牡丹蔗糖转运蛋白基因PsSUT2的克隆及表达分析

• 作者: 宋佳 崔洋 常毅洪 杨旭升 杨秋生 栗燕 高梦媛
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 牡丹 蔗糖 牡丹蔗糖转运蛋白基因(PsSUT2) 表达分析
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 567-578
• 页数: 12页
• 分类号: S685.11
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2017.04.006

摘要

蔗糖是植物体中重要的碳源物质,参与植物的生长、发育乃至信号转导等多个生理过程.植物体在长距离运输蔗糖的过程中,蔗糖转运蛋白(sucrose transporters,SUT)基因起关键作用.为了解该基因在牡丹(Paeonia suffruticosa)植株体内的转运机制,以洛阳红牡丹(P.suffruticosa'Luoyanghong’)为材料,利用反转录PCR(reverse transcription-PCR,RT-PCR)和RACE (rapid-amplification of cDNA ends)方法从叶片中克隆了蔗糖转运蛋白基因,命名为PsSUT2.该基因全长2 347bp,包含1 803bp的开放阅读框,编码601个氨基酸,GenBank登录号为KC542396,相对分子量为64.6 kD,等电点为6.14,与葡萄(Vitis vinifera)中的蔗糖转运蛋白基因同源性最高,为75.27％.该蛋白属于易化子超家族(major facilitator superfamily,MFS)成员,包含12个跨膜螺旋.采用qRT-PCR和离子色谱法研究牡丹不同生育期与不同组织部位中PsSUT2基因的表达量及可溶性糖的含量变化,结果表明,在牡丹的年生长周期中,PsSUT2在牡丹的根、老茎、叶和鳞芽(花瓣)中均有表达,但主要在盛花期的花瓣中大量表达,相对表达量为11.18,是同时期根的4.26倍、小风铃期根的4.40倍、圆桃期花瓣的10.48倍、鳞芽分化期鳞芽的30.55倍,与同时期的其他部位乃至其他时期的所有部位相比差异显著,因此推测该基因可能参与了“库”端蔗糖的卸载.蔗糖、葡萄糖和果糖的含量在不同生育期、不同部位间存在较大差异,盛花期到来之前,鳞芽(花瓣)中蔗糖含量几乎为0,而葡萄糖和果糖水平较高,说明洛阳红牡丹花瓣属于己糖(葡萄糖和果糖)积累型器官,己糖的不断积累有利于花朵的开放.相关性分析表明,PsSUT2的表达量与与叶片中蔗糖的含量及根中葡萄糖含量成显著负相关,说明该基因的表达可能受叶片中蔗糖及根中葡萄糖的反馈抑制.本研究结果为进一步了解PsSUT2基因的功能、利用该基因进行牡丹分子育种和遗传改良提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨秋生	河南农业大学林学院	93	1334	22.0	32.0
2	栗燕	河南农业大学林学院	48	297	9.0	16.0
3	杨旭升	河南农业大学林学院	1	4	1.0	1.0
4	崔洋		1	4	1.0	1.0
5	常毅洪	河南农业大学林学院	2	4	1.0	2.0
6	高梦媛	河南农业大学林学院	1	4	1.0	1.0
7	宋佳	河南农业大学林学院	1	4	1.0	1.0