Journal of Zhejiang University

Current Issue: <JZUS-B>

Journal of Zhejiang University-SCIENCE B (Biomedicine & Biotechnology)

ISSNs 1673-1581 (Print); 1862-1783 (Online); CN 33-1356/Q; started in 2005,Monthly.

JZUS-B is an international "Biomedicine & Biotechnology" reviewed-Journal indexed by SCI-E, MEDLINE, PMC, BA, BIOSIS Previews, JST, ZR, CA, SA, AJ, ZM, CABI, CSA, etc., and supported by the National Natural Science Foundation of China. It mainly covers research in Biomedicine, Biochemistry and Biotechnology, etc.

Impact factor: 1.099 (2011), 1.108 (2012), 1.293 (2013), 1.278 (2014), 1.303 (2015), 1.676 (2016), 1.815 (2017), 1.879 (2018).

Journal of Zhejiang University SCIENCE B

ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly

2020 Vol.21 No.6 P.423-508

<<< CONTENTS >>>

Special Feature on Plant Breeding by Design and Gene Editing (Guest Editor-in-Chief: Guo-ping ZHANG)

Editorial: Breeding crops by design for future agriculture

Chengdao Li

DOI: 10.1631/jzus.B2010001 Downloaded: 1692 Clicked: 2656 Cited: 0 Commented: 0(p.423-425) <Full Text>

Review: Advances in studies on ion transporters involved in salt tolerance and breeding crop cultivars with high salt tolerance

Lu Huang, De-zhi Wu, Guo-ping Zhang

DOI: 10.1631/jzus.B1900510 Downloaded: 1865 Clicked: 2845 Cited: 0 Commented: 0(p.426-441) <Full Text> <PPT> 1413

Chinese summary <21> 耐鹽脅迫相關離(lí)子轉運蛋白(bái)與作物(wù)耐鹽育種研究的進展

概要:植物(wù)組織特别是地上部鈉離(lí)子的積累是影響耐鹽性的關鍵因素,這一(yī)過程涉及到一(yī)些離(lí)子轉運蛋白(bái),如SOS1、HKT和NHX等.不同植物(wù)種和同一(yī)物(wù)種不同品種之間的耐鹽性差異很大(dà),這種差異與耐鹽脅迫相關離(lí)子轉運蛋白(bái)基因表達有關.分(fēn)子标記輔助育種、誘變技術、遺傳轉化和基因編輯技術爲耐鹽作物(wù)育種提供了高效有力的技術支撐,特别是迅速發展的基因編輯技術,将從非轉基因的技術手段有效地改良作物(wù)的耐鹽性.

關鍵詞組：鹽害;滲透脅迫;離(lí)子脅迫;氧化脅迫;耐鹽

Review: Breeding for low cadmium accumulation cereals

Qin Chen, Fei-Bo Wu

DOI: 10.1631/jzus.B1900576 Downloaded: 2263 Clicked: 2946 Cited: 0 Commented: 0(p.442-459) <Full Text> <PPT> 1275

Chinese summary <18> 禾谷類作物(wù)低镉積累育種研究進展

概要:镉(Cd)是毒性最強和農田受污染最普遍的重金屬之一(yī).土壤镉污染嚴重影響作物(wù)的産量和品質,并可通過食物(wù)鏈富集,從而危害人體(tǐ)健康.選育和種植食用部位镉低積累的作物(wù)品種是經濟有效利用镉污染土壤,保證農産品安全生(shēng)産,有效降低镉進入食物(wù)鏈的一(yī)條經濟、有效的途徑.本文主要介紹了近年來國内外(wài)在禾谷類作物(wù)镉低積累相關數量性狀位點(QTL)定位、基因挖掘及其在低镉積累育種中(zhōng)的應用的最新成果;概述了镉低積累作物(wù)品種的定義、特征與選育方法,爲低镉積累分(fēn)子育種與生(shēng)産提供理論指導.

關鍵詞組：禾谷類;低镉;數量性狀位點(QTL)定位;育種

Review: Gene editing: an instrument for practical application of gene biology to plant breeding

Yuan-Yuan Tan, Hao Du, Xia Wu, Yan-Hua Liu, Meng Jiang, Shi-Yong Song, Liang Wu, Qing-Yao Shu

DOI: 10.1631/jzus.B1900633 Downloaded: 2101 Clicked: 3303 Cited: 0 Commented: 0(p.460-473) <Full Text> <PPT> 1370

Chinese summary <19> 基因編輯:将基因生(shēng)物(wù)學用于植物(wù)育種的工(gōng)具

概要:人口不斷增長給世界糧食安全帶來了嚴峻的挑戰,植物(wù)育種是應對這一(yī)挑戰的最重要手段之一(yī).過去(qù)三十年來,性狀形成和調控的新知(zhī)識(如功能基因組學)和新技術(如生(shēng)物(wù)信息學和表型組學)極大(dà)地支持了植物(wù)育種的發展.基因編輯,特别是基于CRISPR/Cas技術和其衍生(shēng)技術,已成爲強有力的植物(wù)研究技術,可能直接改變植物(wù)育種的方法和策略.植物(wù)表型性狀受編碼基因和非編碼基因的控制,在本文中(zhōng),我(wǒ)們提出了編輯這兩類基因的不同策略.對于編碼基因,其編碼蛋白(bái)的活性和數量可在轉錄和轉錄後水平以及翻譯和翻譯後水平加以調節,我(wǒ)們由此提出了創造基因功能性變異從而改變性狀表型的基因編輯策略.對于非編碼基因,則可以采用基因編輯技術對其轉錄水平或對靶基因的目标序列加以改造,達到産生(shēng)新的性狀的目的.此外(wài),我(wǒ)們還提出了一(yī)種基于原生(shēng)質體(tǐ)的基因編輯方案,使基因編輯技術更适合于植物(wù)育種.總之,本文提出了一(yī)系列可供植物(wù)育種者選擇的将基因生(shēng)物(wù)學知(zhī)識轉化爲實用育種策略的方案,即基因編輯技術成爲将基因生(shēng)物(wù)學知(zhī)識用于植物(wù)育種的技術.

關鍵詞組：基因編輯;表達調控;新等位基因;性狀形成;植物(wù)育種

Regular Papers

Effects of supplying silicon nutrient on utilization rate of nitrogen and phosphorus nutrients by rice and its soil ecological mechanism in a hybrid rice double-cropping system

Min Liao, Zhi-Ping Fang, Yu-Qi Liang, Xiao-Hui Huang, Xu Yang, Shu-Sen Chen, Xiao-Mei Xie, Chang-Xu Xu, Jia-Wen Guo

DOI: 10.1631/jzus.B1900516 Downloaded: 2027 Clicked: 4013 Cited: 0 Commented: 0(p.474-484) <Full Text> <PPT> 1793

Chinese summary <17> 矽養分(fēn)補充對雙季雜(zá)交稻系統水稻氮磷養分(fēn)利用率的影響及其土壤生(shēng)态機制

目的:揭示雙季雜(zá)交稻系統中(zhōng)矽(Si)養分(fēn)補充對水稻養分(fēn)利用率與對土壤養分(fēn)有效性影響的相應關系及其生(shēng)态機制.
創新點:發現一(yī)定量的Si養分(fēn)補充可提高稻田土壤氮(N)和磷(P)養分(fēn)的有效性,并促進水稻根系對養分(fēn)的吸收,從而提高水稻産量及肥料利用率.其核心生(shēng)态機制是補充Si養分(fēn)可顯著增加稻田土壤的微生(shēng)物(wù)總量,從而促進土壤養分(fēn)同化固定,提高土壤中(zhōng)N和P的礦化以及易礦化的土壤微生(shēng)物(wù)量氮(MBN)和土壤微生(shēng)物(wù)量磷(MBP)的儲備.
方法:2017和2018連續兩年,在雙季稻作區設計了系列田間試驗,統一(yī)常規養分(fēn)管理,于早稻和晚稻種植期間設置五個有效Si用量梯度處理(即 0(對照)、7.8、15.6、23.4和31.2 kg/ha Si),分(fēn)析收獲後的水稻生(shēng)長性狀(株高、籽粒産量、植株生(shēng)物(wù)量等),水稻根、莖、葉和籽粒中(zhōng)N和P的含量,土壤有效态N和P的含量以及土壤微生(shēng)物(wù)量碳(MBC)、MBN和MBP的含量,最後統計分(fēn)析Si的供應與對水稻N和P養分(fēn)利用率、土壤養分(fēn)有效性、MBC、MBN和MBP的影響及其相互關系.
結論:Si養分(fēn)補充可增加雙季雜(zá)交稻系統土壤微生(shēng)物(wù)總量,促進土壤養分(fēn)同化固定,提高土壤養分(fēn)的有效性以及易礦化的有機養分(fēn)的儲備,使得土壤養分(fēn)易于被水稻根系吸收利用,從而提高水稻肥料利用率,促進水稻的生(shēng)長發育,提高水稻産量.其中(zhōng)Si施用量爲23.4 kg/ha時雙季水稻産量及N和P肥利用率均達到最大(dà)值,此時土壤有效态氮與總氮比(AN/TN)、有效态磷與總磷比(AP/TP)以及MBN和MBP也均達到最大(dà)值.上述結果表明,通過Si養分(fēn)補充可适當削減雙季雜(zá)交稻系統因過多化學肥料投入帶來的面源污染問題.

關鍵詞組：矽養分(fēn);肥料利用率;生(shēng)态機制;雙季稻系統

Effect of resveratrol treatment on apoptosis and apoptotic pathways during boar semen freezing

Wei-Hua He, Xiao-Hu Zhai, Xiu-Jun Duan, He-Shuang Di

DOI: 10.1631/jzus.B1900520 Downloaded: 1793 Clicked: 3527 Cited: 0 Commented: 0(p.485-494) <Full Text> <PPT> 1579

Chinese summary <16> 豬精液冷凍過程中(zhōng)白(bái)藜蘆醇處理對其凋亡和凋亡途徑的影響

目的:闡明白(bái)藜蘆醇(RSV)在豬精液冷凍保存中(zhōng)的應用效果及作用機制.
創新點:在冷凍過程中(zhōng)添加RSV,觀察其對豬凍後精子抗凍能力的影響,并闡明其細胞凋亡作用機理.
方法:在豬精液的冷凍和解凍過程中(zhōng)添加1 mmol/L RSV,解凍後檢測精子活力、線粒體(tǐ)膜電位、腺苷三磷酸(ATP)含量、凋亡水平和凋亡通路中(zhōng)相關基因的表達情況.
結論:(1)與鮮精相比,冷凍精液的活力、頂體(tǐ)完整性和質膜完整性均顯著降低,冷凍前後RSV處理未能顯著提高精子活力(0.44 vs. 0.40,P>0.05),但能顯著提高頂體(tǐ)完整性(57.65% vs. 47.00%,P<0.05)和質膜完整性(46.67% vs. 38.85%,P<0.05).(2)解凍後精子線粒體(tǐ)膜電位顯著下(xià)降,RSV的添加能提高精子膜電位水平. (3)冷凍解凍過程中(zhōng)添加RSV能顯著降低精子的活性氧(ROS)水平(58.65% vs. 88.41%,P<0.05),增加精子的ATP含量(0.49 µmol/L vs. 0.25 µmol/L,P<0.05).(4)TUNEL凋亡檢測後,冷凍精子的凋亡率(80.41%)與鮮精組(9.70%)相比顯著增加(P<0.05),RSV處理能顯著降低凍精的凋亡比例(68.32%,P<0.05).(5)實時熒光定量聚合酶鏈反應(qRT-PCR)的結果顯示,豬精液冷凍後,無論是死亡受體(tǐ)介導凋亡途徑中(zhōng)的相關基因(腫瘤壞死因子α(TNF-α)、TNF受體(tǐ)超族配體(tǐ)(FasL)和半胱氨酸的天冬氨酸蛋白(bái)水解酶8(Caspase-8)),還是線粒體(tǐ)介導凋亡途徑中(zhōng)的相關基因(錳超氧化物(wù)歧化酶(MnSOD)、B淋巴細胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相關X蛋白(bái)質(Bax)和半胱氨酸的天冬氨酸蛋白(bái)水解酶9(Caspase-9)),均産生(shēng)明顯變化,RSV添加亦能顯著改變其表達水平.綜上所述,豬精液冷凍解凍過程中(zhōng)RSV添加雖未能顯著提高精子活力,但仍表現爲抗氧化保護效果,體(tǐ)現在改善了線粒體(tǐ)功能,并通過改變死亡受體(tǐ)和線粒體(tǐ)介導的凋亡途徑中(zhōng)相關基因的表達水平,降低了凍後精子的細胞凋亡.

關鍵詞組：白(bái)藜蘆醇(RSV);豬精液冷凍;抗氧化劑;線粒體(tǐ)功能;凋亡途徑

Screening of miRNAs associated with lymph node metastasis in Her-2-positive breast cancer and their relationship with prognosis

En-Qi Qiao, Hong-Jian Yang, Xi-Ping Zhang

DOI: 10.1631/jzus.B1900584 Downloaded: 2101 Clicked: 3742 Cited: 0 Commented: 0(p.495-508) <Full Text> <PPT> 1684

Chinese summary <18> Her-2陽性乳腺癌淋巴結轉移相關的miRNA的篩選及其與患者預後關系的研究

目的:尋找一(yī)種或多種能預測人類表皮生(shēng)長因子受體(tǐ)2(Her-2)陽性乳腺癌患者是否發生(shēng)淋巴結轉移及其預後的分(fēn)子标志(zhì)物(wù).
創新點:本研究發現,miR-455與Her-2陽性乳腺癌轉移相關,可能是一(yī)個預測Her-2陽性乳腺癌患者淋巴結轉移和預後的分(fēn)子标志(zhì)物(wù).miR-455可以通過與長鏈非編碼RNA人肺腺癌轉移相關轉錄本1(MALAT1)的相互作用,在乳腺癌的淋巴結轉移過程中(zhōng)發揮重要功能.
方法:通過下(xià)載腫瘤基因組圖譜(TCGA)數據庫中(zhōng)與乳腺癌相關的微小(xiǎo)RNA(miRNA)測序數據,篩選與乳腺癌淋巴結轉移相關的miRNA,進一(yī)步分(fēn)析這些miRNA與乳腺癌患者預後的相關性.同時,用實時熒光定量聚合酶鏈反應(qRT-PCR)方法檢測這些miRNA在不同程度淋巴結轉移的Her-2陽性乳腺癌患者組織中(zhōng)的表達水平,及其與預後的相關性.通過細胞學實驗研究過表達miR-455對Her-2陽性乳腺癌細胞系MDA-MB-453增殖和侵襲能力的影響,并用qRT-PCR檢測過表達miR-455對MALAT1表達的影響.
結論:miR-455可能是Her-2陽性乳腺癌患者淋巴結轉移和預後的潛在預測因子.

關鍵詞組：乳腺癌;人表皮生(shēng)長因子受體(tǐ)2(Her-2);淋巴結轉移;微小(xiǎo)RNA(miRNA);人肺腺癌轉移相關轉錄本1(MALAT1)