摘要点击排行

一年内发表的文章 |  两年内 |  三年内 |  全部
Please wait a minute...
选择:
CRISPR/Cas9技术在小麦育种中的应用进展
曹巧, 史占良, 张国丛, 班进福, 郑树松, 傅晓艺, 张士昌, 何明琦, 韩然, 高振贤
2021, 11 (6): 661-667.
摘要6254)   HTML29)    PDF (501KB)(904)   

小麦(Triticum aestivum L.)是世界上主要的农作物之一,在粮食安全供应中发挥重要作用。在过去的几十年,由于小麦基因组复杂和遗传转化困难,导致小麦的基础和应用研究落后于其他谷类作物。2014年小麦基因组编辑取得了显著进展,进而促进了小麦生物技术的发展。综述了CRISPR/Cas9技术在小麦育种中的研究进展,简单介绍了CRISPR/Cas9基因编辑技术的发现、原理和优缺点,指出小麦基因编辑过程中农杆菌介导的遗传转化较粒子轰击法可降低转基因沉默频率,未来将成为基因编辑过程中主流的遗传转化方式;优化sgRNA的启动子、选择同源保守序列做为靶点可以提高基因编辑效率;新开发的碱基编辑器和prime editor需引入更多突变类型。展望了进一步提高小麦基因编辑效率和安全性的可行性,以期为未来小麦育种工作提供参考。

农业生物育种技术的发展历程及产业化对策
林敏
2021, 11 (4): 405-417.
摘要5897)   HTML125)    PDF (2175KB)(2383)   

伴随千百年来自然物种进化与人类科技进步,世界农业育种经历了原始育种、传统育种和分子育种三个时代的跨越。生物育种是生物技术育种的简称,属于从转基因育种3.0版跨入智能设计育种4.0版、集各种前沿技术大成的新一代分子育种技术,其中最具代表性的包括培育革命性和颠覆性新品种的全基因组选择、基因编辑和合成生物技术。回顾了国内外农业转基因和生物育种技术的发展历程,分析了我国生物育种面临的严峻挑战,提出了加快我国生物育种技术创新的产业化对策。

基于CRISPR/Cas原理的转基因产品检测技术研究进展
谢宇宙, 付伟, 闫超杰, 王智, 朱鹏宇, 任永超, 张永江, 相宁
2021, 11 (4): 430-437.
摘要5204)   HTML25)    PDF (1409KB)(1075)   

随着转基因产品商业化种植面积不断增加、国际贸易日趋频繁,对转基因生物安全管理提出了更高的要求。转基因产品检测技术作为安全评价的关键环节,逐渐引起了各国政府的关注。目前,针对转基因产品的快速检测方法层出不穷,但这些检测方法对于设备、试剂和专业的实验人员均有较高的要求。因此,为了有效支撑转基因相关产业的发展和管理,亟需建立一种高灵敏度、高特异性及高效的转基因检测技术。基因组编辑技术是近年来迅速发展的一类遗传修饰技术,其代表技术——CRISPR/Cas技术,更是极大地推动了生物技术的发展。CRISPR/Cas技术除了被应用于基因编辑领域,也逐渐被应用于核酸分子检测领域。基于此,以转基因产品检测技术为立足点,从CRISPR/Cas的检测原理、检测效果等技术层面分析了CRISPR/Cas检测技术发展的必然性,并对其在转基因产品检测上的应用前景进行展望,旨在为我国转基因产品快速检测和有效监管工作提供资料,对于保障我国转基因产品贸易的顺利进行具有重要意义。

我国“十三五”育成小麦新品种(系)抗赤霉病进展分析与展望
张勇, 胡文静, 张春梅, 蒋正宁, 吕国峰, 高德荣
2021, 11 (5): 590-598.
摘要4858)   HTML18)    PDF (537KB)(603)   

小麦赤霉病严重威胁我国粮食和食品安全,培育抗赤霉病小麦品种是解决该病害最经济有效的途径。20世纪90年代后,以扬麦158为代表的扬麦、宁麦系列中抗赤霉病品种的育成和大面积推广有效抵御了长江中下游麦区的赤霉病危害,使我国抗赤霉病育种处于国际领先水平。尽管全球明确了7个抗赤霉病基因,为开展抗赤霉病育种提供了重要支撑,但由于赤霉病抗性机制复杂,实现高抗与高产的协调仍极其困难,抗赤霉病仍是当前及未来我国小麦育种的主要目标。对“十三五”期间我国小麦新品系和审定品种的抗性情况以及我国抗赤霉病育种方面取得的进展进行了综述,并提出了重视挖掘和利用扬麦等推广品种中优异抗性基因、将Fhb1导入扬麦等主栽品种的育种技术路线和重视表型精准鉴定等建议,以期为实现我国抗赤霉病育种突破提供借鉴。

植物bHLH转录因子家族的功能研究进展
刘晓月,王文生,傅彬英
2011, 1 (6): 391-394.
摘要4742)      PDF (438KB)(2828)   
bHLH转录因子家族是植物转录因子中最大的家族之一。bHLH转录因子在真核生物的生长发育和调控中起到重要作用,其功能研究在动物中进展较快,而植物bHLH转录因子家族的功能只有部分得到解析。本文综述了bHLH转录因子家族在植物抗逆反应和生长发育中功能研究的最新进展,以期为进一步深入分析该家族基因在植物逆境胁迫应答中的作用提供帮助。
基于高通量RNA测序数据分析的弹性云平台
吴一雷, 闫鹏程,刘充,陈禹保,赵文明
2012, 2 (1): 52-56.
摘要4379)      PDF (3365KB)(2759)   
高通量RNA测序(RNA-seq)技术为研究人员提供了海量数据,如何对这些数据进行快速有效的分析,并为后续转录组、基因表达等研究提供支持,是生物信息学领域的热点方向。本文讨论了当前RNA-seq数据分析的发展水平和常用软件、算法,并设计了一系列数据处理模块和分析流程。同时,为了给用户提供更好的使用环境,我们设计了基于弹性资源管理系统的生物云平台BioCloud。该平台集成了丰富的软件,采用高灵活度、高扩展性的体系架构,在给用户提供低成本、高性能计算服务的同时,还提供个性化的流程定制服务。
普鲁兰酶的研究进展
乔宇,丁宏标,王海燕,常敏
2011, 1 (3): 189-194.
摘要4341)      PDF (517KB)(1345)   
普鲁兰酶是一类淀粉脱支酶,能够专一性切开支链淀粉分支中的α-1,6糖苷键,形成直链淀粉。普鲁兰酶可与其他淀粉酶协同作用,在淀粉加工工业中有着重要的用途和良好的市场前景。本文就普鲁兰酶的结构与催化机理、酶学性质、来源和应用进行了综述。
我国转基因抗虫耐除草剂玉米产业化应用面临的机遇与挑战
李敏, 王磊, 邹俊杰
2023, 13 (2): 157-165.
摘要4300)   HTML74)    PDF (603KB)(1535)   

玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物,虫害和杂草防治是我国玉米生产面临的重大瓶颈问题。转基因抗虫耐除草剂玉米的应用能够减少农药使用量,在提高玉米产量、提升玉米收获品质方面具有重要作用。自1996年国外转基因抗虫耐除草剂玉米商业化应用以来,有效控制了玉米螟和草地贪夜蛾等鳞翅目害虫的为害,降低了除草成本,经济效益、社会效益和生态效益十分显著。对近10年来全球和我国转基因抗虫耐除草剂玉米的产业化发展现状进行了综述,分析了我国转基因抗虫耐除草剂玉米产业化面临的机遇与挑战,并为加快推进我国转基因玉米产业化应用提供了建议。

农业生物防治技术的现状及改进策略
吴焕振, 杨野, 崔秀明, 刘源
2024, 14 (5): 697-711.
摘要4280)   HTML22)    PDF (2146KB)(164)   

在全球人口增长和耕地减少的双重压力下,农业的可持续发展迫在眉睫。生物防治通过利用天敌、微生物等有益生物抑制害虫和病原体,展现出巨大的潜力,是现代农业病虫害防治的有效途径。概述了生物防治在农业可持续发展中的重要性及其在保护生物多样性和环境中的积极作用,详述了害虫天敌的应用、有益微生物防治植物病害、拮抗菌筛选技术的发展,以及组学技术和纳米技术的应用。最后,提出若干改进策略,旨在为生物防治相关研究和实际应用提供有价值的参考和指导,从而提高对生物防治技术的认识和应用,促进农业可持续发展。

小麦抗赤霉病外源种质的创制和育种利用
肖进, 程怡璠, 宋融融, 孙丽, 王宗宽, 袁春霞, 王海燕, 王秀娥
2021, 11 (5): 560-566.
摘要4250)   HTML21)    PDF (538KB)(503)   

小麦赤霉病是危害小麦安全生产的重要病害之一,种植抗病品种是防治赤霉病最经济有效的手段。目前在生产上应用的抗源很少,越来越多的研究者将目光转移到小麦的近缘属种,寻找新的抗源以及寻求新的育种突破。携带抗性基因的外源染色体可以通过染色体工程手段以附加系、代换系和易位系等形式导入小麦。综述了将大赖草等多个小麦近缘种的抗赤霉病基因导入普通小麦、创制抗病外源种质和育种利用的最新研究进展,以期为小麦抗赤霉病育种提供参考信息。

生物育种新技术作物的安全管理
黄耀辉, 王艺洁, 杨立桃, 焦悦, 付仲文
2022, 12 (2): 198-204.
摘要4247)   HTML12)    PDF (505KB)(672)   

生物育种新技术(new breeding techniques,NBTs)是指基于分子生物学工具进行作物分子育种的一类新技术,可以短期内使作物产生新的有利性状,促进作物新品种的开发,如基因编辑技术、RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术、同源转基因技术等。这些新技术目前正在全球农业育种中广泛应用,并且已有部分作物新品种获准商业化生产。然而,针对生物育种新技术产生的作物新品种的安全性和安全管理政策,全球尚未达成统一共识,对其安全监管的思考也不尽相同,限制了这些作物新品种的研发和商业化应用进程。综述了现阶段全球主要发达国家对于生物育种新技术作物的安全性和监管方面实施的管理政策和法规,以期对我国生物育种新技术作物的安全性管理政策的制定提供一定的借鉴。

高通量测序技术在农作物全基因组序列测定中的应用概览
孙健冬
2012, 2 (1): 11-15.
摘要4226)      PDF (398KB)(2830)   
近几年飞速发展的高通量测序技术(next generation sequencing,NGS)在生命科学研究的各个领域充分展现了其低成本、高通量和应用面广等优势。在现代农业生物技术领域,利用高通量测序技术,科学家们不仅能更经济而高效对农作物、模式植物或不同栽培品种进行深入的全基因组测序、重测序,也可以对成百上千的栽培品种进行高效而准确的遗传差异分析、分子标记分析、连锁图谱分析、表观遗传学分析、转录组分析,进而改进农作物的育种技术,加快新品种的育种研究。其中,获得农作物的全基因组序列是其他研究和分析的基础。本文通过介绍近年来发表的一些利用高通量测序技术进行的农作物全基因组测定和组装的工作,展示高通量测序技术在现代农业生物技术领域的广泛前景以及其建立起来的研究基础。
腺相关病毒(AAV)载体研究进展
赵丽琴,席斌,彭华松
2012, 2 (2): 110-115.
摘要4180)      PDF (863KB)(2689)   
基因治疗的载体在基因治疗过程中起着至关重要的作用,其中腺相关病毒(AAV)载体具有低致病性、对宿主免疫原性弱、长期稳定表达、广泛的细胞和组织亲嗜性等优点,是目前发展最热,也是最有希望的载体之一,已被广泛应用于临床研究。本文综述了腺相关病毒载体的研究进展,包括AAV的血清型、新型载体的开发、生产工艺及其放大及临床研究及讨论了AAV载体还存在的问题及可能的解决方案。随着腺相关病毒载体研究的进展,新的载体系统必将在基因治疗中发挥更重要的作用。
DNA重组技术的研究综述
张亚旭
2012, 2 (1): 57-63.
摘要4164)      PDF (1436KB)(1645)   
DNA重组技术,即DNA克隆技术的研究和运用是现代生物学发展的一个重要分支,是分子生物学发展的突出领域。本文介绍了DNA重组的类型及相关的生物学概念;综述了目前已报道的传统的酶切-连接经典克隆方法、位点特异性重组克隆方法、以及同源重组克隆方法,重点阐述了各自的原理、步骤、特点及实际应用等方面;最后归纳总结了各种方法的优缺点和应用范围,并对该技术的科研成果进行了回顾和对未来的研究进行了展望。
磺胺甲恶唑高效降解菌群的多样性分析和降解微生物的分离表征
赵冬雪,刘璐,穆迎春,韩刚,张洪玉,房洪博,阮志勇4,宋金龙
2021, 11 (2): 196-203.
摘要4149)      PDF (6532KB)(835)   

为了解决养殖水体中抗菌药物磺胺甲恶唑残留污染的问题,以抗菌药物磺胺甲恶唑为唯一碳源,通过连续4次传代富集,获得了磺胺甲恶唑降解菌群。通过16S V3-V4区高通量测序分析了每个代次的群落组成和丰度变化,推测了与磺胺甲恶唑降解相关的菌株信息,进一步连续分离纯化到了磺胺甲恶唑降解菌株LLE3。经16S rDNA及生理生化鉴定,初步将LLE3鉴定为鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)菌株。对该菌进行了降解条件优化,在最优降解条件下(30 ℃,pH 7,接种浓度为5×107 CFU·mL-1),该菌7 d内对50 mg·L-1的磺胺甲恶唑降解效率可达93.7%。运用高效液相色谱与质谱联用鉴定了菌株LLE3降解后的代谢产物为N-\[4-(1,2-恶唑-3-基氨磺酰基)苯基\]乙酰胺。研究结果为磺胺甲恶唑污染的水体和土壤环境修复提供了优良的微生物资源。

偶氮类合成色素检测技术的研究进展
薛虎寅,尹永梅,张太昌,宋佩,田溪,张昱,孟萌,郗日沫
2012, 2 (3): 171-176.
摘要4137)      PDF (1162KB)(3403)   
偶氮类合成色素是我国批准的食用合成色素中比较常用的品种,虽然其价格、着色、性质等方面较天然色素具有明显的优势,但安全性问题不容小视。因此能否对这些化合物做出快捷、准确的含量测定就显得尤为重要。本文总结了多种偶氮类合成色素的含量检测方法及结果,综述了偶氮类合成色素检测技术的研究进展。
CRISPR/Cas技术在抗除草剂作物育种中的研究与应用进展
费云燕, 杨军, 景德道, 林添资, 李闯, 钱华飞, 曾生元, 韩华新, 龚红兵
2022, 12 (2): 189-197.
摘要4006)   HTML28)    PDF (1811KB)(371)   

CRISPR/Cas系统是一种简单、低成本、高效、精准的基因编辑技术,该技术能够进行基因的定向改造,加速新品种培育进程,在种质资源创制中的应用潜力较高。概述了CRISPR/Cas系统的技术原理及其在作物抗除草剂育种中的应用,简要指出了目前CRISPR/Cas技术在抗除草剂种质创制及应用过程中存在的问题及发展方向,以期为今后利用CRISPR/Cas技术创制抗除草剂新种质提供理论依据。

转基因玉米的研究进展和食用安全性评价
刘婷婷, 仝涛, 黄昆仑
2022, 12 (4): 523-531.
摘要3932)   HTML22)    PDF (567KB)(905)   

玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物。目前转基因技术作为生物育种技术的代表,已成为国际上育种的前沿和核心技术。世界各国利用转基因技术相继研发了具有多种优良性状的转基因玉米,创造了巨大的经济效益;同时统一、有效的监管措施是转基因玉米研发、推广和商业化的重要基础。食用安全性评价是有效监管的前提。针对转基因玉米的商业化和控制玉米重要性状基因的研究进展进行了综述,并对转基因玉米的食用安全性评价进行归纳分析,以期为我国转基因玉米的研发、管理和推广提供理论参考。

食品添加剂研究现状及发展趋势
杨新泉,田红玉,陈兆波,江正强,彭喜春4,张亚黎5
2011, 1 (5): 305-311.
摘要3876)      PDF (477KB)(6062)   
近年来食品添加剂的研究主要集中在新型安全的天然食品添加剂研究、食品添加剂制备中的新技术研究和食品添加剂的检测分析技术研究三个方面。本文概述了我国食品添加剂的现状、发展趋势及该领域的研究热点问题。同时对这两年国家自然科学基金委员会(以下简称基金委)在食品科学学科食品添加剂分支学科资助情况进行了分析,在基金申请中新型天然食品添加剂的研究受关注度较高,而利用生物技术制备天然食品添加剂这一研究热点在今年的申请和资助项目中也有体现。基金委在食品添加剂这一分支学科的资助体现了目前食品添加剂发展的趋势。
镰刀菌毒素在植物与病原菌互作过程中的作用
王立雯, 王江坤, 王冰冰, 徐剑宏, 史建荣, 刘馨
2024, 14 (2): 182-188.
摘要3871)   HTML13)    PDF (1355KB)(367)   

镰刀菌引起的赤霉病和根腐病是威胁多种粮食作物安全生产的真菌病害,可引起粮食减产和谷物品质降低。田间受镰刀菌感染的谷物也会在仓储过程中造成粮食劣变和毒素污染等问题。镰刀菌通过形成侵染结构、合成细胞壁降解酶(cell wall degrading enzyme, CWDE)及毒素抵御宿主防御反应破坏植物组织完成侵染。毒素是病原真菌的重要致病因子,植物通过化学修饰和化学分隔等形式将毒素与基质结合、泵出胞外以降低毒素的植物毒性。通过杂交育种或转基因技术对解毒基因进行改良利用是防控镰刀菌病害及毒素污染的有效途径之一。综述了侵染过程中毒素等次生代谢产物在病原菌和植物互作及病害发展过程中的作用机制,以期为植物抗病育种和镰刀菌病害及毒素防控新策略的研发提供依据。