纤维素合成酶基因超级家族包括纤维素合成酶(cellulose synthase,CesA)和类纤维素合成酶(cellulose synthase-like,Csl)基因家族,参与纤维素、半纤维素和果胶等多糖的生物合成,在植物细胞壁的形成中起着重要作用.本研究在桃(Prunus persica)基因组中鉴定出36个PpCesA/Csl基因家族成员,分别编码394～1527个氨基酸,蛋白质平均分子量为44.85～171.80 kD,内含子数量为4～16,包含20个不同的基序.PpCesA/Csl蛋白的亚细胞定位具有多样性,可在叶绿体、高尔基体、细胞膜、细胞质及线粒体中定位.系统进化分析表明,PpCesA/Csl分为7个亚族(CesA,CslA,CslB,CslC,CslD,CslE和CslG).所有PpCesA/Csl蛋白都含有7个跨膜结构域,其中27个成员含有纤维素合成酶结构域PF03552,9个成员含有糖基转移酶家族2结构域PF00535;另外,除PpCesA2外其他8个PpCesA亚族成员均含有锌指结构域zf-UDP,除PpCslD1外其他4个CslD亚族成员均含有锌指结构域zf-RING_4.PpCesA/Csl蛋白的主要保守活性位点是天冬氨酸D、D、D残基,其次是QxxRW基序.通过qPCR分析PpCesA6、PpCesA8、PpCslD2、PpCslE7、PpCslG1在不同组织、果实不同发育期和贮藏期的表达特性.结果显示,PpCesA6和PpCslG1在生殖器官花和果实中表达量较高,PpCesA8在果实和新梢中表达量较高,而PpCslD2在果实和根以及PpCslE7在根和花中表达量较高.在果实发育期,PpCesA6、PpCesA8和PpCslD2均在盛花后65 d达到表达峰值;而PpCslE7和PpCslG1分别在盛花后80 d和盛花后35 d出现表达量高峰.在果实贮藏期,PpCslD2和PpCslE7在两品种中均呈现上调表达趋势,而PpCesA8呈下调表达趋势;PpCslG1在'秦王'果实的贮藏前期高表达,而在'沙红'果实贮藏期表达量极低.本研究为桃和蔷薇科其他植物CesA/Csl基因的进一步功能研究提供了基础资料.

桃;纤维素合成酶超家族;果实;表达模式

张兴珍;康同洋;暴茹;刘鑫丽;覃荣玲;赵彩平

西北农林科技大学园艺学院,杨凌712100

农业生物技术学报

[1]张兴珍;康同洋;暴茹;刘鑫丽;覃荣玲;赵彩平-.桃纤维素合成酶(CesA/Csl)基因超家族成员鉴定及表达分析)[J].农业生物技术学报,2022(06):1096-1111

Csl,类纤维素合成酶,PpCesA,CslA,CslB,CslC,CslD,CslE,CslG,PF03552,PF00535,PpCesA2,PpCslD1,QxxRW,PpCesA6,PpCesA8,PpCslD2,PpCslE7,PpCslG1,纤维素合成酶超家族

成员鉴定,表达分析,纤维素合成酶基因,cellulose,synthase,like,基因家族,半纤维素,果胶,生物合成,植物细胞,细胞壁,Prunus,persica,分别编,平均分子量,kD,内含子,基序,亚细胞定位,叶绿体,高尔基体,细胞膜,细胞质,系统进化分析,跨膜结构域,酶结构,糖基转移酶,锌指,zf,UDP,RING,活性位点,天冬氨酸,残基,qPCR,不同组织,贮藏期,表达特性,生殖器官,新梢,果实发育期,果实贮藏,两品,秦王,蔷薇科,功能研究,基础资料,表达模式

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