APP下载

陆地棉纤维发育相关基因GhEXPs的分析及表达研究

2021-06-19吕丽敏左东云王省芬张友平程海亮王巧连宋国立马峙英

棉花学报 2021年3期

吕丽敏,左东云,王省芬,张友平,程海亮,王巧连,宋国立,4*,马峙英*

(1.河北农业大学/棉花生物学国家重点实验室河北基地,河北 保定071001;2.中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室,河南 安阳455000;3.河北农业大学/教育部华北作物种质资源研究与利用重点实验室,河北 保定071001;4.郑州大学/棉花生物学国家重点实验室郑州基地,郑州450001)

扩展蛋白(Expansin)是一类重要的细胞壁蛋白,在酸性条件下它能松弛细胞壁,促使细胞增大[1-2]。扩展蛋白在细菌、真菌和高等植物中以多基因家族的形式广泛存在,在促进细胞伸长、茎尖和根伸长、叶片的形态建成、花和果实的发育、胚胎发生、花粉发育和花粉管生长等过程中发挥着重要作用[3-6]。McQueen-Mason团队最早从黄瓜幼苗中分离出有活性的扩展蛋白,研究表明该蛋白在酸性、离体条件下能够促进下胚轴细胞的伸长[7]。

近年来,随着分子生物学的快速进步和高通量测序技术的发展,科学家从植物和微生物中鉴定了多个物种的扩展蛋白基因家族。通过对拟南芥[9]、大豆[10]、水稻[9]、大白菜[11]、杨树[12]、烟草[13]等植物扩展蛋白的研究发现,植物类扩展蛋白家族包括4个亚家族,分别为α-扩展蛋白(EXPA)、β-扩展蛋白(EXPB)、类α-扩展蛋白(expansin-like A,EXLA)和类β-扩展蛋白(expansin-like B,EXLB)[8]。该家族蛋白通常包含250~275个氨基酸残基,氮端有包含20~30个氨基酸的信号肽,属于分泌蛋白[3]。扩展蛋白包括2个典型的结构域,分别是位于氮端的DPBB(Double-psi betabarrel)和碳端的CBM 63(Fam ily-63 carbohydrate binding module),其中DPBB是1个六链双“ψ”β-桶形结构,CBM 63是碳水化合物结合模块家族-63结构域[4]。结构分析表明,2个扩展蛋白分子中间夹1个细胞壁多糖形成“三明治”式的结构,该结构是扩展蛋白促使细胞壁发生松弛的作用模型[3]。……

登录APP查看全文