贵州农业科学2012，40(7)：39～41GuizhouAgriculturalSciences[文章编号]1001—3601(2012)070366一0039一03棉花与拟南芥纤维素合成酶基因家族的生物信息学比较孟成生1，王志伟1’2，张俊红1，韩改英3(1．河北农业大学，河北省作物种质资源重点实验室，华北作物种质资源研究与利用省部共建教育部重点实验室，河北保定071001；2．保定职业技术学院，河北保定071001；3．河北工程大学农学院，河北邯郸056021)[摘要]为给克隆到的棉花纤维素合成酶cesA基因的功能分析提供参考，采用生物信息学、基因保守结构域搜索、聚类分析和电子拼接技术，分析了拟南芥和棉花纤维素合成酶在基因组上的分布，预测了从棉花中克隆到的纤维素合成酶CesA基因的功能。结果表明：棉花中克隆的纤维素合成酶基因与拟南芥纤维素合成酶基因参与纤维素、多糖生物合成的纤维素合成酶基因亲缘关系较近，推测克隆的基因可能参与纤维素合成或参与多糖的生物合成过程，该基因的具体功能有待进一步深入研究。[关键词]拟南芥；棉花；纤维素合成酶[中图分类号]S562[文献标识码]ABiOinfOrmaticCOmparisOnOftheCellulOseSynthaseGeneFam_|yOfCOttOnandA厂abfdbpsfsfnaffa门aMENGCheng—shen91，WANGZhi—weil～，ZHANGJun—hon91，HANGai—yin矿(1．joyLn60rnforyo．厂CropGPrmpfnsmReso“rceso，He西Pi，Norf矗ernChfnnKeyLn60rnfory．厂DrcropGermpZ口smResoHrceso．厂^氍nlsfryo，EdMcⅡffo咒，Ag，icHffHrnZ【mZve，sifyo，HP6Pf，BⅡodfng，He6Pl071001；2．Bnoding’，oc口“onⅡZcofZegP，_B口odfng，He6Pl071001；3．cofZegeo，Ag，ono，扎y，。HP6PfLhiVersifyD，EHgfneeri挖g，Hnndnn．HP扫ef056021。(瑰fHn)Abstract：InorderLoprovideareferenceforfunctionalanalvsisofCesAgenecloningfromcotton，thecellulosesynthasegenomicdistributioninA．￡矗口Zi＆咒口andcottonwasanalyzedandCesAgenefunctioncloningfromcottonwasforecastedbyusingbioinformatic，geneticconserveddomainsearching，clusteranalysisandinsilicocloning．TheresultsshowedthatthephylogeneticrelationshipwasclosebetweencellulosesynthasegenesofcottonandA．f^nZin72以．ItwaspredictedthattheclonedgenesmightparticipateintheceUulosecombiningandbiosynthesisprocessofpolysaccharide，thespecificfunctionsofwhichneedtobestudiedinfurther．Kevwords：Arn6ido声si5f^nZin行以；cotton；celh】【osesynthase拟南芥作为模式植物，其纤维素合成酶基因参与次生细胞壁形成的研究为棉纤维品质改良提供了参考。拟南芥细胞壁合成相关酶类超基因家族包括植物纤维素合成酶(cellulosesynthase，CesA)基因家族和类纤维素合成酶(cellulose—synthase1ikeprotein，Csl蛋白)基因家族[1]。在国内有文献将Csl蛋白译为纤维素合酶相似蛋白。植物纤维素合酶由36个单体组成的玫瑰状复合体，其单体主要由纤维素合成酶(cellulosesynthase，cesA)基因家族成员编码。近年来，对拟南芥纤维素合成酶的研究发现，cesAl，2，3，6在初生细胞壁的合成中起着不可替代的作用[2_5]。TaylorNG等∞。80用免疫共沉淀的方法研究发现，AtCesA4(irx5)、AtCesA7(irx3)和AtCesA8(irxl)3个纤维素合成酶基因与拟南芥次生壁形成有直接关系。PromoterAtCe—sA5：GUS的试验表明，AtCesA5基因在胚轴顶端回钩(apicalhoOk)处的非伸长细胞中表达，因而推[收稿日期][基金项目][作者简介]测AtCesA5基因在非伸长的细胞内起作用L9J。而CesA9、CesAlo的功能还不清楚。笔者利用纤维素合成酶基因的保守结构域检索拟南芥和棉花的数据库，并从棉花中克隆了1个纤维素合成酶基因，对获得的2种模式植物的纤维素合成酶基因进行聚类，分析基因之间的进化水平和克隆基因的亲缘关系，根据获得的基因序列信息分析基因在拟南芥染色体上的分布，根据聚类分析结果预测棉花中克隆基因的功能，以期为克隆到的棉花纤维素合成酶CesA基因的功能分析提供参考。1材料与方法1．1CesA基因家族数据从Pfam网站上搜索cellulose—synt结构域(PF03552)的ls模型，利用HMMER2．3．2的hmmsearch功能搜索拟南芥蛋白质数据...
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