甘蔗纤维素合成酶基因ScCes3的全长克隆与表达分析

作者：黄诚梅; 吴凯朝; 魏源文^*; 邓智年; 陆珍; 曹辉庆; 罗海斌; 蒋胜理; 徐林

来源：农业生物技术学报, 2018, 26(12): 2047-2056.

DOI：10.3969/j.issn.1674-7968.2018.12.005

• 甘蔗
• 纤维素合成酶
• 甘蔗纤维素合成酶基因(ScCes3)
• 全长基因克隆
• 基因表达

植物纤维素合成酶(cellulose synthase)催化合成β-1, 4糖苷链,是一种重要的糖苷转移酶。本研究根据前期从甘蔗(Saccharum officinarum)水分胁迫cDNA文库中获得的1条与玉米(Zea mays)纤维素合成酶3(cellulose synthase 3, Ces3)基因高度同源的核酸序列,通过反转录PCR (reverse transcriptionpolymerase chain reaction, RT-PCR)结合cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术,成功克隆了甘蔗纤维素合成酶基因(ScCes3) 5’端80 bp序列和完整3’端非编码区的全长cDNA序列(GenBank No. MG324347)。生物信息学分析显示,ScCes3基因全长3 625 bp,包含1个3 225 bp的完整开放阅读框,编码1 074个氨基酸残基;ScCes3蛋白为稳定的两性蛋白,不存在信号肽;蛋白二级结构多为无规则卷曲,主要位于细胞质膜上,具有植物纤维素合成酶家族蛋白的保守结构域。q RT-PCR分析表明,ScCes3基因在甘蔗植株叶片、叶鞘、茎等不同组织器官中均有表达,在茎中表达量高,尤其以第5节间中表达量最高,在叶片中表达量较低。本研究结果为进一步对该基因的表达规律和功能分析提供基础。

• 单位
  农业部; 广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所; 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室