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异源表达透明颤菌血红蛋白结合调控策略提高全细胞催化合成苯乳酸产量的研究
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作者 丁心成 孙瑞杰 +1 位作者 贾士儒 侯颖 《轻工学报》 北大核心 2026年第1期69-80,共12页
【目的】提高全细胞催化反应体系中菌株对O 2的利用率,高效催化苯丙氨酸(Phenylalanine,PHE)合成苯乳酸(Phenyllactic Acid,PLA)。【方法】基于异源表达透明颤菌血红蛋白(Vitreoscilla Hemoglobin,VHb)对宿主大肠杆菌生长情况的影响,采... 【目的】提高全细胞催化反应体系中菌株对O 2的利用率,高效催化苯丙氨酸(Phenylalanine,PHE)合成苯乳酸(Phenyllactic Acid,PLA)。【方法】基于异源表达透明颤菌血红蛋白(Vitreoscilla Hemoglobin,VHb)对宿主大肠杆菌生长情况的影响,采用基因工程技术构建包括VHb、氨基酸脱氨酶(L-amino Acid Deaminase,L-AAD)和乳酸脱氢酶(Lactate Dehydrogenase,LDH)的多酶偶联表达体系,优化关键酶的表达调控策略,并通过连续传代实验评价重组菌株的遗传稳定性。【结果】异源表达VHb能提高菌株对O 2的利用率,明显促进宿主大肠杆菌的生长速度和最大生物量。在摇瓶培养中,菌株在扩大培养阶段进入对数生长期的时间缩短了1.5 h,且在单独诱导表达VHb时最大生物量提高了46%。经VHb表达调控策略优化,获得优势重组菌株大肠杆菌BL21(pRSFDuet-aad-ldh-T7-rbs2-2 vhb);进一步优化全细胞催化反应体系,确定最优反应条件为PBS缓冲液浓度0.010 mol/L、pH值7.0、温度37℃、转速250 r/min,在此条件下,优势重组菌株的PLA最大产量为53.7 g/L;优势重组菌株稳定性良好,连续传代10次,每一代菌株PLA产量的变化率均小于5%,具有成为工业化菌株的潜力。【结论】异源共表达VHb可促进大肠杆菌的生长,提高全细胞催化合成PLA的产量。 展开更多
关键词 多酶偶联 全细胞催化 透明颤菌血红蛋白 苯乳酸 重组菌株
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基因编辑食品标识制度的理论证成、国际比较及中国方案 被引量:1
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作者 张文斐 杨菲 刘旭霞 《生物技术通报》 北大核心 2025年第3期25-34,共10页
基于基因编辑技术的自身特性与生物育种产业化扩面提速的现实需求,以可检测性标准构建独立的基因编辑食品标识制度确有必要。基因编辑食品标识制度在国际上有多种方案,欧盟对基因编辑食品标识的客体进行类型化处理,美国从法律依据、制... 基于基因编辑技术的自身特性与生物育种产业化扩面提速的现实需求,以可检测性标准构建独立的基因编辑食品标识制度确有必要。基因编辑食品标识制度在国际上有多种方案,欧盟对基因编辑食品标识的客体进行类型化处理,美国从法律依据、制度内容、公众参与等方面体现标识制度的透明化,加拿大则开放化地为基因编辑食品引入自愿透明度倡议。我国基因编辑作物产业化进程中,应通过制定专门法律文件,完善国内规则体系,加强国际沟通合作,良性对接国际规则来加强基因编辑食品标识制度的顶层设计,通过标识客体类型化、标识内容精细化、标识类型统一化来优化基因编辑食品标识制度的内容体系,通过完善可追溯制度、建立公开数据库、提高消费者认知来健全基因编辑食品标识制度的保障措施,以维护消费者的选择权和知情权,促进生物育种产业高质量可持续发展,保障国家生物安全,提高我国新兴生物技术运用及监管方案在农业领域的竞争力。 展开更多
关键词 基因编辑食品标识 可检测性 自愿标识 可追溯管理 公开数据库
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RNA农药的生物合成与产业现状 被引量:2
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作者 张建珍 李帅 +1 位作者 李涛 王艳丽 《新兴科学和技术趋势》 2025年第1期13-20,共8页
粮食安全是国家安全的重要基础,病虫害严重影响作物产量和品质,化学农药长期不合理使用引发抗药性、环境污染等一系列问题,研发高效、环保、安全的新型农药成为农业绿色发展的必然趋势。RNA农药是基于RNA干扰(RNAi)技术的新一代农药,因... 粮食安全是国家安全的重要基础,病虫害严重影响作物产量和品质,化学农药长期不合理使用引发抗药性、环境污染等一系列问题,研发高效、环保、安全的新型农药成为农业绿色发展的必然趋势。RNA农药是基于RNA干扰(RNAi)技术的新一代农药,因其特异性强、研发周期短、无残留、对非靶标生物影响小等优势,成为国际研究前沿热点和产业重点关注领域。本文围绕RNA农药展开论述,首先,介绍了其研发背景,指出RNA农药是应对农业病虫害防控难题的有效途径;其次,阐述了RNA农药的生物合成方式,包括细菌底盘生产、酵母底盘生产和无细胞生产,比较了不同生产方式的优劣性;然后,探讨了RNA农药的产业化现状,介绍了全球市场规模及增长趋势,国内外企业和科研团队在RNA农药研发和应用方面的成果,以及我国相关政策对RNA农药发展的导向作用;最后,提出我国在RNA农药应用领域需要建立相关技术标准和完善法律法规,以促进其商业化进程。本文旨在为RNA农药的发展趋势及政策解读提供参考,助力RNA农药的研发与应用推广。 展开更多
关键词 RNA农药 生物合成 合成生物学 产业现状
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鱼类基因编辑辅助育种的应用与生物安全风险管控 被引量:2
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作者 殷战 石生持 +1 位作者 李学辉 翟刚 《水生生物学报》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
针对特定遗传位点实现定点突变的基因编辑技术的出现,大大加速农业生物育种的进程。文章在简述基因编辑技术在作物、牲畜性状改良带来的快速、颠覆性改良研究与应用的基础上,着重关注国内外学者对养殖鱼类的基因编辑技术辅助育种方面的... 针对特定遗传位点实现定点突变的基因编辑技术的出现,大大加速农业生物育种的进程。文章在简述基因编辑技术在作物、牲畜性状改良带来的快速、颠覆性改良研究与应用的基础上,着重关注国内外学者对养殖鱼类的基因编辑技术辅助育种方面的研究。在回顾了我国学者在养殖鱼类生产与品质性状改良的亮点成果之后,文章重点讨论了国内外学者对养殖鱼类基因编辑育种的生物安全,包括食品安全和生态安全的论点;并对基因编辑鱼类导致食品安全和生态安全风险的评价、防控策略等研究进展进行论述。最后,对“可控不育”技术研究进展,及其在基因编辑养殖鱼类生态安全风险防控、育种知识产权保障、编辑鱼类的产业化应用的促进作用和未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 基因编辑 鱼类育种 生物安全 可控不育
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联合GWAS和转录组分析挖掘与白斑狗鱼耐高温性状关联的SNP
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作者 海萨·艾也力汗 焦飞 +2 位作者 刘鸿 呼德拉提·阿那斯 沈玉帮 《生物技术进展》 2025年第3期432-445,共14页
研究旨在提升白斑狗鱼对极端高温的适应能力和满足向南部温暖地区养殖发展的需求,进一步发掘与其耐高温性状显著关联的基因位点和候选基因。首先基于前期对热敏感与耐高温群体的简化基因组测序数据,利用混合线性模型(mixed-linear model... 研究旨在提升白斑狗鱼对极端高温的适应能力和满足向南部温暖地区养殖发展的需求,进一步发掘与其耐高温性状显著关联的基因位点和候选基因。首先基于前期对热敏感与耐高温群体的简化基因组测序数据,利用混合线性模型(mixed-linear model,MLM)进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)筛选出与耐高温性状显著关联的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点;继而采用转录组测序技术对4组不同热处理幼鱼的脑组织进行基因差异表达分析;随后联合GWAS和转录组分析筛选出候选基因和SNP位点;最后利用Sanger测序技术,以耐高温组和参考组为材料,对显著关联的SNP位点加以验证。结果显示,GWAS分析获得了471个与耐高温性状显著关联的SNP位点。GO和KEGG分析显示,DEGs显著富集于内质网应激和免疫系统相关通路。GSEA分析显示,热胁迫84 h后先天免疫反应被激活,并且与NAD(+)ADP-核糖基转移酶活性相关的基因被诱导。先天免疫反应启动和调控相关基因的PPI分析显示,parp14、parp9、stat1和stat3是核心基因,同时也是互作基因。热应激反应中parp14可能通过调控stat1、stat3等下游效应基因来发挥保护细胞的作用。GWAS获得的SNP位点中,有2个SNP位点位于parp14基因的第三外显子。验证结果显示,parp14基因第三外显子中的2个SNP位点与耐高温性状显著相关,且为完全连锁不平衡,其中位点rsc.646T>C为错义突变,位点rsc.777G>A为同义突变。研究筛选出与白斑狗鱼耐高温相关的候选基因及与耐高温性状显著关联的2个SNP位点,可为白斑狗鱼耐高温性状的遗传机制和分子标记辅助育种提供理论依据。 展开更多
关键词 白斑狗鱼 耐高温性状 GWAS 转录组 parp14 SNP
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籼稻资源稻瘟病抗性基因的分子检测与抗性分析
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作者 陈春 李凡 +3 位作者 郭新亚 王飞飞 王磊 陈卫军 《北方农业学报》 2025年第2期1-9,共9页
【目的】探明5个抗稻瘟病基因(Pi2、Pib、Pita、Pigm、Pi9)在86份籼稻资源中的分布及不同基因型组合的抗性效应,为抗稻瘟病品种的选育及稻瘟病抗性基因的有效聚合提供理论依据。【方法】利用5对扩增条带清晰的功能标记,对86份黄淮稻区... 【目的】探明5个抗稻瘟病基因(Pi2、Pib、Pita、Pigm、Pi9)在86份籼稻资源中的分布及不同基因型组合的抗性效应,为抗稻瘟病品种的选育及稻瘟病抗性基因的有效聚合提供理论依据。【方法】利用5对扩增条带清晰的功能标记,对86份黄淮稻区籼稻的稻瘟病抗性基因进行检测,并结合人工接种鉴定,明确5个抗性基因的分布和该地区中、高抗性的基因型组合。【结果】5个抗性基因Pi2、Pib、Pita、Pigm、Pi9在86份籼稻中的分布频率分别为98.80%、46.50%、55.80%、48.80%、1.20%。在86份供试材料中共检测出10种基因组合,分别为不含任何抗性基因、Pi2、Pi2+Pita、Pi2+Pib、Pi2+Pigm、Pi2+Pib+Pita、Pi2+Pi9+Pigm、Pi2+Pib+Pigm、Pi2+Pita+Pigm、Pi2+Pib+Pita+Pigm。接种鉴定为中抗以上的材料共有33份,占比38.37%;含有3种基因型Pi2+Pib+Pita、Pi2+Pita+Pigm、Pi2+Pib+Pita+Pigm的材料中,中抗以上材料占比分别为50%、80%和100%。【结论】Pi2在86份籼稻中的分布频率最高,为98.80%;抗性较好的3个基因型组合分别是Pi2+Pib+Pita、Pi2+Pita+Pigm和Pi2+Pib+Pita+Pigm。 展开更多
关键词 籼稻 稻瘟病 抗性基因 抗性分析 基因型
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CRISPR/Cas9基因编辑技术创制水稻雄性不育系的研究进展 被引量:2
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作者 杨大兵 胡亮 +4 位作者 杜雪树 万丙良 夏明元 戚华雄 李进波 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2025年第3期24-34,共11页
CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated protein 9)基因编辑技术可以对特定基因进行改造,从而实现目标性状的定向改良,在作物遗传改良中具有良好的应用前景。而基于雄性不育系... CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated protein 9)基因编辑技术可以对特定基因进行改造,从而实现目标性状的定向改良,在作物遗传改良中具有良好的应用前景。而基于雄性不育系建立的杂交水稻育种体系是水稻杂种优势利用的重要途径,编辑水稻雄性不育基因能够定向创制新的雄性不育种质,有助于丰富杂交水稻不育系遗传资源,更好地利用水稻杂种优势。综述了CRISPR/Cas9基因编辑技术创制水稻雄性不育系的研究进展,展望了基因编辑水稻雄性不育系未来研究方向,以期为杂交水稻育种技术的创新与发展提供参考。 展开更多
关键词 基因编辑 水稻 雄性不育系 育种应用
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栗酒裂殖酵母来源黄素单加氧酶的性质及催化合成S-甲基-L-半胱氨酸亚砜的应用 被引量:1
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作者 连蒙卡 宋兆霖 +6 位作者 高文静 朱刚 董孟君 李玉 刘逸寒 王凤华 路福平 《生物工程学报》 北大核心 2025年第1期474-485,共12页
S-甲基-L-半胱氨酸亚砜(S-methyl-L-cysteine sulfoxide,SMCO)是一种具有多种功能特性的非蛋白质含硫氨基酸。目前关于催化S-甲基-L-半胱氨酸(S-methyl-L-cysteine,SMC)生物合成SMCO的酶鲜有报道。本研究将栗酒裂殖酵母(Schizosaccharom... S-甲基-L-半胱氨酸亚砜(S-methyl-L-cysteine sulfoxide,SMCO)是一种具有多种功能特性的非蛋白质含硫氨基酸。目前关于催化S-甲基-L-半胱氨酸(S-methyl-L-cysteine,SMC)生物合成SMCO的酶鲜有报道。本研究将栗酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)来源的黄素单加氧酶基因(spfmo)通过大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)进行异源表达,并对其酶学性质进行了分析。重组SpFMO的最适催化条件为30℃、pH 8.0,该条件下比酶活为72.77 U/g;此外,适当的Mg2+可以提高SpFMO的酶活;经酶动力学分析,该酶对底物SMC的酶促反应动力学参数Km值为23.89μmol/L,催化效率kcat/Km为61.71 L/(min·mmol)。在最适条件下,SpFMO催化SMC在9 h内生成SMCO的产率为12.31%。本研究为酶法合成SMCO提供了一定参考。 展开更多
关键词 黄素单加氧酶 酶学性质 S-甲基-L-半胱氨酸 S-甲基-L-半胱氨酸亚砜 金属离子
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光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi)基因组Survey及线粒体基因组研究 被引量:1
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作者 赖洁 叶树政 +6 位作者 黄文炜 李斯迅 邓彬华 韩崇 龚剑 桂林 李强 《海洋与湖沼》 北大核心 2025年第2期423-432,共10页
光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi)是我国南部重要经济鱼类,为了解其基因组特征及线粒体基因组结构,首次采用二代高通量测序技术对珠江和赣江水系光倒刺鲃基因组进行Survey分析,并在此基础上提取出两者的线粒体基因组。结果显示珠江和赣... 光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi)是我国南部重要经济鱼类,为了解其基因组特征及线粒体基因组结构,首次采用二代高通量测序技术对珠江和赣江水系光倒刺鲃基因组进行Survey分析,并在此基础上提取出两者的线粒体基因组。结果显示珠江和赣江水系光倒刺鲃基因组大小分别为1769.91 Mb和1846.46 Mb,均为简单杂合型基因组。珠江和赣江水系光倒刺鲃线粒体基因组长度分别为16543 bp和16546 bp,除16S rRNA、tRNA-Leu(UUA)和D-loop区外,两水系其他线粒体基因长度一致。光倒刺鲃线粒体蛋白编码基因中出现不完整的密码子T/TA。tRNA中除tRNA-Ser(GCT)外,其他均能折叠形成正常二级结构。利用线粒体基因组序列计算各水系个体间的遗传距离,使用邻接法和贝叶斯法构建系统进化树,结果表明赣江和桐江水系光倒刺鲃亲缘关系最近,台湾水系光倒刺鲃与大陆水系的亲缘关系较远,台湾种群光倒刺鲃可能是有效种。该研究旨在为研究光倒刺鲃群体遗传学和分子系统学提供基础信息,为今后其种质鉴定、保护和开发利用提供科学依据。 展开更多
关键词 光倒刺鲃 基因组Survey 线粒体基因组 系统发育
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异源蛋白在枯草芽孢杆菌中高效表达策略研究进展 被引量:1
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作者 聂珂珂 刘英 +1 位作者 王仕楷 彭小伟 《生物加工过程》 2025年第2期212-225,共14页
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)具有遗传背景清晰、无密码子偏好、生长迅速、蛋白分泌能力强以及无致病性等优点,是异源蛋白表达的优选模式菌株。目前已有多种工业酶实现了其在枯草芽孢杆菌中的高效表达,如α淀粉酶、β葡聚糖酶、角... 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)具有遗传背景清晰、无密码子偏好、生长迅速、蛋白分泌能力强以及无致病性等优点,是异源蛋白表达的优选模式菌株。目前已有多种工业酶实现了其在枯草芽孢杆菌中的高效表达,如α淀粉酶、β葡聚糖酶、角蛋白酶和纳豆激酶等。本文从异源蛋白高效表达策略、异源蛋白分泌途径优化策略、菌株改造策略及发酵优化策略4个方面进行综述,系统地对枯草芽孢杆菌异源蛋白表达系统的优化策略进行归纳总结,并对如何提高异源蛋白产量提出了新的建议和策略。 展开更多
关键词 枯草芽孢杆菌 异源蛋白 高效表达策略 酶制剂 工业化应用
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根系木质素含量影响玉米耐盐性的机制研究 被引量:2
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作者 张青云 马蕾 +5 位作者 胥华 靳礼安 邹俊杰 王宝宝 陈全家 徐妙云 《生物技术进展》 2025年第1期67-77,共11页
土壤盐度是全球农业生产的主要制约因素,对农业可持续发展和粮食安全造成严重威胁。玉米(Zea mays L.)是我国三大作物之一,而盐碱地是我国极为重要的后备耕地资源。木质素作为植物细胞壁的主要结构成分,研究玉米中木质素的积累及细胞壁... 土壤盐度是全球农业生产的主要制约因素,对农业可持续发展和粮食安全造成严重威胁。玉米(Zea mays L.)是我国三大作物之一,而盐碱地是我国极为重要的后备耕地资源。木质素作为植物细胞壁的主要结构成分,研究玉米中木质素的积累及细胞壁增厚对高盐度的响应具有重要意义。选取耐盐玉米自交系(Zhongke4M、Zheng58)和盐敏感玉米自交系(PH4CV、Chang7-2)为研究对象,采用清水对照和200 mmol·L^(-1) NaCl处理,分析不同盐浓度下玉米根系的形态变化、细胞学特征,检测相关酶活性、木质素含量和基因表达的差异。甲苯胺蓝染色结果表明,耐盐自交系Zhongke4M和Zheng58在盐胁迫下根皮层和内皮层面积的减少明显低于盐敏感玉米自交系PH4CV、Chang7-2。此外,番红荧光观察显示,耐盐自交系在盐胁迫下木质化程度增强或保持稳定,而盐敏感自交系则木质化程度下降。结果表明,耐盐自交系Zhongke4M和Zheng58在盐胁迫下木质素含量稳定,而盐敏感自交系显著降低。酶活性分析显示,盐胁迫下苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyase,PAL)和肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohd dehydrogenase,CAD)在盐敏感自交系中活性降低,而肉桂酸4-羟化酶(cinnamic acid 4-hydroxylase,C4H)在耐盐自交系中活性上升。RNA-seq分析确定了3个与木质素合成相关的基因,其在不同玉米品种中的表达量存在差异。研究结果为深入理解玉米通过调节木质素积累和细胞壁结构应对盐胁迫提供了新视角,有助于揭示玉米的耐盐机制。 展开更多
关键词 玉米 耐盐性 根系 细胞壁 木质素
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鳗弧菌及脂多糖刺激下大菱鲆肝脾凝集素和Toll样受体基因的时序表达分析
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作者 苟冬惠 孙志宾 +6 位作者 马爱军 田蜜 王新安 黄智慧 孙伟恒 朱春月 刘志峰 《海洋与湖沼》 北大核心 2025年第4期989-1001,共13页
凝集素和Toll样受体对激活先天免疫系统以应对入侵的病原体至关重要,为探究革兰氏阴性菌鳗弧菌、灭活鳗弧菌以及LPS刺激大菱鲆PAMP识别受体基因的免疫应答机制,以平均体质量为(19.37±4.31)g、平均体长为(10.71±0.69)cm的大菱... 凝集素和Toll样受体对激活先天免疫系统以应对入侵的病原体至关重要,为探究革兰氏阴性菌鳗弧菌、灭活鳗弧菌以及LPS刺激大菱鲆PAMP识别受体基因的免疫应答机制,以平均体质量为(19.37±4.31)g、平均体长为(10.71±0.69)cm的大菱鲆为实验对象,分别于免疫后0、12、24、48、72和96 h采集肝和脾组织,提取总RNA,采用qPCR检测肝脏和脾脏中LEC、SAP、TLR5M、TLR14基因的表达水平。结果显示:在肝脏中,活菌刺激下LEC、SAP、TLR5M和TLR14基因与对照组相比均呈上调表达,上调表达高峰均在0~24 h,基因表达量最高值是对照组的14~3857倍;灭活菌和LPS刺激下LEC、TLR5M和TLR14基因与对照组相比均呈上调表达,表达高峰分别在24~72 h和48~72 h,最高表达量分别是对照组的52~447倍和18~184倍。在脾脏中,活菌刺激下LEC和TLR14基因与对照组相比均呈上调表达,上调表达高峰均在0~24 h,基因表达量最高值是对照组的5~223倍;灭活菌和LPS刺激下LEC、SAP和TLR14基因与对照组相比均呈上调表达,LEC和SAP表达高峰在0~12 h,TLR14表达高峰在48~72 h,最高表达量分别是对照组的4~28倍和2~68倍,其他基因表现为显著下调或无明显变化。研究结果表明:不同免疫刺激能引起肝脏和脾脏PAMP识别受体基因的快速变化,并且这些基因的表达变化具有组织特异性。免疫后肝脏和脾脏在0~72 h中,可用更为简单的免疫增强剂LPS或灭活菌代替活菌注射,通过LEC、SAP、TLR5M和TLR14 PAMP识别受体基因表达作为评价指标。研究结果可为抗鳗弧菌新品种选育和海水鱼类免疫增强剂筛选提供理论依据。 展开更多
关键词 病原相关分子模式 模式识别受体 凝集素 Toll样受体 革兰氏阴性菌 鳗弧菌
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大鳞副泥鳅台湾种群(Paramisgurnus dabryanus ssp.Taiwan)及选育品系“赣红1号”(“Ganhong No.1”)体色早期发育和相关基因的表达分析
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作者 胡艳 刘毅 +7 位作者 马爱军 王海华 孙志宾 蒋宇航 曹郡文 张皓 黄智慧 马本贺 《海洋与湖沼》 北大核心 2025年第1期214-225,共12页
为探究大鳞副泥鳅台湾种群(Paramisgurnus dabryanus ssp. Taiwan,以下简称台鳅)和选育系“赣红1号”(“Ganhong No.1”,以下简称红鳅)体色发育形成过程中色素相关基因和通路的动态变化对体色发育及调控的影响,研究红鳅体色突变的形成机... 为探究大鳞副泥鳅台湾种群(Paramisgurnus dabryanus ssp. Taiwan,以下简称台鳅)和选育系“赣红1号”(“Ganhong No.1”,以下简称红鳅)体色发育形成过程中色素相关基因和通路的动态变化对体色发育及调控的影响,研究红鳅体色突变的形成机制,实验通过显微观察和荧光定量PCR等方法,探究了台鳅和红鳅成鱼5种鱼鳍色素细胞类型、早期体色发育的过程,以及不同发育时期14个体色相关基因(tyr、mitfa、foxd3、oca2、dct、tbx2a、kita、slc45a2、pmela、asip1、edn3、creb3l2、gch1和apoeb)的相对表达情况。结果表明,台鳅5种鱼鳍含有黑色素细胞、黄色素细胞和红色素细胞,红鳅5种鱼鳍含有黄色素和红色素细胞两种色素细胞;台鳅和红鳅色素细胞均在出膜后形成;荧光定量结果显示在初孵仔鱼、仔鱼24 h和成鱼皮肤中,基因tyr、slc45a2在台鳅和红鳅中的表达差异不显著,在仔鱼24 h和成鱼皮肤中,基因mitfa和foxd3在台鳅和红鳅表达中差异极显著(P<0.001)。结果表明基因tyr、slc45a2不是“赣红1号”体色形成的关键突变基因,基因mitfa和foxd3可能与红鳅体色形成机制有关,研究为深入了解“赣红1号”体色突变发生分子机制奠定了基础,并为红鳅育种提供科学依据,丰富了鱼类体色变异现象多样化的遗传机制。 展开更多
关键词 大鳞副泥鳅台湾种群(Paramisgurnus dabryanus ssp.Taiwan) “赣红1号”(“Ganhong No.1”) 色素细胞 体色发育 荧光定量PCR
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大菱鲆(Scophthalmus maximus)Smad基因家族鉴定及高温胁迫下心脏中的表达分析
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作者 蒋宇航 黄智慧 +7 位作者 马爱军 曹郡文 孙志宾 张皓 赵一诺 刘志峰 王新安 徐荣静 《海洋与湖沼》 北大核心 2025年第3期746-759,共14页
大菱鲆(Scophthalmus maximus)是一种冷水性海洋比目鱼类,近年来随着全球变暖的加剧,高温导致其产生严重的热应激反应。心脏是脊椎动物胚胎发育过程中第一个形成并发挥作用的器官,在影响鱼类耐热上限,提高鱼类对环境的适应能力方面至关... 大菱鲆(Scophthalmus maximus)是一种冷水性海洋比目鱼类,近年来随着全球变暖的加剧,高温导致其产生严重的热应激反应。心脏是脊椎动物胚胎发育过程中第一个形成并发挥作用的器官,在影响鱼类耐热上限,提高鱼类对环境的适应能力方面至关重要。Smad基因家族(Smads)是转化生长因子-β(TGF-β)信号通路下游关键的信号因子,在心脏重塑过程中发挥关键作用。因此,研究Smads在高温胁迫下心脏中发挥的作用,有助于理解鱼类耐热机制以及为培育耐高温新品种提供理论依据。采用生物信息学的方法对大菱鲆Smad基因家族(Sm-smads)进行了全基因组水平的鉴定,家族成员基础信息分析、理化性质预测,系统发生树构建等;开展高温胁迫实验,利用实时荧光定量PCR的方式对Sm-smads进行组织表达丰度分析以及高温胁迫下心脏中的表达差异分析。基因鉴定结果显示,在大菱鲆基因组中共鉴定出12个Sm-smads成员,相对分散地分布在7条染色体上,可以划分为4个亚家族;另外,基因结构、motif分析和多重序列比对的分析结果表明Sm-smads在进化过程中具有较高的保守性。基因表达分析显示,常温下(14℃)Sm-smads在心脏、肝脏、肾脏、脑和脾脏中均有表达,在心脏和肝脏中的表达丰度相对较高;高温胁迫下大菱鲆心脏组织中Sm-smads的表达出现显著变化,其中Sm-smad1、Sm-smad2、Sm-smad3、Sm-smad4、Sm-smad7、Sm-smad8、Sm-smad10、Sm-smad11显著上调,Sm-smad9显著下调,推测这些基因在高温胁迫过程中参与了大菱鲆心脏热重塑调节。研究结果可为解析高温胁迫过程中Sm-smads在心脏中的调控功能奠定基础,为高温胁迫引起心脏重塑的机制研究提供候选基因资源。 展开更多
关键词 大菱鲆 Smad基因家族 心脏功能 高温胁迫 基因表达
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花生主要产量性状分子标记与QTL研究进展
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作者 韩育 宁洽 +7 位作者 吕永超 孙晓苹 李美君 赵跃 张晓岩 杨翔宇 刘海龙 曹铁华 《花生学报》 北大核心 2025年第3期341-356,共16页
本文整理分析了我国花生单产、种植面积与种植结构的统计数据,综述了国内外花生(百)果质量、单株果数和出仁率的遗传定位文献,为高产育种提供理论依据和实用工具。花生(百)果质量的QTL分布于13个热点染色体(A3、A4、A5、A6、A7、A8、B3... 本文整理分析了我国花生单产、种植面积与种植结构的统计数据,综述了国内外花生(百)果质量、单株果数和出仁率的遗传定位文献,为高产育种提供理论依据和实用工具。花生(百)果质量的QTL分布于13个热点染色体(A3、A4、A5、A6、A7、A8、B3、B5、B6、B7、B8、B9和B10),共定位出59个主效QTL。强候选基因有3个:Arahy.3R9A5K、Aradu.K0L5G和AhRUVBL2(Arahy.TSR8I7)。开发了3个分子标记,确定了3个显著关联的SNP分子标记。花生单株果数QTL所在的染色体有13个,分别为A2、A4、A5、A6、A7、A9、A10、B3、B4、B5、B6、B7和B8,其中A5、A9和B8为热点染色体。共有22个QTL,其中6个为主效QTL,候选基因为AhMYB51(Arahy.04JNDX)。花生出仁率的QTL的热点染色体有11个,分别为A4、A5、A7、A8、A9、B1、B3、B4、B5、B6和B10,主效QTL有24个。强候选基因有4个:Aradu.A5UR9、Araip.J1S7B、Araip.Y03J3和Araip.X1ALQ,开发了4个分子标记,确定出10个显著关联的SNP分子标记。这些研究为花生高产品种的精准选育提供了关键靶点和高效工具,有助于我国花生产业提质增效。 展开更多
关键词 花生 QTL (百)果质量 单株果数 出仁率 产量性状
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养殖条件下成年大鳍鳠(Mystus macropterus)精巢发育规律及血清性类固醇激素周年变化
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作者 陈思奇 朱永久 +2 位作者 吴兴兵 李晓莉 李学梅 《海洋与湖沼》 北大核心 2025年第4期1021-1027,共7页
为探明养殖条件下成年(4+龄)大鳍鳠精巢发育规律及血清性类固醇激素(睾酮、雌二醇和11-酮基睾酮)含量的周年变化特征,通过组织切片技术和酶联免疫法,对养殖条件下成年大鳍鳠精巢发育的形态及组织学特点和血清中性类固醇激素含量的周年... 为探明养殖条件下成年(4+龄)大鳍鳠精巢发育规律及血清性类固醇激素(睾酮、雌二醇和11-酮基睾酮)含量的周年变化特征,通过组织切片技术和酶联免疫法,对养殖条件下成年大鳍鳠精巢发育的形态及组织学特点和血清中性类固醇激素含量的周年变化进行分析。实验结果表明,养殖条件下成年大鳍鳠精巢扁平,有着明显的指状分枝,其周年变化经历如下过程:4月为Ⅳ期精巢(精子开始出现期),5月发育至Ⅴ期精巢(完全成熟期),7月绝大部分发育至Ⅴ期精巢,8~12月均有Ⅴ期、Ⅵ期(退化吸收期)精巢存在。翌年3月发育至Ⅲ期(精母细胞成熟期)。养殖条件下成年大鳍鳠GSI、HSI、CF的周年变化范围分别为0.06%~0.38%、0.77%~2.15%、0.61%~0.88%,其血清睾酮水平的变化同精巢发育基本一致,在精子排放过程中达到最大值(8.50μg/L);11-酮基睾酮在精子排放结束后达到最大值(0.22μg/L),雌二醇在睾酮峰值之后达到峰值(43.74 ng/L)。首次对全人工养殖条件下的成年大鳍鳠雄鱼性腺发育进行了观察和研究,相关数据可为掌握大鳍鳠的繁殖规律和优化人工繁育技术提供理论参考。 展开更多
关键词 大鳍鳠 精巢发育 组织学 性类固醇激素
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3种消毒剂对美洲鳗鲡(Anguilla rostrata)生理生化和免疫相关功能的作用机制研究
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作者 陈保宏 邹文政 +3 位作者 李忠琴 庄建军 邓昆如 江兴龙 《海洋与湖沼》 北大核心 2025年第5期1311-1321,共11页
以美洲鳗鲡为研究对象,探究3种消毒剂(苯扎溴铵、聚维酮碘、戊二醛)对鳗鲡常发致病菌的抑杀作用,以及药浴后鳗鲡机体生理生化和免疫功能的变化规律。首先采用琼脂扩散法和稀释法分别测定3种消毒剂对嗜水气单胞菌和迟缓爱德华氏菌的抑制... 以美洲鳗鲡为研究对象,探究3种消毒剂(苯扎溴铵、聚维酮碘、戊二醛)对鳗鲡常发致病菌的抑杀作用,以及药浴后鳗鲡机体生理生化和免疫功能的变化规律。首先采用琼脂扩散法和稀释法分别测定3种消毒剂对嗜水气单胞菌和迟缓爱德华氏菌的抑制作用,其次利用氮蓝四唑还原法和流式细胞术检测外周血白细胞活性,再采用试剂盒检测鳗鲡血清生化指标,以及应用实时荧光定量PCR分析鳗鲡脏器的热休克蛋白基因表达水平。结果确定苯扎溴铵、聚维酮碘、戊二醛的药浴浓度分别为1.5、15、4 mg/L,均对两株鳗鲡致病菌的抑制率达到60%以上,而且三者均增强鳗鲡外周血白细胞的吞噬活性,但对白细胞呼吸代谢具有不同程度的抑制作用。活体药浴研究表明,1.5 mg/L苯扎溴铵可提高鳗鲡肾脾肠的免疫功能和抗应激能力,但在一定程度上削弱鳗鲡肝脏代谢功能;15 mg/L聚维酮碘能提高肾脾肠肝的免疫功能和抗应激能力;4 mg/L戊二醛能提高脾肾肝抗应激能力,但降低了肌肉抗应激能力。因此,在水产养殖期间合理正确选用不同种类的消毒剂及安全有效剂量,确保在一定程度上防控疾病暴发,研究结果为鳗鲡养殖过程选择消毒剂种类和安全有效浓度提供科学依据。 展开更多
关键词 消毒剂 美洲鳗鲡 白细胞 HSP70 HSC70 荧光定量PCR 流式细胞术
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脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)羧酸酯酶家族基因的鉴定及其在虾青素累积中的功能研究
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作者 韩玉敏 于洋 +1 位作者 张成松 李富花 《海洋与湖沼》 北大核心 2025年第5期1260-1273,共14页
羧酸酯酶(CarE)能有效催化多种酯类化合物水解,在脂质代谢中起着重要作用,而虾青素代谢可能与脂质代谢密切相关。为解析羧酸酯酶基因在甲壳动物虾青素累积中的作用,以脊尾白虾为研究对象,基于转录组数据鉴定了13条羧酸酯酶基因家族序列... 羧酸酯酶(CarE)能有效催化多种酯类化合物水解,在脂质代谢中起着重要作用,而虾青素代谢可能与脂质代谢密切相关。为解析羧酸酯酶基因在甲壳动物虾青素累积中的作用,以脊尾白虾为研究对象,基于转录组数据鉴定了13条羧酸酯酶基因家族序列,系统解析了其结构域特征和功能分类。通过比较组学分析获得一个与虾青素累积相关的羧酸酯酶基因,命名为EcEsterase E4-like,其在富集虾青素的脊尾白虾突变体中转录表达量显著降低,因此对其在脊尾白虾中的表达特征和功能进行了系统研究。该基因在脊尾白虾的血细胞、肝胰腺、胃和肠中高表达,且在虾青素投喂后表达量显著提高,说明其在虾青素的累积过程中可能发挥重要作用。通过RNA干扰技术将该基因进行干扰后,可引起脊尾白虾肝胰腺中的甘油磷脂代谢通路、电子传递链和氧化磷酸化通路相关基因发生显著变化,且与虾青素转运和分解相关的基因如视黄醇脱氢酶11、类视黄醇受体和类胡萝卜素加氧酶等的表达量下调,说明其可能通过影响脂质和类胡萝卜素分解代谢等过程影响虾青素在体内的富集与沉积。研究结果不仅拓展了对甲壳动物羧酸酯酶基因生物学功能的新认知,也为虾蟹类等甲壳动物的品质改良提供了理论支撑。 展开更多
关键词 脊尾白虾 羧酸酯酶 虾青素累积 RNA干扰 转录组测序
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敲除ATG5基因Vero-SN细胞系的建立
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作者 刘迪一 陈炳春 +4 位作者 杨雪 王会宝 殷相平 任善会 窦永喜 《中国兽医科学》 北大核心 2025年第12期1599-1607,共9页
为探讨病毒如何利用宿主细胞自噬机制进行复制和传播提供研究模型,本研究利用CRISPR/Cas9系统构建ATG5基因敲除细胞系。首先针对非洲绿猴肾细胞(Vero)的ATG5基因设计靶向sgRNA序列,并将其连接到慢病毒载体中,包装得到重组慢病毒,用其感... 为探讨病毒如何利用宿主细胞自噬机制进行复制和传播提供研究模型,本研究利用CRISPR/Cas9系统构建ATG5基因敲除细胞系。首先针对非洲绿猴肾细胞(Vero)的ATG5基因设计靶向sgRNA序列,并将其连接到慢病毒载体中,包装得到重组慢病毒,用其感染Vero-SN细胞,经过筛选得到ATG5基因敲除的亚克隆细胞系。利用TCID_(50)和Western-blot技术检测小反刍兽疫病毒(peste des petits ruminants virus,PPRV)分别在Vero-SN细胞和ATG5基因敲除细胞系中的复制能力。结果表明,本研究成功建立了VeroSN-ATG5KO细胞系,且抑制细胞自噬不利于病毒复制。该基因敲除细胞系的建立为后续探究病毒与自噬蛋白的相互作用及分子机制提供了试验材料。 展开更多
关键词 CRISPR/Cas9 Vero-SN细胞系 ATG5基因 自噬 基因敲除
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TRIF敲除NA与BHK-21细胞系的构建及对狂犬病病毒增殖效率的影响
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作者 黄伟涛 李家琪 +3 位作者 彭瑶 殷相平 郭霄峰 罗均 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第5期627-636,共10页
【目的】通过CRISPR/Cas9技术构建β干扰素TIR结构域衔接蛋白(TIR-domain-containing adaptorinducing interferon β,TRIF)基因敲除小鼠NA细胞系与仓鼠BHK-21细胞系,评估狂犬病病毒(Rabies virus,RABV)在敲除细胞系中的增殖能力,探究T... 【目的】通过CRISPR/Cas9技术构建β干扰素TIR结构域衔接蛋白(TIR-domain-containing adaptorinducing interferon β,TRIF)基因敲除小鼠NA细胞系与仓鼠BHK-21细胞系,评估狂犬病病毒(Rabies virus,RABV)在敲除细胞系中的增殖能力,探究TRIF在RABV感染过程中的功能。【方法】首先,设计单向导RNA(Single guide RNA,sgRNA),构建用于TRIF基因敲除的重组质粒pSpCas9-NA-TRIF-KO和pSpCas9-BHK-21-TRIF-KO,将重组质粒转染野生型NA与BHK-21细胞,通过嘌呤霉素初步筛选阳性细胞,并使用有限稀释法获得单细胞亚克隆。随后,对筛选的细胞扩大培养,并通过PCR扩增、测序以及Western blot鉴定,最终筛选TRIF敲除NA与BHK-21细胞系。最后,将RABV标准攻击毒株CVS-11与疫苗毒株BNSP-SAD分别接种TRIF敲除细胞系与野生型细胞系,通过Western blot检测病毒N蛋白的表达水平,并利用TCID50检测病毒滴度,以评估RABV在不同细胞系中的增殖能力。【结果】成功构建了用于TRIF基因敲除的重组质粒pSpCas9-NA-TRIF-KO与pSpCas9-BHK-21-TRIF-KO,并筛选鉴定出TRIF基因敲除NA细胞系与BHK-21细胞系。与野生型细胞系相比,2种TRIF敲除细胞系接种RABV CVS-11与BNSP-SAD后,N蛋白的表达量均在感染24 h后明显升高,病毒滴度同样均在感染24 h后显著上升。【结论】相较于野生型细胞系,RABV在TRIF基因敲除细胞系中的增殖能力更优,TRIF可能具有抑制病毒复制的能力。研究结果为深入研究TRIF功能提供了有力支持,也为RABV的培养与研究提供了新的细胞模型。 展开更多
关键词 CRISPR/Cas9 β干扰素TIR结构域衔接蛋白基因 基因敲除 狂犬病病毒
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