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大麻类纤维素合酶基因家族生物信息学分析: 2025年; 【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。; 郭蓉吕品张庆滢张园陈璇许艳萍郭孟璧字雪靖杨若菡杨明; 关键词：大麻半纤维素基因家族生物信息学逆境响应

类纤维素合酶基因GhCSLC4在改良棉花产量性状中的应用: 本发明公开类纤维素合酶基因GhCSLC4在改良棉花产量性状中的应用，属于生物技术应用领域。本发明利用生物技术明确了GhCSLC4基因对纤维细胞伸长具有促进作用。研究表明，沉默棉花类纤维素合酶基因GhCSLC4抑制了纤维起...; 郭旺珍王忠禹蔡彩平

植物超分子纤维素合酶复合体的结构与组装研究进展: 2024年; 纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,也是自然界最丰富的可再生资源。植物纤维素由β-1,4-葡聚糖链组成,其合成是由位于质膜上的纤维素合酶复合体(cellulose synthase complex, CSC)催化完成。文章从生物化学、遗传学和进化角度分析了植物CSC结构及组装方面的最新研究成果,包括纤维素合酶(cellulose synthase, CesA)亚基的蛋白结构特征和生物学功能、CesA组装成玫瑰花环CSC核心复合体的机制,以及CSC结构与纤维素特性的关系。进一步探讨了细胞骨架等辅助蛋白和蛋白翻译后修饰在超分子CSC组装与纤维素合成调控中的作用。最后,文章展望了利用单碱基编辑技术突变植物保守结构域(plant-conserved region, PCR)、N端结构域(N-terminal domain, NTD)或跨膜结构域(transmembrane domain, TM)等结构域的关键氨基酸位点,改变纤维素合酶复合体稳定性和功能,为培育生物量增加、抗逆性增强、适合特定工业应用的新型植物提供理论基础,为植物纤维素基因工程遗传改良提供了新策略。; 任世坦郑林姜廷波周博如王宏芝; 关键词：纤维素

细菌纤维素合酶的基本特性及作用机理: 2024年; 细菌纤维素是一种天然的生物质高分子聚合物。相较于植物纤维素,其具有更高的纯度和优异的力学性能。有望作为一种绿色的新型高分子材料被广泛应用。细菌纤维素合酶作为合成细菌纤维素的关键酶,其主导细菌纤维素的合成过程。因此,对其合成机理的探索有助于实现细菌纤维素大量生产和广泛应用。本文从细菌纤维素合酶的基本特性出发,综述了菌种筛选、提升产量和合酶的细胞定位等内容;围绕纤维素合酶的作用机理阐述了体外合成方法的影响因素,以及利用该方法探究各亚基相关作用的现状。以此探究细菌纤维素合酶的合成机制,并提出了当前研究中存在的问题。同时,展望了该领域未来的研究方向,以期通过对合成机理的探讨为细菌纤维素的大规模应用提供理论基础。; 张凯仁李任杰柯晶滢李骏卓孙世静; 关键词：细菌纤维素纤维素合酶

白木香纤维素合酶家族基因的鉴定及表达分析: 2024年; 纤维素合酶(cellulose synthase,CesA)是纤维素生物合成途径中的一类关键酶,在植物生长发育和植物防御反应中有着重要的作用。本研究利用白木香基因组数据库,通过生物信息学手段,对白木香纤维素合酶家族成员及其编码蛋白的理化特性、蛋白保守基序、染色体定位、启动子区域等进行预测分析。系统分析鉴定了21个白木香AsCesA基因,并发现AsCesA蛋白主要分布于质膜,氨基酸数目为390~1261个,分子质量为43.35~142.58 kD,等电点分布在5.67~8.86,均含跨膜结构域,数目为6~8;系统进化分析表明21个AsCesA分为3个亚组;保守基序分析表明,不同AsCesA蛋白的motif组成有一定差异,但均含有motif2、motif6、motif7和motif10。顺式作用元件分析表明,AsCesA基因家族具有响应植物激素作用、非生物胁迫和生物进程相关的顺式作用元件。分析NaCl诱导不同时刻的白木香愈伤组织的转录组数据,选择了7个具有差异表达的AsCesA并分析其在非生物胁迫下的表达量变化。实时荧光定量PCR结果表明,盐、低温、干旱和重金属胁迫均能不同程度影响白木香中7个AsCesA基因的表达水平。其中AsCesA1、AsCesA3和AsCesA20均能响应低温、盐胁迫、干旱胁迫和重金属胁迫,推测这3个基因可能在白木香响应非生物胁迫中发挥重要作用。对不同非生物胁迫下的纤维素含量进行测定,白木香愈伤组织中纤维素含量变化与纤维素合酶的表达量趋势基本一致。本研究为进一步揭示纤维素合酶在白木香中防御反应中作用奠定基础。; 米芯雨邱海玲关范圆郑语嫣王晓晖史社坡; 关键词：白木香纤维素合酶生物信息学非生物胁迫

靶向沉默辣椒疫霉纤维素合酶3的植物表达载体及其应用: 本发明公开了可通过寄主诱导的基因沉默有效干扰辣椒疫霉纤维素合酶3基因的植物表达载体及其应用。本发明的植物表达载体可以转录形成具有反向互补结构的双链RNA，由SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示的核酸序列分别...; 刘西莉王治文钟珊高翔李瑜张博瑞张思聪李腾蛟

靶向沉默辣椒疫霉纤维素合酶3的双链RNA分子及应用: 本发明公开了一种可高效抑制辣椒疫霉纤维素合酶3基因表达的双链RNA分子，属于农业生物技术领域。本发明双链RNA分子由SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的核酸序列组成。本发明还公开了该双链RNA分子在防治辣...; 刘西莉王治文高翔李瑜钟珊张博瑞张思聪李腾蛟

兴安落叶松纤维素合酶基因的克隆及生物信息学分析: 2023年; 纤维素合成酶(cellulose synthase,CesA)是植物体纤维素合成途径中的关键酶,其表达风度影响纤维素的合成及植物的生长发育。纤维素合成酶是由多基因编码,该基因家族的每一个成员有不同的表达模式,可能发挥不同的作用。本研究利用兴安落叶松(Larix gmelinii)的转录组数据,调查了其纤维素合成酶基因家族。在兴安落叶松的转录组数据库中检索到6条编码纤维素合酶的Unigene,根据这些基因序列,利用RACE和RT-PCR技术克隆了其全长基因序列,分别命名为LgCesA1、LgCesA3、LgCesA4、LgCesA5、LgCesA6和LgCesA8,并进行了生物信息学分析。结果发现,该6个LgCesA基因的编码序列长度为829~1100个氨基酸,其编码的蛋白质均定位于质膜上,含有保守的功能结构域,属于跨膜蛋白,它们在进化上可分为两个分支。研究结果为比较分析兴安落叶松CesA基因家族成员的表达模式,鉴定其功能奠定了基础。; 特日格勒徐坤林晓飞白玉娥; 关键词：生物信息学分析

黄秋葵纤维素合酶基因家族鉴定及表达分析被引量：9: 2022年; 为了研究黄秋葵(Hibiscus esculentus L.)果实老化的机理,测定了其发育过程和采后纤维素含量,显微观察了纤维素在细胞结构中的分布。结果表明,黄秋葵果实老化过程中纤维素含量及在细胞壁的分布大量增加,推测纤维素增加是果实老化的主导因素。从黄秋葵果实转录组测序的RNA-seq数据库中筛选得到9条功能注释为CESA基因家族的片段序列,克隆获得黄秋葵纤维素合酶基因家族CESA1、CESA2、CES43、CESA4、CESA6、CESA7、CES4A等7个基因全长及CESA5、CES4A的片段。通过荧光定量PCR分析这9个基因的表达,结果表明HeCESA1、HeCESA3、He CESA6表达模式相同且其蛋白具有初生细胞壁特异性CESA的保守序列CQIC和SVICEXWF基序;HeCESA4、HeCESA8、HeCESA7的表达模式基本一致,并且在果实发育过程中和采后常温贮藏中纤维素显著增加时表达量显著上调,且远远高于同一时期其他CESA。由此推测HeCESA4、HeCES48和HeCESA7在黄秋葵果实衰老过程纤维素合成中起重要作用。; 李永平陈敏氡刘建汀曾美娟朱海生温庆放; 关键词：纤维素

豹皮樟纤维素合酶基因家族的鉴定与表达分析被引量：2: 2022年; 纤维素合酶基因在初生细胞壁和次生细胞壁的合成中发挥着不同的作用,影响着豹皮樟纤维素含量以及老鹰茶的品质。本试验应用生物信息学方法,从豹皮樟中鉴定出17个纤维素合酶(CesA)基因,根据系统进化关系将这些基因分为7个亚组,进行了基因结构、染色体定位和不同部位基因表达分析。结果表明,所有基因均具有纤维素结构域,且不均等地分布在染色体上;RNA-seq数据分析表明,LcoCesA1_1/3_2/3_5/3_1/3_3/2_2在各个组织中表达较为显著,在根、茎以及其他部位中相对表达量普遍最高的是LcoCesA3_1,推测其在纤维素合成中发挥着重要作用。研究表明,该家族蛋白相对分子量为18834.17~128366 kD之间;理论等电点(pI)介于5.07~8.74之间,一半以上的LcoCesA蛋白富含酸性氨基酸。; 姚新转李倩倩张宝会吕立堂; 关键词：纤维素纤维素合酶基因结构

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