农业生物技术学报

作者：张兴珍, 康同洋, 暴茹, 刘鑫丽, 覃荣玲, 赵彩平

单位：西北农林科技大学 园艺学院,杨凌 712100

关键词：桃,纤维素合成酶超家族,果实,表达模式,

基金：国家自然科学基金(31572079); 大学生创新创业训练项目(S202010712716)

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394~1 527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。

来源：2022年第6期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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