生物技术通报

《生物技术通报》创刊30周年纪念刊序

路铁刚

2015, 31(4): 1-2.

摘要 ( 271 )

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《生物技术通报》（以下简称《通报》）于1985创刊，由中国农业科学院农业信息研究所主办，至今已经走过了30年历程，在这漫长而又短暂的30年发展过程中，《通报》伴随着我国生物技术研究的迅猛发展，见证了我国生物技术各领域所取得的重大成就。

转基因农作物育种发展与思考

黄大昉

2015, 31(4): 3-6. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.008

摘要 ( 401 )

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综述了国内外转基因作物育种及产业化发展现状，指出转基因技术发展已势不可挡，加快推进有利于抢占市场先机和技术制高点，延误时间只会坐失良机而付出更大代价。当前应以主要用作饲料、安全性确有保障的转基因植酸酶玉米和抗虫玉米为重点，尽快突破转基因认识误区和产业发展困境。为此提出了调整和修订不适应发展需要的管理规则和程序、制定转基因玉米产业化推进规划、加强转基因科普宣传和舆论引导等三项建议。

适合度分析对转基因逃逸潜在环境风险评价的意义

卢宝荣

2015, 31(4): 7-16. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.007

摘要 ( 369 )

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转基因作物的全球大规模种植引起了全世界的广泛关注甚至争议。经过遗传改良并具有自然选择优势的转基因作物进入商品化种植，可能将带来环境生物安全的顾虑。在这些生物安全的顾虑中，转基因通过花粉介导的基因漂移向栽培作物的野生近缘种逃逸及其导致的潜在环境风险，就是世人最为关注的环境生物安全问题之一。包括中国在内的许多国家，在转基因作物进行商品化生产之前都必须对转基因逃逸及其带来的潜在环境风险进行严格评价。按照风险评价的框架，转基因向野生近缘种逃逸及其带来潜在环境风险的评价包括3个连续的步骤：1）检测转基因漂移到作物野生近缘种的频率；2）分析转基因在野生近缘种中的表达；3）确定转基因对野生近缘种群体适合度和进化潜力的影响。大量基因漂移的研究结果已表明，转基因通过基因漂移向栽培作物邻近的野生近缘种群体逃逸难以避免，而转基因也会在作物的野生近缘种群体中正常表达。因此分析和评价转基因为野生近缘种带来的适合度效应，对于转基因逃逸及其环境风险的评价至关重要。对适合度的概念及其进化意义进行介绍，并对如何利用转基因的适合度效应分析转基因逃逸的环境风险，以及对此类环境风险进行研究和评价的具体方法予以介绍。上述知识和方法的掌握将有助于人们对转基因作物环境生物安全及其评价的全面理解。

转基因农产品安全性评价研究进展

邢福国,滑慧娟,刘阳

2015, 31(4): 17-24. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.010

摘要 ( 365 )

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转基因生物技术的迅速发展使其成为解决世界粮食短缺和农业环境污染问题，以及提高粮食营养和加工品质的主要手段。随着转基因作物商品化生产进程不断推进，转基因农产品种类和数量急剧增加，但转基因农产品的安全性仍受到怀疑，引起了民众的高度关注。就转基因农产品安全性评价的必要性，食用安全性评价、加工安全性评价和饲用安全性评价的内容和国内外研究进展分别概述，并多角度探讨了转基因农产品安全性评价的关键问题，包括新型转基因农产品的安全性评价、转基因农产品的食用安全标准化等，以期使民众科学地认知转基因农产品的安全性，并为转基因农产品安全性评价标准体系的建设提供科学依据和支撑。

基因组编辑：植物生物技术的机遇与挑战

程曦,王文义,邱金龙

2015, 31(4): 25-33. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.016

摘要 ( 508 )

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基于序列特异性核酸酶的基因组编辑技术可以在不同物种中对目标基因进行定点敲除，并可实现特定基因片段置换，基因的定点插入等基因组靶向修饰。基因组编辑是一种精准和高效的基因工程方法，近年来快速发展并得到了广泛的应用，并将改变生物技术的现状。目前，基因组编辑在不同植物，特别是农作物中的技术体系已建立，初步展示了其在植物生物技术领域的巨大潜力。介绍了不同基因组编辑系统的工作原理，并对基因组编辑技术在植物研究中的应用及成功案例进行了综述，最后对基因组编辑在植物生物技术领域所面临的机遇与挑战进行了讨论。

从作物的源流库理论展望新型育种技术

韩霄

2015, 31(4): 34-39. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.019

摘要 ( 478 )

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综述了源流库理论的进展，着重描述了维管束作为流的通道不仅能够运输营养物质而且转运不同种类的生物信号。结合最新的研究进展，针对反向育种中染色体非重组和染色体消除两个重要步骤，展望了利用维管束转运基因沉默信号实现花器官染色体操作的技术，为反向育种技术提供新的思路。

水稻生殖发育期耐热性的分子遗传机制研究进展

潘孝武,李小湘,黎用朝,姚奕,刘文强,盛新年

2015, 31(4): 40-46. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.001

摘要 ( 441 )

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水稻在生殖发育期对高温胁迫非常敏感，高温热害已经成为水稻生产最重要的限制因子之一。阐明水稻在生殖发育期耐热性的分子遗传机制，挖掘耐热关键基因，利用基因工程以及分子标记辅助选择的方法改良水稻品种的耐热性具有重要意义。从水稻生殖发育期耐热性的数量性状基因定位（QTL）、转录以及蛋白水平的高温应答、耐热转基因研究领域的进展进行了概述。

褪黑素与植物抗逆性研究进展

姜超强,祖朝龙

2015, 31(4): 47-55. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.013

摘要 ( 624 )

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褪黑素广泛存在于植物体内，对植物生长和发育方面有着重要的作用。其中，最为人们关注的是褪黑素在植物抵御干旱、高盐、极端温度和氧化胁迫等不良影响中所发挥的重要功能。随着人们对褪黑素研究的深入，褪黑素在植物体中发挥的作用和功能也更加明确，国内外在褪黑素与植物抗逆性关系的研究也取得了丰硕的成果。主要从植物体中褪黑素的合成途径、褪黑素在植物抗性反应中的作用以及内源褪黑素含量与逆境等方面进行了综述，并提出今后的研究方向。可以归纳为：植物体内褪黑素的合成机制与动物体内相似，但是确切的生物合成途径和具体的合成位点尚未明确；外源褪黑素处理能够增强植物抵御逆境的能力；逆境胁迫能够促进植物自身合成褪黑素，过表达褪黑素合成相关基因能够增加植物体内褪黑素的含量。

紫杉醇生物合成研究历史、现状及展望

邱德有,张彬,杨艳芳,邵芬娟,滕文静

2015, 31(4): 56-64. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.004

摘要 ( 592 )

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紫杉醇是从红豆杉中分离出来的一种二萜类化合物，是目前临床上使用最广泛的抗癌药物之一。回顾了紫杉醇生物合成的研究历史，主要包括参与红豆杉紫杉醇生物合成的结构基因、调控基因、红豆杉代谢组、内生真菌紫杉醇生物合成研究历史以及国际上紫杉醇生物合成专利情况等。介绍了近年来红豆杉和内生真菌紫杉醇生物合成研究的现状。最后探讨了本领域未来的研究方向并对其前景进行展望。

我国薯类基础研究的动态与展望

张鹏

2015, 31(4): 65-71. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.002

摘要 ( 390 )

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中国是世界上薯类生产大国，马铃薯、甘薯和木薯等在农业产业发展中发挥着重要作用。薯类主粮化已成为保障我国粮食安全的新措施，但其基础研究相对于“大作物”如水稻、玉米等还存在较大距离。开展三大薯类（木薯、甘薯和马铃薯）种质创新和新品种培育对推动薯类产业化意义重大，其中分子育种是其遗传改良的生长点和动力。从深化利用种质资源和基于基因组信息的基因挖掘，以及薯类共性和个性生物学问题的联合攻关等重要方面进行综述，阐明了薯类研究现状和趋势，旨为促进薯类分子育种技术的提升提供参考。

我国诱导多能干细胞研究进展

许锴,陈霞,高绍荣

2015, 31(4): 72-81. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.006

摘要 ( 380 )

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关于细胞重编程问题的探讨可以追溯至20世纪30年代。从汉斯·斯佩曼提出“胚胎诱导”概念开始，到20世纪60年代，约翰·戈登成功获得了经过体细胞核移植发育而来的爪蟾，再到1996年世界首例克隆哺乳动物克隆羊“多莉”的诞生，生物学家终于证实了高等动物的体细胞核能够通过核移植的方式重新建立多能性，但这一方法面临着很多社会伦理学问题，无法应用于医学实践。直到2006年Yamanaka小组诱导多能干细胞（Induced pluripotent stem cells，iPS 细胞），成功地绕过了这些伦理问题，诱导重编程才成为了当今干细胞生物学最为热门的研究方向。在诱导多能干细胞领域，我国一直位居世界前列，近年来更是在iPS技术的优化、机制研究和应用研究等方面作出了令世界瞩目的贡献，就这几方面做一综述。

猪多能性干细胞研究进展与前瞻

薛冰华,刘忠华

2015, 31(4): 82-91. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.009

摘要 ( 300 )

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多能干细胞具有能够分化为多种特定细胞类型的能力，主要包括胚胎干细胞、胚胎生殖细胞和诱导多能干细胞。猪因其在免疫学、形态学和生理结构上与人有着诸多类似的特点，正逐渐成为人类异种移植、细胞治疗和再生医学研究的理想生物学模型。然而，目前对猪多能干细胞的来源、特征及机制认识的不足直接阻碍了该研究领域的发展。因此，将对猪多能性干细胞的种类、鉴定标准、研究进展、亟待解决的问题进行详细地阐述，并在此基础上对猪多能性干细胞的研究进行了展望，希望为该研究领域的科研人员提供参考。

蜜蜂蛋白质组学研究新进展

冯毛,李建科

2015, 31(4): 92-98. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.012

摘要 ( 335 )

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蛋白质组学是后基因组时代的重要技术之一，随着超高压液相色谱、高分辨率和高灵敏度生物大分子质谱技术的快速发展，近年来在蜜蜂生物学和蜂产品研究领域的研究应用越来越广，蜜蜂的许多重要生物学形成机理被解析，蜂产品中的重要功能成分不断被鉴定，这对促进我国蜂学领域的原始创新具有重要意义。对近年来国际蜜蜂蛋白质组学的研究进行系统综述，旨在促进我国蜜蜂生物学和养蜂业的发展。

基于高通量测序技术的细菌非编码RNA研究方法进展

郭明璋,许文涛

2015, 31(4): 99-104. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.015

摘要 ( 362 )

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细菌非编码RNA指细菌中不编码蛋白质，而以RNA的分子形式起调控作用的一类核酸分子。高通量测序技术的应用极大地推进了多种细菌中非编码RNA的发现工作，但由于现阶段对细菌非编码RNA特征的认识尚不够深入，该领域测序数据的生物信息学分析还存在许多不足。介绍了应用高通量测序技术研究细菌非编码RNA的两种主要技术——RNA-seq技术和dRNA-seq技术，对现行的筛选非编码RNA的生物信息学分析方法进行综述，并对该领域生物信息学分析策略的改进提出设想。

表观遗传学及现代表观遗传生物医药技术的发展

姜楠,潘学峰

2015, 31(4): 105-119. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.005

摘要 ( 420 )

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表观遗传学和基于表观遗传机制的生物医药技术的研究已经成为后基因组时代生命科学技术领域的重要组成部分。围绕肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病及中老年神经退行性疾病等过程中DNA甲基化修饰、组蛋白翻译后修饰及非编码RNA等表观遗传学改变的深入研究，不仅有利于理解相关疾病的分子病理机制，而且，更有助于探寻基于表观遗传机制的有效治疗手段。在阐释表观遗传学修饰机制的基础上，对疾病过程中异常的表观遗传学修饰及相关生物医药技术的研究现状进行了归纳总结。

基于DNA自组装过程的纳米结构研究

俞洋,李江,张钊,樊春海

2015, 31(4): 120-133. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.011

摘要 ( 476 )

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基于DNA自组装的纳米结构在近年来取得了巨大的发展。回顾了DNA纳米结构的原理和发展历程，介绍了DNA纳米结构的特点和优势，对DNA纳米结构在生物检测、纳米反应器、可控排布、纳米机器人和药物递送领域的新进展和应用进行了综述，并对DNA纳米技术的未来进行了展望。

合成生物学技术研究进展

吕永坤,堵国成,陈坚,周景文

2015, 31(4): 134-148. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.017

摘要 ( 411 )

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合成生物学是一门将生物学工程化的应用学科，目的在于将生命元件标准化和模块化；也可用于生命起源等基础理论研究。对合成生物学进行了较为详细地介绍，主要综述了合成生物学领域新出现的方法及应用。

植物细胞壁多糖合成酶系及真菌降解酶系

公维丽,王禄山,张怀强

2015, 31(4): 149-165. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.014

摘要 ( 428 )

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秸秆类植物细胞壁多糖高效降解转化对我国农业经济的绿色可持续发展具有重要意义，然而植物细胞壁在长期进化过程中形成了复杂结构限制了工业化酶解转化的过程。一方面从植物细胞壁多糖合成酶系的多样性、细胞壁多糖成分的复杂性、超分子结构的异质性等方面综述了形成植物细胞壁抗降解屏障的原因；另一方面从真菌降解植物细胞壁酶系的多样性、不同菌株降解酶组成差异性等分析降解转化植物细胞壁时发挥的不同作用，从而为工业转化合理复配真菌降解酶系，提高秸秆生物质的利用效率提供理论支持。

蛋白质乙酰化修饰研究进展

吕斌娜,梁文星

2015, 31(4): 166-174. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.003

摘要 ( 629 )

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蛋白质乙酰化是一种普遍存在的、可逆而且高度调控的蛋白质翻译后修饰方式，主要发生在蛋白质赖氨酸残基的ε-NH₂位。乙酰化的研究历史已达50多年，目前已成为国际上蛋白质领域的研究热点。乙酰化修饰由乙酰基转移酶和去乙酰化酶共同调节，且参与了几乎所有的生物学过程，如转录、应激反应、新陈代谢以及蛋白合成与降解等。近年来，乙酰化修饰的检测技术发展迅速，从已广泛应用的质谱法到新技术如蛋白质芯片的加入，都为深入研究乙酰化提供了强有力的工具。蛋白质乙酰化应用广泛，主要在代谢疾病中发挥着重要的调控作用，而且去乙酰化酶抑制剂已经成为治疗心脏病、糖尿病和癌症等多种疾病的有潜力的试剂。围绕乙酰化的研究历程、功能、检测技术和应用进行了探讨和归纳，并在此基础上进行了展望和讨论。

全细胞催化法生产N-乙酰神经氨酸的研究进展

张丛丛,陈彩霞,陈笑,温雅,晏礼明,陶勇

2015, 31(4): 175-183. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.020

摘要 ( 409 )

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N-乙酰神经氨酸（N-acetyl-D-neuraminic acid，Neu5Ac）及其衍生物不仅在人体内发挥重要的生理生化功能，且已经应用到流感的预防和治疗。但已有的N-乙酰神经氨酸生产方法产量低、成本高，限制了其大规模生产和广泛应用。随着分子生物学技术及糖组学研究的发展与成熟，一种新型的生物技术即全细胞催化法生产N-乙酰神经氨酸正成为研究的热点。旨在介绍全细胞催化技术合成N-乙酰神经氨酸的研究进展。

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