无籽蜜柚蔗糖合成酶(SUS)和蔗糖转化酶(INV)基因家族生物信息学及表达分析

作者：邓舒雅; 麦贻婷; 陈惠萍; 钮俊^*

来源：植物生理学报, 2018, 54(10): 1576-1586.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2018.0325

• 无籽蜜柚
• 汁胞发育
• 蔗糖合成酶
• 蔗糖转化酶

蔗糖是光合作用的最终产物,通过韧皮部运输到植物的非光合组织中,蔗糖的分解主要由蔗糖合成酶(SUS)和蔗糖转化酶(INV)催化。为了探究SUS和INV基因家族在无籽蜜柚汁胞发育中的功能,本文通过HPLC研究,结果表明阿拉伯糖和木糖在汁胞早期发育中含量较高,而果糖、葡萄糖和蔗糖的含量随成熟过程显著增加。基于拟南芥数据库中SUS和INV蛋白序列,与柚子的基因组数据进行同源比对,分别筛选获得6个和12个具有完整开放阅读框(ORF)的Cg-SUS和Cg-INV基因。根据其在染色体上分布,分别命名为Cg-SUS16和CgINV112,并对其蛋白理化性质、内含子与外显子、系统进化树和蛋白功能结构域等方面加以分析。数字表达谱分析初步确定无籽蜜柚汁胞在发育过程中Cg-SUS2、Cg-SUS3和Cg-INV6转录较为活跃,对其进行qRTPCR分析,结合各类糖含量的检测结果与基因表达做相关性分析,结果显示Cg-SUS2表达量与木糖、阿拉伯糖含量之间存在极显著正相关性,因此Cg-SUS2可能涉及阿拉伯糖和木糖的生物合成; Cg-SUS3和Cg-INV6表达量与葡萄糖、果糖、蔗糖含量之间存在显著正相关性,说明Cg-SUS3可能参与到蔗糖的降解途径中,从而促使转运过来的蔗糖生成UDP-葡萄糖和果糖, Cg-INV6可能是液泡己糖累积的关键酶。

• 单位
  海南大学