罗布麻CesA基因家族的生物信息学分析

• 作者: 解盛 李国旗 宋立肖 谢博勋 王雅芳 刘星
• 来源期刊: 广西植物
• 关键词: 罗布麻 纤维发育 生物信息学分析 CesA基因家族 生长发育
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 生理与分子生物学|Physiology and Molecular Biology
• 页码范围: 522-534
• 页数: 13页
• 分类号: Q943
• 语种: 中文
• DOI: 10.11931/guihaia.gxzw202008006

摘要

植物体中纤维素是细胞壁形成的主要成分,不仅参与细胞形态的建成,调控细胞发育,还参与细胞内多种细胞信号转导途径,进而影响植物体的生长发育.纤维素合酶是植物体合成纤维素的主要酶类.为了探究CesA基因家族对罗布麻生长发育及纤维素合成的调控机理,该文通过生物信息学分析方法,从基因家族鉴定、结构分析、蛋白理化性质与多级结构预测、亚细胞定位、信号肽、进化关系和顺式作用元件等方面,对罗布麻CesA基因家族进行系统鉴定和分子特征分析.结果表明:基于全基因组测序,罗布麻CesA基因家族鉴定含有15个成员,分布在罗布麻11条染色体中的8条上,其编码蛋白的氨基酸数量为730～1158,相对分子质量81280.81～130123.18 kDa,理论等电点6.18～8.83.除了AvCesA3、AvCesA5、AvCesA7、AvCesA10和AvCesA11蛋白为稳定蛋白,其余成员均为不稳定蛋白;除了AvCesA12蛋白为疏水性蛋白,其余成员均为亲水性蛋白.该家族成员包含3～14个外显子,8～15个保守基序.编码蛋白主要分布于质膜与高尔基体上,无信号肽,二级结构以无规则卷曲与α-螺旋为主要构成元件.AvCesA15蛋白的跨膜结构域和三级结构与其他成员存在显著不同.罗布麻CesA基因进化时主要受纯化选择作用.对上游1500 bp区域顺式作用元件分析,结果显示罗布麻CesA基因受到光、温度、水分、氧气等环境因子及生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯、水杨酸等植物激素调控.该研究为进一步探究罗布麻CesA基因家族的生物学功能、提高纤维品质与品种改良奠定理论基础.