谷类作物β-葡聚糖合成酶基因家族的研究进展 |
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作者姓名: | 袁泓宇 崔冬丽 John Seymour Heslop HARRISON 刘青 |
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作者单位: | 中国科学院华南植物园, 中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室, 广州 510650;华南国家植物园, 广州 510650;中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院华南植物园, 中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室, 广州 510650;华南国家植物园, 广州 510650;莱斯特大学遗传学和基因组生物学系, 莱斯特LE1 7RH, 英国;中国科学院华南植物园, 中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室, 广州 510650;华南国家植物园, 广州 510650;中国科学院核心植物园, 广州 510650 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(32070359);广东省自然科学基金面上项目(2021A1515012410);科学技术部高端外国专家引进计划(G2021030013);中国科学院华南植物园海外知名学者项目(No.Y861041001)资助 |
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摘 要: | Beta-葡聚糖是由β-(1,3)和β-(1,4)糖苷键连接的非纤维素多糖,主要分布在谷类作物籽粒胚乳及糊粉层中,在高尔基体合成,经由囊泡运输到质膜,最终在细胞壁上沉积。通过增加胆汁酸排泄,延迟葡萄糖吸收,β-葡聚糖可有效降低胆固醇及血糖水平。Beta-葡聚糖合成酶基因家族成员最早在水稻(Oryza sativa)中得到鉴定,后在其他作物中陆续被发现。该基因家族包括3个主要成员:CslF、CslH和CslJ亚基因家族,起源于不同分支,经过趋同演化,执行合成β-葡聚糖的功能。Beta-葡聚糖基因家族成员均受到负选择压力,演化过程中序列高度保守。CslF亚家族基因成员相对较多,常在染色体上形成基因簇,CslF6是介导β-葡聚糖合成的主效基因。CslF亚家族在叶基部等幼嫩组织中表达水平相对较高,且明显受到光照强度的影响;CslH和CslJ亚家族成员较少,其中CslH亚家族在叶尖等成熟组织中的表达水平高,而CslJ亚家族在籽粒中有较高的表达水平。该文综述了β-葡聚糖合成酶基因家族成员的系统发育关系、表达模式,β-葡聚糖合成酶的亚细胞定位,以及作物中的定向育种研究进展,提出β-葡聚糖合成酶基因家...
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关 键 词: | Beta-葡聚糖 谷类作物定向育种 基因家族演化 染色体工程 |
收稿时间: | 2022-03-30 |
修稿时间: | 2022-05-08 |
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