本发明公开了一种鹅掌楸纤维素合酶基因LcCESA1及其表达蛋白和应用,LcCESA1的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示;其表达蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明以模式植物拟南芥为研究对象,将克隆得到的中国鹅掌楸纤维素合酶基因LcCESA1利用农杆菌介导转化至拟南芥中,通过筛选与培育,最终获得T3代纯合转基因植株;通过观察野生型拟南芥与转基因拟南芥的显微结构,发现转基因拟南芥的茎段维管束组织细胞细胞壁和叶片组织细胞细胞壁的厚度,均与野生型拟南芥存在差异,可见LcCESA1基因对拟南芥茎段维管束组织细胞细胞壁和叶片组织细胞细胞壁均有影响,可促进纤维素的积累,将具有广泛的应用。