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大麻类纤维素合酶基因家族生物信息学分析
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作者 郭蓉 吕品 +7 位作者 张庆滢 张园 陈璇 许艳萍 郭孟璧 字雪靖 杨若菡 杨明 《贵州农业科学》 2025年第1期1-9,共9页
【目的】探明大麻类纤维素合酶(Cellulose synthase-like,Csl)基因家族成员的结构和功能,为调控大麻生长发育提供参考。【方法】通过生物信息学方法对大麻Csl家族成员的理化性质、系统进化、基因结构和保守基序及启动子顺式作用元件等... 【目的】探明大麻类纤维素合酶(Cellulose synthase-like,Csl)基因家族成员的结构和功能,为调控大麻生长发育提供参考。【方法】通过生物信息学方法对大麻Csl家族成员的理化性质、系统进化、基因结构和保守基序及启动子顺式作用元件等进行分析。【结果】从大麻中共鉴定得到24个Csl家族成员,除7号染色体外其余9条染色体上均有成员分布,各成员外显子数目为3~9个。系统进化树分析显示,24个家族成员被分为CslA、CslB、CslC、CslD、CslE、CslG共6个亚族,其中CslC和CslD成员最多,均有6个。保守基序分析发现,Motif2和Motif3在6个亚族蛋白中均有分布,而Motif6、Motif8和Motif9仅在CslA和CslC亚族蛋白中分布,Motif1、Motif4、Motif7和Motif10仅在CslB、CslD、CslE和CslG亚族蛋白中分布。CsCsls基因启动子区域包含光响应、激素诱导元件、逆境响应元件和MYB结合位点。经公共转录组数据分析发现,除CsCslB2在叶中特异表达外,大部分成员在根和茎中表达水平明显高于叶片。不同亚族成员在茎秆不同组织和不同部位及下胚轴不同发育时期的表达量也存在一定差异。【结论】推测Csl家族基因除介导大麻纤维中半纤维素合成外,还参与大麻生长发育和逆境响应等其他生物学进程。 展开更多
关键词 大麻 半纤维素 类纤维素合酶 基因家族 生物信息学 逆境响应
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剑麻纤维素合成酶(CesA/Csl)基因家族成员鉴定及表达分析
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作者 柯智 张燕梅 +2 位作者 谌惠邦 周文钊 杨子平 《福建农林大学学报(自然科学版)》 2025年第5期577-588,共12页
【目的】系统鉴定剑麻(Agave hybrid NO.11648) CesA/Csl基因家族成员,分析其生物信息学特征及组织表达模式,为揭示该基因家族在剑麻纤维发育中的功能提供理论依据。【方法】采用同源比对与结构域分析相结合的方法筛选剑麻CesA/Csl基因... 【目的】系统鉴定剑麻(Agave hybrid NO.11648) CesA/Csl基因家族成员,分析其生物信息学特征及组织表达模式,为揭示该基因家族在剑麻纤维发育中的功能提供理论依据。【方法】采用同源比对与结构域分析相结合的方法筛选剑麻CesA/Csl基因家族成员,系统分析其理化性质、进化关系、基因和蛋白结构、保守结构域、染色体分布、共线性关系、顺式作用元件及组织表达模式。【结果】共鉴定出51个CesA/Csl成员,分为CesA和Csl两大类共5个亚族,蛋白主要定位于质膜。CesA亚族同时含有锌指(zinc finger)结构域和纤维素合成催化域(D…DxD/D…QxxRW),而Csl亚族仅保留催化域。该基因家族成员在17条染色体(含5条contig)上不均匀分布,检测到11对物种内重复基因。比较基因组分析显示,剑麻与拟南芥和水稻分别存在9对和25对同源基因。启动子分析揭示CesA/Csl基因家族启动子中富含多种激素及非生物胁迫响应的顺式作用元件。表达谱分析显示CesA/Csl基因家族存在明显的组织特异性表达,CesA-A2和CslG成员在叶片中表达水平较高。【结论】CesA-A2和CslG成员可能负责叶部纤维和半纤维的合成。 展开更多
关键词 剑麻 纤维素合成酶 纤维素合酶类蛋白 基因功能 表达模式
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