棉花GH9家族的全基因组鉴定与分析
2018-07-13赵庆英杨俊鸾李旭凯杨致荣
山西农业科学 2018年7期
关键词:水稻
赵庆英,杨俊鸾,李旭凯,杨致荣
(1.山西农业大学文理学院,山西太谷 030801;2.山西省林木育种研究中心,山西太原 030031;3.山西农业大学生命科学学院,山西太谷 030801)
棉花是世界上重要的纤维作物之一[1],具有重要的经济地位,但是我国棉花纤维品质较差,提高棉花纤维的品质是目前棉花研究中的一个重要目标[2-3]。棉花纤维的长度、强度、伸长率等性状决定其品质,而这些性状主要由基因型控制。研究与棉花纤维发育相关基因的表达调控,对棉花纤维品质的改良具有重要的意义[4]。
纤维素是由D-吡喃葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的聚合物,是植物、藻类、卵菌细胞壁以及细菌生物膜的主要组成成分[5]。β-1,4-内切葡聚糖酶在植物中有多个成员,统称为GH9家族,该家族在纤维素的合成与组装过程中起着重要的作用。GH9酶参与纤维小体的组装,能够有效地降解纤维素和植物细胞壁多糖[6],在高等植物中,GH9基因在细胞壁的生物合成、修饰、重塑和降解中起着重要作用,包括细胞的伸长和分化、胞质分裂、器官脱落和果实成熟[7-8]。另外,β-1,4-内切葡聚糖酶还参与了果实催熟和器官脱落过程中木质素的转变,并且可以诱导纤维素的从头合成[9]。
GH9家族包括A,B,C共3个亚类,GH9A包括一段跨膜结构、催化结构和N-末端延伸结构。GH9B是一类具有催化结构和信号肽的分泌蛋白。GH9C具有催化结构、信号肽以及C端的纤维素结合结构域(Cellulose bindingmodule,CBM),CBM可以结合到晶体纤维素上,通过催化结构域可以水解人造纤维素聚合酶以及多种植物细胞壁多糖[8,10]。……
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