马铃薯蔗糖合酶基因家族序列及表达模式分析

作者：严荣; 王芳^*; 赵龙

来源：分子植物育种, 2022, 20(06): 1766-1775.

DOI：10.13271/j.mpb.020.001766

• 马铃薯
• 蔗糖合酶
• 表达分析
• 非生物胁迫
• 激素诱导

蔗糖合酶(sucrose synthase, SUS)是一种广泛存在于植物中,催化尿苷二磷酸葡糖(UDPG)上的葡萄糖基团转移到果糖上形成蔗糖和尿苷二磷酸(UDP),也可催化可逆反应的糖基转移酶。蔗糖在植物抵御逆境胁迫中有着重要的作用。为了解马铃薯蔗糖代谢相关基因StSUSs基因分子作用机制,本研究对从马铃薯基因组中获取到的StSUSs进行了蛋白理化性质、保守蛋白结构域、基因结构、染色体定位、系统进化树构建、顺式作用元件预测等的分析,利用RT-qPCR对非生物胁迫(干旱,高温,低温,盐)和脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA_3)三种激素诱导下的StSUS表达模式进行了分析。结果表明,马铃薯SUS家族编码氨基酸长度为803～892个aa,分子量介于92 607.56～100 746.25 kD之间,等电点在5.91～6.95之间。其亚细胞定位预测在叶绿体,染色体定位分别分布于2、3、7、9和12号染色体上。与禾本科水稻和玉米的亲缘关系较近,且马铃薯SUS家族蛋白序列具有高度保守性。主要有干旱、低温、激素响应元件。RT-qPCR分析结果表明蔗糖合酶基因可能参与干旱、低温胁迫调控的途径,受到激素的诱导上调或下调,可推论蔗糖合酶也参与激素调控途径。本研究结果可为马铃薯SUS功能解析和在逆境中调控蔗糖代谢途径的改造提供基础参考。

• 单位
  青海大学农牧学院; 青海大学; 青海省农林科学院