 37 (6): 136-146. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2020-1385

摘要（511）

HTML （16）

PDF（pc）（5429KB）（1914）

随着抗生素耐药问题的日益加重,使得致病菌的生物防治愈发困难,新型抗菌剂的研发迫在眉睫。使用噬菌体控制致病菌重新获得了极大关注。为获取具有防治沙门氏菌潜力的噬菌体,采用双层琼脂平板法从河水中分离出一株烈性噬菌体PSM6,在肠炎沙门氏菌的菌苔可形成直径约1.5 mm-2 mm的透亮均匀的噬菌斑;具有宽裂解谱,可裂解多种血清型沙门氏菌、部分大肠杆菌和宋内志贺氏菌;最佳感染复数为0.01;繁殖活性强,潜伏期约20 min,爆发量约56 PFU/cell;在40-60℃、pH=5-10时,效价较为稳定。基因组核酸为双链DNA,基因组大小为90 730 bp,G+C含量为39.57%,有133个开放阅读框,含有holin-lysin裂解系统,未发现毒力因子相关基因和抗生素抗性基因。透射电镜观察和基因组测序均显示PSM6属于肌尾噬菌体科。

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3. KASP标记技术在主要农作物中的应用及展望

杨青青, 唐家琪, 张昌泉, 高继平, 刘巧泉

生物技术通报 2022, 38 (4): 58-71. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1378

摘要（2514）

HTML （136）

PDF（pc）（2179KB）（1684）

随着基因测序技术的发展,植物基因组数据越来越丰富,其中的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）数据由于具有高密度、高通量和易于自动化分析等特点而被广泛用于分子标记的开发和应用。竞争性等位基因特异性PCR（kompetitive allele-specific PCR,KASP）技术是近些年来发展起来的一种主要基于SNP的高通量基因分型技术。该技术由于其高通量、低成本和可操作性强等优点而在农作物性状改良等领域具有很大的应用潜力。本文介绍了KASP技术的发展、原理和方法步骤,综述了该技术在主要农作物的种质资源鉴定、分子标记辅助育种、基因定位和种子纯度鉴定等遗传育种中的应用,并讨论了该技术的优缺点,以期为今后农作物育种研究提供参考依据。

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4. 基于信号肽策略提高外源蛋白在枯草芽孢杆菌中的表达

苗华彪, 曹艳, 杨梦瀚, 黄遵锡

生物技术通报 2021, 37 (6): 259-271. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2020-1255

摘要（716）

HTML （31）

PDF（pc）（1658KB）（1552）

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)作为一种重要的原核表达宿主菌,具有蛋白分泌能力强、遗传背景清晰、无密码子偏好性、生长迅速和非致病性等优点,一直都是外源蛋白表达优选的模式菌株。信号肽(signal peptide)是一段存在于前体蛋白N-端的短肽链,其功能在于引导和调节前体蛋白的折叠,在蛋白转移和分泌过程中扮演着极其重要的角色。目前,利用枯草芽孢杆菌信号肽,针对不同外源蛋白的高效分泌暂无规律性可寻。为此,从枯草芽孢杆菌信号肽的结构特点、分类、转运途径和应用方式等方面进行综述,以期为进一步筛选外源蛋白在枯草芽孢杆菌表达系统中的最适信号肽提供一定的参考。

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5. 植物基因组组装技术研究进展

唐蝶, 周倩

生物技术通报 2021, 37 (6): 1-12. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0450

摘要（1040）

HTML （102）

PDF（pc）（2931KB）（1457）

获得包含基因组全序列的参考基因组是对物种进行基因组学研究和利用的前提。大多数被子植物经历过全基因组复制或多倍化以及随后的染色体重排、丢失,很多植物还经历过重复序列大规模扩张,导致了基因组大小的剧烈膨胀,这些事件塑造了植物基因组复杂的特征和广泛的多样性,也在一定程度上导致了植物基因组组装的诸多难题。本文将植物基因组按照简单、高杂合、高重复、高倍性基因组和泛基因组进行分类,介绍不同类型的基因组适用的组装策略及应用效果,并对新测序技术在组装中的应用趋势进行展望。

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6. 油莎豆乙酰乳酸合酶基因CeALS的克隆与分析

肖艳华, 邹智, 赵永国, 郭安平, 张丽

生物技术通报 2022, 38 (4): 184-192. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1198

摘要（284）

HTML （13）

PDF（pc）（5332KB）（1436）

乙酰乳酸合酶（ALS）在植物的除草剂抗性中发挥重要作用。为揭示油莎豆ALS编码基因的序列特征、进化关系及表达特性,研究基于转录组数据,应用RT-PCR技术对其进行了克隆。序列分析显示,CeALS预测编码645个氨基酸,理论分子量为69.94 kD、等电点为6.10,属于叶绿体定位的亲水性蛋白。保守结构域和同源分析显示蛋白含有TPP_enzyme_N、TPP_enzyme_M和TPP_enzyme_C三个完整的乙酰乳酸合酶功能域,与其他莎草科植物中同源蛋白的一致性都在90%以上。进化分析显示,莎草科与禾本科属禾本目的姊妹科。qRT-PCR分析显示,CeALS主要在叶片和块茎中表达;在叶片发育过程中呈现逐步递增的趋势,其在成熟和衰老叶片中的表达水平显著高于幼嫩叶片。序列比对和SNP分析显示,团队收集的56份油莎豆种质均不存在抗药性变异。这些结果为除草剂抗性分子育种及油莎豆的开发与利用奠定了坚实的基础。

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7. 植物类黄酮UDP-糖基转移酶研究进展

姚宇, 顾佳珺, 孙超, 申国安, 郭宝林

生物技术通报 2022, 38 (12): 47-57. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-0236

摘要（693）

HTML （19）

PDF（pc）（2676KB）（1401）

植物类黄酮化合物是一类重要的天然产物，通常以糖苷的形式存在。尿苷二磷酸糖基转移酶（uridine diphosphate glycosyltransferase，UGT）能够对类黄酮进行糖基化修饰，形成种类丰富的类黄酮糖苷，是许多药用植物中的类黄酮药用活性成分。近年来，随着越来越多的植物基因组被解析，大量参与类黄酮合成的糖基转移酶得以鉴定。本文首先简述了植物UGT的结构特征和家族分类，然后详细综述了植物类黄酮UGT的研究进展，对处于不同家族中的植物类黄酮UGT的修饰位点特异性、以及糖供体和糖受体的特异性进行了全面的归纳和总结，以期为植物类黄酮UGT的结构与功能相关性研究及新植物类黄酮UGT的发掘与鉴定研究奠定基础。

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8. 烟草NtCBT基因启动子酵母单杂诱饵载体构建及互作蛋白筛选

余婧, 杨慧, 余世洲, 赵会纳, 郑庆霞, 王兵, 雷波

生物技术通报 2022, 38 (10): 73-79. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1597

摘要（399）

HTML （24）

PDF（pc）（4642KB）（1316）

为了筛选烟草类西柏烷生物合成途径中西柏三烯一醇合酶基因（NtCBT）的上游调控转录因子，将NtCBT基因启动子截为6段（P1-P6区域），分别构建酵母单杂诱饵载体pAbAi-Px，将pAbAi-Px 转化Y1H酵母感受态细胞构建诱饵菌株并进行自激活检测，从烟草腺毛酵母cDNA文库中筛选与P5区域（-279 - -119 bp）互作的转录因子。结果表明，P1-P5区域所构建的诱饵菌株，在AbA浓度为200 ng/mL时转录自激活得到有效抑制；在以P5区域为诱饵菌株的筛库实验中，共获得49个阳性克隆，去除冗余序列后35个克隆为非重复序列，其中3个克隆注释为ANL2、ML1及NF-Y转录因子。以上结果为进一步研究NtCBT基因的表达调控机制奠定了基础。

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9. 全球合成生物学发展现状及对我国的启示

王晓梅, 杨小薇, 李辉尚, 何微, 辛竹琳

生物技术通报 2023, 39 (2): 292-302. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-0352

摘要（1057）

HTML （69）

PDF（pc）（4302KB）（1228）

合成生物学是一门新兴交叉前沿科学，在生命科学、能源科技、医疗健康、材料化工和农业科技等领域具有广阔的应用前景，研究其发展现状对政府部门、科学界和产业界协同推进合成生物学发展具有重要意义。本文对全球合成生物学政策、科研和产业现状进行了系统梳理，结合我国合成生物学发展现状及存在问题，提出我国合成生物学发展的策略建议。研究表明，（1）合成生物学进入了全球共识、合作与竞争的快速发展时期，各国通过自上而下的研发体系助力合成生物学的科学研究和应用创新，产生了许多具有领域特征的新技术和新应用。（2）我国正加速完善合成生物学顶层设计，领域内也取得了系列原始发现和创新成果，但仍存在中长期发展规划滞后、科研创新能力不足、应用研发主体错位和产业应用场景拓展局限等问题。（3）建议从加强宏观政策引领、构建高效研究体系、培育优质产业主体和拓展成果应用场景等层面推动我国合成生物学发展。

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10. RNA编辑的研究进展

朱琳, 鲜凤君, 张倩楠, 胡骏

生物技术通报 2022, 38 (1): 1-14. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1326

摘要（749）

HTML （54）

PDF（pc）（1189KB）（1194）

RNA编辑,即通过碱基的插入、删除和替换对RNA进行的转录后加工过程,这一表观遗传现象也被认为是在RNA水平上对遗传信息进行修复的一种修正机制。本文主要综述了目前植物中基于PPR基因家族等编辑复合体以及动物中关于CRISPR/Cas系统的两种RNA编辑系统,并介绍了RNA编辑在植物生长发育过程中的重要作用,并展望了RNA编辑研究的未来应用前景。此外,本文总结了关于RNA编辑数据库的最近研究进展,为后续的RNA编辑研究提供一定的理论参考。

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11. 理想株型塑造之于玉米耐密改良

王宝宝, 王海洋

生物技术通报 2023, 39 (8): 11-30. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0660

摘要（432）

HTML （42）

PDF（pc）（1778KB）（1136）

玉米是生产能力最强的谷物作物，其充足稳定供给对保证世界范围内的粮食安全至关重要。长期的研究和生产实践表明，提高品种耐密性和种植密度是提高玉米产量的关键，而塑造理想的株型是提高玉米耐密性的重要途径。报道显示紧凑的叶夹角、较低的穗位高、较少的雄穗分枝数、较早的开花期，是玉米耐密株型性状的重要组成部分。本文从这4类性状入手，对其与耐密性的关系、形态发育及遗传调控基础的研究进展进行综述，并通过对目前研究的分析，提出了未来玉米耐密株型改良研究的一些方向，期望能为未来的玉米耐密育种提供一些有用的借鉴。

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12. 小肽激素调控植物生长发育及逆境生理研究进展

胡海琳, 徐黎, 李晓旭, 王晨璨, 梅曼, 丁文静, 赵媛媛

生物技术通报 2023, 39 (7): 13-25. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1468

摘要（260）

HTML （14）

PDF（pc）（2169KB）（1044）

小肽激素通常是指含5-100个氨基酸长度的肽段。在植物体内小肽激素含量很低、分子量小、数量多、来源及加工成熟机制复杂，这赋予了小肽多种多样的生物学功能，能够在极低浓度下与受体结合，调节植物的细胞分裂与生长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老等生理过程，协调植物响应多种胁迫环境。小肽激素作为细胞间信号转导的重要介质，参与调控生长发育的分子机制是近年来植物学科研究的热点和前沿。本文系统综述了小肽激素的结构、分类及其功能研究进展，重点讨论了CLE、RALFs、PSK、CIF、SYS等家族调控植物生长发育及逆境生理的研究进展，并展望了植物小肽激素的应用前景，为植物小肽激素的深层次研究和开发应用提供了重要的理论基础。

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13. Kazachstania属酵母在浓香型白酒糟醅中的分布特征及发酵功能

游玲, 周荣清, 谭壹, 王涛, 乔宗伟, 赵东

生物技术通报 2021, 37 (6): 108-116. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2020-1159

摘要（650）

HTML （11）

PDF（pc）（3196KB）（1009）

为了解Kazachstania属酵母在浓香型白酒糟醅中的生长特征及发酵功能。采用高通量测序法在五粮液发酵糟醅中检测到属于K. turicensis的52个OTU及属于K. humilis的7个OTU,并分别分离到63株K. turicensis及30株K. humilis菌株用于研究其固态发酵功能。研究发现,K. turicensis及K. humilis主要活跃在0-24 d的主发酵期内,K. turicensis是浓香型白酒主发酵期的主要优势酵母;K. turicensis产有机酸量显著高于K. humilis,但二者在产乙醇及利用糖方面存在菌株水平的差异,K. turicensis酵母的平均乙醇产量为4.94 mL/100 g,K. humilis酵母的平均乙醇产量为5.67 mL/100 g,1株K. humilis酵母菌株的乙醇产量高达11.11 mL/100 g;K. turicensis及K. humilis发酵粮食主要产异戊醇、乙酸异戊酯、糠醇、β-苯乙醇、高级脂肪酸乙酯等风味物质,K. humilis酵母的异戊醇、糠醇、β-苯乙醇产量显著高于K. turicensis酵母,而乙酸、C10以上高级脂肪酸乙酯产量显著低于K. turicensis酵母。结果表明,Kazachstania属酵母是浓香型白酒糟醅微环境的标志性酵母种属之一,对浓香型白酒风味有重要影响。

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14. 植物侧枝发育的调控研究进展

王兵, 赵会纳, 余婧, 余世洲, 雷波

生物技术通报 2023, 39 (5): 14-22. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1112

摘要（524）

HTML （70）

PDF（pc）（1205KB）（1008）

植物侧枝的发育在植物形态建成中具有十分重要的地位，侧枝的形态直接影响植物的产量。侧枝的发育由生长点干细胞持续分裂和分化形成，包括侧生分生组织特化，侧生分生组织起始和侧生分生组织外生。侧枝的发育受到内部生长因子和外部环境信号的共同调节。文中总结了侧枝发育过程中侧生生长点干细胞起源、形成和休眠等过程的基本问题，综述了转录因子、激素、表观遗传、外界环境共同决定侧生分生组织形成和发育中的作用机制，为探讨植物侧枝的形成机理提供参考。

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15. Wnt信号通路与无脊椎动物天然免疫

邹晨辰, 阮灵伟, 施泓

生物技术通报 2021, 37 (5): 182-196. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2020-1073

摘要（450）

HTML （16）

PDF（pc）（1199KB）（1006）

Wnt作为一条保守的信号通路,其在不同生物过程中的作用已被广泛研究。相比脊椎动物,天然免疫在缺乏获得性免疫的无脊椎动物中显得尤为重要。近年来,由于Wnt信号通路在脊椎动物免疫中的功能被逐渐挖掘,其在无脊椎动物天然免疫中的作用引发越来越多的关注。对Wnt信号通路及其在无脊椎动物天然免疫中的重要作用进行了综述,旨为无脊椎动物的疾病防治提供新思路。

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16. 腐烂茎线虫（Ditylenchus destructor Thorne,1945）生物学研究进展

赵洪海, 梁晨, 张浴, 段方猛, 宋雯雯, 史倩倩, 黄文坤, 彭德良

生物技术通报 2021, 37 (7): 45-55. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0600

摘要（558）

HTML （20）

PDF（pc）（1026KB）（990）

腐烂茎线虫（Ditylenchus destructor Thorne,1945）是世界上重要的植物病原线虫和我国全国农业植物检疫性有害生物,为害甘薯、马铃薯、大蒜等多种地下结实作物,在许多杂草和真菌上也能生长和繁殖。腐烂茎线虫喜凉怕热、喜湿怕干,主要通过寄主作物的无性繁殖材料传播和扩散。在不同作物上,它的田间持续存活、侵染和损害表现存在明显差异,但相关原因和机制不甚明确。本文综述了腐烂茎线虫的地理分布、寄主范围、生殖发育、侵染循环、环境适应能力及其存活寄生相关分子机制,指出了需要深入探讨的主要问题,有望为这种危险性有害生物的预警防控研究和实践提供新的思路和有用参考。

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17. 巯基-烯点击反应介导的生物传感研究进展

郑淑娟, 仝涛, 许文涛, 黄昆仑

生物技术通报 2021, 37 (12): 243-251. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0329

摘要（619）

HTML （14）

PDF（pc）（2079KB）（978）

巯基-烯点击反应是一种无金属催化的点击反应,目前正广泛应用于分子标记、新材料合成和材料表面功能化等方面。详细介绍了巯基-烯点击反应的反应机理、影响反应的因素,以及该反应介导的生物标记技术。在此基础上,论述了巯基-烯点击反应在生物传感、细胞成像、纳米材料的生物功能化方面的应用。最后预测了巯基-烯点击反应在未来的发展方向和应用前景。

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18. 植物线虫病害：我国粮食安全面临的重大挑战

彭德良

生物技术通报 2021, 37 (7): 1-2.

摘要（390）

HTML （65）

PDF（pc）（900KB）（964）

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19. 烟草种质基因分型核心SNP标记的开发

余世洲, 曹领改, 王世泽, 刘勇, 边文杰, 任学良

生物技术通报 2023, 39 (3): 89-100. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-0810

摘要（272）

HTML （15）

PDF（pc）（5343KB）（959）

基于KASP（kompetitive allele specific PCR）技术平台，开发并验证可用于烟草核心种质基因分型的SNP（single nucleotide polymorphism）标记和对应检测引物，为烟草种质基因型鉴定评价、遗传多样性分析、核心种质筛选等提供技术和数据支持。利用Python和Perl脚本程序对覆盖烟草全基因组的1 179 154个SNP位点进行KASP引物设计和筛选，并通过试验验证其准确度和可用性。结果共有217 621个SNP位点完成了对应KASP引物设计，选择1 378个SNP位点进行试验验证，明确了732个可作为SNP标记，并确定48个SNP标记作为烟草种质资源基因分型的核心标记。这48个核心标记在烟草24条染色体上平均分布，平均PIC为0.36，平均MAF为0.39。利用确定的48个核心SNP标记，可以将各供试种质特别是将当前主栽烟草品种基因型进行区分，且标记具有极高的可靠性。

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20. TRV病毒诱导大豆基因沉默体系优化及应用

李文辰, 刘鑫, 康越, 李伟, 齐泽铮, 于璐, 王芳

生物技术通报 2023, 39 (7): 143-150. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1449

摘要（205）

HTML （6）

PDF（pc）（3074KB）（958）

病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing，VIGS）技术已广泛用于植物基因功能研究，以烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus, TRV）为载体的沉默体系介导大豆基因沉默效率有待明确，采用无缝克隆技术构建TRV-VIGS沉默体系，探索不同接种方法对大豆靶基因在不同组织间的沉默效率，为大豆基因功能研究提供依据。以八氢番茄红素去饱和酶（phytoene desaturase, GmPDS）及泛素连接酶（GmATL3）基因为靶基因，将含有pTRV1和重组载体菌液采用注射、灌根（agroinoculation）、注射与灌根相结合3种方法分别接种大豆中黄13，接种28 d观察沉默表型现象，并使用RT-qPCR技术检测根部与叶部基因相对表达量，明确不同方法沉默效果。注射接种的大豆叶边缘及叶内出现黄化褪绿，灌根接种与注射加灌根接种的叶片表面出现褪绿斑点及褶皱褪绿表型。RT-qPCR结果表明，3种接种方法对沉默GmPDS效果接近100%；注射接种对GmATL3的沉默效率在叶部为80%-95%，根部为40%-60%；灌根与注射加灌根接种，根部沉默效率为70%-90%，叶部沉默效率为15%-50%。不同接种方法产生不同程度沉默表型，且对不同内源基因沉默效率不同。接种方法对不同组织沉默效率存在差异，注射方法对叶片沉默效率最高，注射加灌根结合的方法对根部沉默效率最高。

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21. 芽胞杆菌代谢产物防治三种常见植物病原真菌的研究进展

王伟宸, 赵进, 黄薇颐, 郭芯竹, 李婉颖, 张卓

生物技术通报 2023, 39 (3): 59-68. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1315

摘要（366）

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PDF（pc）（1140KB）（937）

植物病原真菌是农业生产的主要威胁之一，使用生物制剂防治病原真菌被认为是更安全和可持续的方式。芽胞杆菌能产生多种抗真菌活性物质（脂肽、细菌素和酶等），是目前应用最广泛的生防菌。基于芽胞杆菌及其代谢产物的生物防治剂，可有效防治植物病原真菌，在农业生产中发挥着重要的作用。本文聚焦于芽胞杆菌代谢产物的生物防治潜力及其对抗3种常见植物病原真菌（稻瘟菌、尖孢镰刀菌、灰葡萄孢菌）的拮抗属性和机理研究等，通过调研近年来已发表的芽胞杆菌代谢产物抗菌的相关文献，对几种重要的芽胞杆菌代谢产物进行介绍，并总结了芽胞杆菌代谢产物对重要植物病原真菌的抗菌效果及其机制，同时对芽胞杆菌代谢产物对病原真菌的壁膜损伤、抑制真菌孢子萌发和菌丝生长以及竞争性结合真菌DNA等机制的研究手段和效果进行了总结，期望为今后芽胞杆菌类生防制剂的制备和应用提供指导策略。

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22. 牛樟芝化学成分及其药理作用研究进展

李晶, 冯娜, 王升陽, 林占熺

生物技术通报 2021, 37 (11): 14-31. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1052

摘要（608）

HTML （43）

PDF（pc）（3131KB）（928）

近年来,牛樟芝以其稀有的资源和独特的功效逐渐被人们关注。越来越多的研究表明牛樟芝子实体、菌丝体和发酵液中均含有大量三萜、多糖等功效成分,也有公开报道其部分化合物具有抑制肿瘤、抗氧化、抗炎症等重要功效。本文对已公开报道的牛樟芝主要化合物、生物和化学合成及其药理功效等进行较全面的整理,对于牛樟芝产业的发展提出期望并指明方向,以期为牛樟芝在药物研究、开发、应用和提升牛樟芝商品化程度、市场价值等方面提供科学参考,促进牛樟芝在我国及世界的发展。

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23. 产生促生挥发性物质的潜在PGPR菌株筛选及其促生特性研究

高亚慧, 姜明国, 丰景, 周桂

生物技术通报 2022, 38 (3): 103-112. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0619

摘要（405）

HTML （17）

PDF（pc）（4761KB）（909）

旨在筛选出能产生促进植物生长的挥发性有机化合物（volatile organic compounds,VOCs）的潜在植物根际促生菌（plant growth promoting rhizobacteria,PGPR）,考察其VOCs对植物的促生作用及其它促生功能,为研发微生物肥料提供新的思路及可靠的材料。以本实验室从海洋样品中分离保存的48株功能菌为供试菌株,通过二分隔平板实验、VOCs盆栽实验进行筛选,结合菌株的16S rRNA进行鉴定,通过气相色谱-质谱联用的方法（Gas Chromatography-Mass,GC-MS）对菌株所产VOCs成分进行分析。通过平板活性实验对细菌的固氮,溶磷及产IAA进行活性检测。研究结果显示：筛选得到1株潜在PGPR - GX14001,其所产生的VOCs对本氏烟草（Nicotiana benthamiana）和上海青（Brassica chinensis L.）均表现出明显的促生作用,菌株经16S rRNA鉴定为橙色微杆菌（Microbacterium aurantiacum）。经GC-MS对其VOCs成分分析,共得到7种特异性化合物。经平板活性检测,GX14001具有较强的溶有机/无机磷活性和一般固氮活性,而其产IAA能力较弱,为1.737 μg/mL。PGPR可通过不同的促生机制对植物表现出促生作用,研究结果表明GX14001所产VOCs对植物有明显促生作用,其他方面的促生活性并不高,两者之间不存在较高的正相关性,说明其最主要的促生作用是通过所产生的VOCs获得的。

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24. 植物磷稳态的调控机制

刘潮, 褚洪龙, 吴丽芳, 唐利洲, 韩利红

生物技术通报 2022, 38 (2): 184-194. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0472

摘要（616）

HTML （28）

PDF（pc）（1642KB）（895）

磷是植物必需的重要营养元素之一,是生物大分子的重要组成部分,在植物生命过程中发挥着不可或缺的作用。维持体内磷稳态对于植物的生长发育和环境应答至关重要。多种信号分子参与调控植物对磷的吸收和转运。植物维持磷稳态主要包括土壤磷的活化、磷的吸收、转运、存储和再利用等过程,涉及磷胁迫响应、转录因子调节、miRNA调节、菌根共生、细胞器间转移等磷调节机制。未来的磷营养机制研究需要跨学科知识的融合,由模式植物研究转向栽培作物。全面总结了植物细胞磷吸收和转运的核心分子及其作用机制的研究进展,旨在为作物品种改良和遗传育种提供重要借鉴。

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25. 植物MYB转录因子调控次生代谢及逆境响应的研究进展

位欣欣, 兰海燕

生物技术通报 2022, 38 (8): 12-23. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1350

摘要（938）

HTML （65）

PDF（pc）（2460KB）（893）

MYB是真核生物体内最大的转录因子家族之一,其成员在植物的生长发育、次生物质代谢、生物及非生物胁迫应答等多种生理过程中发挥重要作用。MYB基于特定的功能域与靶基因相互识别,对相关基因的表达进行调控,从而影响植物的发育及代谢过程。目前,MYB类转录因子家族部分成员的功能已经得到解析,涉及次生代谢、生物及非生物胁迫中的功能及表达调控等方面,本文基于以上研究进展进行综述,为MYB类转录因子的深入研究提供借鉴。

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26. 非常规酵母细胞工厂合成天然产物

叶敏, 高教琪, 周雍进

生物技术通报 2021, 37 (8): 12-24. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0815

摘要（707）

HTML （53）

PDF（pc）（3826KB）（883）

天然产物在医药、美容、食品等行业具有重要的应用,随着人们需求的增加,迫切需要绿色可持续的生产过程。近年来,微生物细胞工厂合成天然产物发展迅速,目前常用的细胞工厂宿主包括大肠杆菌和酿酒酵母。与此同时,非常规酵母因其性状独特,如高密度有氧发酵、耐受温度和pH范围广,底物谱广泛（长链糖、脂肪酸、甲醇等）,逐渐成为极具潜力的细胞工厂宿主。本文综述了近年来非常规酵母在天然产物合成方面的研究进展,主要集中在萜类和黄酮类化合物的生物合成,并对常用的改造手段和策略进行了介绍。在此基础上,系统讨论了新型非常规酵母细胞工厂存在的优势和不足之处,并总结了非常规酵母细胞工厂合成天然产物的挑战和机遇。

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27. 代谢组学在植物逆境生物学中的研究进展

张凤, 陈伟

生物技术通报 2021, 37 (8): 1-11. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0861

摘要（977）

HTML （100）

PDF（pc）（2025KB）（878）

近年随着持续而又复杂环境的改变,自然界中生物和非生物胁迫频繁爆发,多种逆境胁迫严重影响了植物的正常生长和发育,尤其是农作物产量。逆境胁迫下植物体内代谢物的重塑是其基因与环境因素共同作用的结果,是植物体生理表型与体内生化水平的直接体现,逆境胁迫下代谢组的重塑很大程度上反映了植物体对逆境胁迫的响应和防御。代谢组学的兴起,为研究植物体内不同组织及其在不同逆境胁迫下代谢物的重塑提供了可靠的研究手段,同时代谢组与基因组、转录组、蛋白组以及表型组的整合,尤其是代谢组与基因组整合形成的代谢组-基因组关联分析在揭示植物响应及适应逆境胁迫的遗传基础、提高农作物产量以及培育耐受逆境胁迫品种等方面具有重要作用。本文综述了逆境胁迫下植物代谢组学的研究方法、逆境胁迫下植物代谢组重塑的多样性以及逆境胁迫下植物代谢组的遗传基础研究进展,并展望了应用代谢组学研究植物逆境生物学的应用前景和局限性。

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28. 水稻品质的遗传与育种改良研究进展

李然, 钱前, 高振宇

生物技术通报 2022, 38 (4): 4-19. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1598

摘要（890）

HTML （62）

PDF（pc）（1174KB）（864）

随着人民生活水平的提高,在追求水稻高产的同时,优质已成为育种家的育种目标和消费者的关注重点。水稻品质包含碾磨品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质四类指标,本文从水稻品质的遗传与改良两方面展开论述,回顾了水稻品质的遗传与育种改良研究进展,介绍了已克隆的稻米品质相关基因或QTL的功能及其在稻米品质改良中的应用。最后,在此基础上分析了现阶段水稻品质的遗传与改良存在的问题并对未来研究方向作了展望。

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29. 一种快速精确测定Tth DNA聚合酶活性的方法

陈晓雨, 张建, 张新亚, 唐雨婷, 邵钰晨, 罗志丹, 卢辰

生物技术通报 2021, 37 (5): 281-286. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2020-0953

摘要（687）

HTML （25）

PDF（pc）（2604KB）（856）

Tth DNA聚合酶是一种同时具备DNA聚合酶和逆转录酶活性的耐热型工具酶,但在生产和改造过程中,缺乏准确、快速、简便测定酶活的方法。利用高灵敏度双链特异性核酸染料PicoGreen和特殊设计的发夹型探针,建立了一种测定Tth DNA聚合酶活性的新方法。该方法的标准曲线线性关系良好,决定系数R²达到0.99以上,灵敏度和准确度高,操作简单,测定结果与商业化产品标定的活力相符,经荧光定量PCR验证能够反映真实使用环境下的酶活。该方法还可推广到测定其他DNA聚合酶活性,将为DNA聚合酶的生产和改造提供有效的检测手段。

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30. CRISPR-Cas系统在核酸检测中的应用研究

胡秀文, 刘华, 王宇, 唐雪明, 王金斌, 曾海娟, 蒋玮, 李红

生物技术通报 2021, 37 (9): 266-273. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0015

摘要（560）

HTML （36）

PDF（pc）（1098KB）（848）

CRISPR-Cas系统是一种高效、实用的基因编辑工具,被广泛应用于基因组编辑和调控机制研究。目前发现的Cas系列核酸酶工具为开发用于各种目的的不同类型核酸检测,具有广阔的应用前景。CRISPR-Cas系统的高灵敏度和高特异性,使其在病原体检测、单核苷酸多态性（SNP）分析以及基因突变检测等发挥了极其重要的作用;另外,CRISPR-Cas系统在核酸检测领域的精确、高效性,间接推动了基础生物学和应用生物学研究的进展。概述了不同类型的靶向特定核酸检测的CRISPR-Cas系统的最新进展和用途,以及与之对应的新一代的体外检测平台,旨为核酸检测领域提供新的研究思路和理论依据。

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31. 苜蓿抗旱性分子研究进展

李倩, 江文波, 王玉祥, 张博, 庞永珍

生物技术通报 2021, 37 (8): 243-252. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0057

摘要（413）

HTML （18）

PDF（pc）（1117KB）（827）

干旱胁迫是严重限制全球农业生产的环境因素,造成了牧草大量减产。综述了4种重要苜蓿在干旱胁迫下的相关基因以及抗旱育种方面的主要进展,并对苜蓿耐旱性研究的前景及存在问题进行了讨论。提出可充分利用生物技术,挖掘抗旱相关基因资源,在豆科模式植物蒺藜苜蓿中验证基因功能,阐明苜蓿抗旱应答网络机制,进而从黄花苜蓿中克隆抗旱相关基因,最终通过分子育种手段培养高抗旱性紫花苜蓿新品种。培育耐旱紫花苜蓿新品种是改善其在干旱胁迫下生长、提高其产量的有效途径,通过生物技术获得耐旱紫花苜蓿种质可用于遗传改良,为我国粮改饲政策的实施提供饲草新材料,促进草牧业健康可持续发展。

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32. 植物激素信号通路调控水稻粒型的分子机制

姚莎莎, 王晶晶, 王俊杰, 梁卫红

生物技术通报 2023, 39 (8): 80-90. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0273

摘要（356）

HTML （30）

PDF（pc）（2275KB）（826）

水稻是人类主要的粮食作物，如何有效提高其产量和品质是备受关注的重大科学问题。水稻籽粒大小是影响产量的主要因素之一，水稻籽粒发育调控的研究对利用分子设计育种提高产量、改善品质具有重要的指导意义。粒型由籽粒的长度、宽度和厚度共同决定，是受多基因调控的数量性状，是决定水稻产量和品质的关键因素之一。近年来，通过对水稻种子发育缺陷突变体的研究，发现了大量与粒型相关的数量性状位点（quantitative trait locus, QTL），一些相关基因也相继被克隆和鉴定，调控水稻粒型的复杂信号通路正在逐步阐明，其中一些基因涉及植物激素的合成、分解、运输，以及植物激素的信号转导途径。本文概述了水稻胚乳发育的基本过程，归纳了目前对胚乳发育过程中植物激素动态变化的整体认识，聚焦于控制水稻粒型的植物激素信号通路相关QTL和基因的研究现状，并对近年来取得较大进展的细胞分裂素、油菜素内酯、生长素、赤霉素、乙烯、茉莉酸和脱落酸相关通路与粒型调控的关系进行了总结和分析，进一步梳理了水稻粒型相关植物激素信号调控网络，旨在为鉴定和解析植物激素调控水稻粒型的分子机制提供参考，同时为水稻分子设计育种提供新的思路。

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33. 糖信号及其在植物响应逆境胁迫中的作用

陈宏艳, 李小二, 李忠光

生物技术通报 2022, 38 (7): 80-89. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1289

摘要（801）

HTML （31）

PDF（pc）（2639KB）（818）

糖不仅是植物细胞的碳源、能源和结构物质,也是一种信号分子,在植物生长发育及响应逆境胁迫中起重要作用。非生物逆境如高温、低温、干旱、盐渍和重金属胁迫是限制作物产量的主要胁迫因子,糖作为信号分子在植物响应这些胁迫因子中的确切机理,尚未清楚。基于植物中糖信号转导途径及其在植物耐逆性形成中作用的最新研究进展,归纳了植物中分别依赖己糖激酶（HXK）、G蛋白信号1调节子（RGS1）、糖酵解（EMP）和磷酸戊糖途径（PPP）的糖信号转导途径,讨论了糖信号在植物耐逆性包括耐热性、耐冷性、耐旱性、耐盐性和重金属胁迫耐性形成中的作用,最后展望了糖信号在植物生物学领域的研究方向。

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34. 抗生素佐剂与抗生素联用的抑菌作用研究进展

朱浩, 张严伟, 刘润, 梁艳, 杨奕, 徐天乐, 杨章平

生物技术通报 2022, 38 (6): 66-73. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-0027

摘要（529）

HTML （21）

PDF（pc）（1584KB）（800）

细菌耐药性一直是一项全球性的卫生挑战,加剧人们控制和治疗危及生命的细菌感染难度。尽管人们正在努力开发新的抗生素或其替代品,但在过去的二十多年,几乎没有新的抗生素或其替代品被临床批准使用。抗生素佐剂与抗生素的组合可以抑制细菌耐药性或增强抗生素抑菌性,为对抗多重耐药细菌提供了一种可持续和有效的策略。本文综述了抗生素佐剂的分类和作用机制。最后讨论了抗生素佐剂和抗生素联合使用策略的发展趋势和面临的挑战。

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35. 有益微生物菌肥对农作物的作用机制研究进展

武杞蔓, 张金梅, 李玥莹, 张颖

生物技术通报 2021, 37 (5): 221-230. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2020-0846

摘要（640）

HTML （49）

PDF（pc）（1171KB）（785）

微生物肥料是一种对环境友好的新型生物肥料,可以促进植物生长,提高果实品质,改善土壤质量,通过在植物和微生物之间构建良好的联系,实现环境的可持续发展,形成“可循环经济”,从而有效促进有机农业的整体发展。就有益微生物菌肥改善土壤理化性质、促进植物生长和改善果实品质、提高植物抗逆性和抗病性等方面进行了综述,并简要介绍了微生物与植物相互作用的分子机制,对微生物菌肥在有机农业上的应用前景进行了展望。

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36. 血液样本蛋白质组分析方法的比较研究

王智博, 王道平, 苗兰, 李瑛, 潘映红, 刘建勋

生物技术通报 2021, 37 (8): 307-318. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0183

摘要（525）

HTML （23）

PDF（pc）（4693KB）（779）

比较和优化血液样本蛋白质组学样品制备和质谱分析技术,为深度研究和挖掘血液样本蛋白质组学信息创造条件。采用Q-Exactive Plus质谱仪,对比分析血浆、血清和去除高丰度蛋白血清预处理方法制备的大鼠血样蛋白质组构成;比较血清样本的常规酶切、45℃孵育、热辅助酶切、二次热辅助酶切、尿素辅助酶切和变温酶切的效率;比较数据依赖性采集（data-dependent acquisition,DDA）、数据非依赖性采集（data independent acquisition,DIA）和平行反应监测（parallel reaction monitoring,PRM）质谱数据采集的定性定量特征;采用优化的方法进行大鼠血液样本蛋白质组分析。血清样本去除高丰度蛋白后蛋白鉴定数更高、定量重复性更好;热辅助酶切和变温酶切血清样品的蛋白和肽段鉴定数以及质谱谱图匹配率相对较高,蛋白酶切效率和定性定量重复性较好;DDA操作简便,DIA重复性高,PRM定量精确;血清样本去除高丰度蛋白,采用热辅助结合变温酶切和DDA数据采集模式,3次重复试验分别鉴定到490、490、504个蛋白,鉴定总蛋白数590个,共有蛋白占比69.8%。优化的方法操作简单,蛋白鉴定率较高,重复性好,适用于血液样本的蛋白质组学分析。

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37. 基于CRISPR/Cas系统的DNA碱基编辑研究进展

赖昕彤, 王柯岚, 由雨欣, 谭俊杰

生物技术通报 2022, 38 (6): 1-12. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-0311

摘要（650）

HTML （49）

PDF（pc）（1977KB）（777）

基于CRISPR/Cas的基因编辑是近年发展起来的一项变革性生物技术。其过程包括在目标DNA位点引入双链断裂（double strand break,DSB）以及其后续的细胞修复。细胞修复DSB主要有两种方式：非同源末端连接（non-homologous end joining,NHEJ）以及同源重组介导的修复（homology-directed repair,HDR）。前者是大多数细胞修复DSB的主要方式,其特点在于修复简单、效率高但极易出错,往往会引发难以预测的核苷酸插入或删除。点突变是自然界中最常见的遗传突变类型,引起了超过半数的人类遗传疾病以及许多重要农艺性状变异。碱基编辑能够实现单个碱基的替换,既不需要引入DSB,又无需修复模板参与,具有高效、编辑结果可控等优点,在基因治疗、作物育种及生物技术研究等方面具有重大的应用潜能。自首个碱基编辑工具开发以来,碱基编辑相关技术得到快速发展及广泛应用。本文综述了目前DNA碱基编辑研究进展,重点阐述了碱基编辑器及其在编辑效率、精度以及特异性提高和编辑范围扩展等方面的最新进展以及仍存在的瓶颈,并展望其研究和应用前景。

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38. 蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）全长转录组测序及分析

尚骁尧, 周玲芳, 尹芊芊, 晁跃辉

生物技术通报 2021, 37 (8): 131-140. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0191

摘要（664）

HTML （23）

PDF（pc）（5751KB）（776）

为了深入分析和探索豆科模式植物蒺藜苜蓿的mRNA完整结构,使用单分子长读数测序技术（single-molecule long-read sequencing technology,SMRT）对蒺藜苜蓿进行全长转录组测序及分析。共获得7 728 183个subread和509 014条全长非嵌合序列（full-length non-chimeric read,FLNC）,通过比对分析发现,94.36%的序列与93.01%的序列分别与蒺藜苜蓿R108与A17参考基因组匹配。总计存在8 406种可变性剪接,其中主要的剪接方式为内含子保留（intron retention,RI）。共发现23 926个基因,其中12 049个基因存在295 545条转录本,在这些转录本中至少存在一个poly（A）位点。此外,共鉴定出3 223条转录因子,6 595条长非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）和479条融合转录本。使用SMRT技术能够深入发掘蒺藜苜蓿转录数据,也为更好地利用蒺藜苜蓿基因组资源提供数据补充。

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39. Kod DNA聚合酶的制备及纯化研究

易芳, 来鹏程, 郑希鳌, 胡帅, 高燕丽

生物技术通报 2022, 38 (5): 183-190. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1210

摘要（757）

HTML （28）

PDF（pc）（3661KB）（775）

Kod DNA聚合酶作为常见的高保真DNA聚合酶,具有较强的DNA延伸能力以及3'-5'外切核酸酶校正活性。本研究通过对重组Kod DNA聚合酶分离纯化条件的优化,以期提高其表达和纯化效率以及片段扩增能力。利用异丙基硫代-β-D-半乳糖苷（isopropyl β-D-thiogalactoside,IPTG）对pET-30a-Kod进行诱导表达后,利用酶溶法和超声波破碎法对细胞破碎并提取粗酶液,然后利用Ni-NTA柱洗脱纯化获得较纯Kod DNA酶,再经透析得到高纯度Kod DNA酶,利用PCR反应和Sanger测序手段来检测自提纯化的Kod DNA聚合酶活性及保真性。同时,本研究对IPTG浓度和洗脱液中咪唑浓度等重要参数进行优化。结果表明,在28℃条件下0.1 mmol/L IPTG诱导16-18 h后,Kod DNA聚合酶高效表达;当咪唑浓度为200 mmol/L时蛋白洗脱效果最佳。PCR反应体系中Mg²⁺浓度为1.5 mmol/L,Kod DNA聚合酶浓度为0.061 25 μg/µL时,Kod DNA聚合酶效率较高,能有效地扩增3 194 bp的目的条带;通过序列比对,PCR产物序列中未引入任何突变。经优化制备后的Kod DNA聚合酶在酶活性和扩增保真性上均能达到商用高保真DNA聚合酶水平。本研究为节省实验室PCR成本,进一步开发和利用Kod DNA聚合酶奠定一定的基础。

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40. 根际微生物对植物重金属胁迫的缓解作用及其机理研究进展

杨露, 辛建攀, 田如男

生物技术通报 2022, 38 (3): 213-225. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0811

摘要（699）

HTML （28）

PDF（pc）（1154KB）（773）

植物修复技术已成为重金属污染环境绿色修复的重要手段。在重金属胁迫下,根际微生物能够有效改善植物生长发育与生理代谢活动,并增强植物对重金属的吸收和富集能力。本文首先从根际微生物组成、根系-微生物相互作用两个方面进行阐述,并以此为基础分析植物根际促生菌、菌根真菌对植物重金属胁迫的缓解作用,同时从微生物、植物根系分泌物、植物乙烯合成、植物光合作用、植物抗氧化防御系统、植物水分与养分吸收、根际土壤微环境等方面论述了根际微生物缓解植物重金属胁迫的作用机制。最后,结合当前研究现状,提出进一步挖掘重金属胁迫下对植物生长有益的新菌种,探明重金属胁迫下植物根际区域不同微生物之间的相互作用,揭示重金属胁迫下植物根系-微生物互作体系的生理分子机制,以期为今后探索微生物辅助植物修复重金属污染环境的理论研究和实践提供指导。

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