苏江 , 何金祥 , 付传明 , 冼康华 , 黄宁珍

广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所, 广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室, 桂林, 541006
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2020 年, 第 18卷, 第 13 篇   
收稿日期: 2018年12月31日    接受日期: 2019年02月01日    发表日期: 2020年04月30日

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为了获得白花泡桐纤维素生物合成途径关键酶基因 - 纤维素合成酶家族基因，本研究采用 PCR 技术和 RACE 技术，利用 Oligo、Primer5 等软件进行引物设计，从白花泡桐中克隆出纤维素合成酶基因两条，NCBI 分析后，分别命名为 PfCesA2 (NCBI 登录号: MK340935)及 PfCesA8 (NCBI 登录号: MK340937)。PfCesA2基因的 cDNA 全长 4 164 bp，其开放阅读框(ORF)长度为 3 273 bp，能够编码含有 1 090 个氨基酸的蛋白质，此蛋白质的相对分子质量为 123 431.95，等电点为 6.70。PfCesA8 基因的 cDNA 全长为 3 341 bp，其开放阅读框(ORF)长度为 2 955 bp，能够编码含有 984 个氨基酸的蛋白质，此蛋白质的相对分子质量为 110 241.71，等电点为 6.20。二级结构分析表明二者都以α- 螺旋和无规则卷曲为主。结构域和跨膜区分析表明二者在 N 端都含有锌指结构域，在 C 端都含有 6 个跨膜区，这些结构域能够表现纤维素合成酶的特征。系统进化树分析表明在所选取的物种当中，白花泡桐与芝麻、紫花风铃的亲缘关系较近。组织特异性分析结果表明，二者在茎中的表达量最高，根部次之，叶部最少；且在茎中，木质部的表达量高于韧皮部。说明二者可能主要参与次生壁的建成。本研究所克隆的两个基因属于白花泡桐纤维素合成酶家族基因，这在丰富该领域研究的同时，也能够为利用基因工程手段对泡桐木进行遗传改良提供重要的基因资源。

白花泡桐(Paulownia fortunei)；纤维素合成酶；PfCesA2；PfCesA8