木薯糖转运蛋白基因MeSWEET17b的克隆及表达分析

作     者：薛晶晶 韦卓文 罗秀芹 安飞飞 

作者机构：中国热带农业科学院三亚研究院 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室 

出 版 物：《广西植物》 (Guihaia)

年 卷 期：2024年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：中国热带农业科学院国家热带农业科学中心科技创新团队(CATASCXTD202301) 

主　　题：木薯 糖转运蛋白 亚细胞定位 糖转运能力 非生物胁迫 

摘      要：木薯(Manihot esculenta)是热带亚热带地区重要的粮食作物。糖转运蛋白SWEETs能够促进糖在细胞间的流动，在植物生长发育过程中起着重要作用。为了明确SWEET家族基因在木薯生长发育过程中的功能，该研究以木薯KU50为实验材料，采用基因克隆、生物信息学分析、亚细胞定位、体外酵母检测及RT-qPCR等方法研究木薯MeSWEET17b的基因特性。结果表明:(1) MeSWEET17b基因开放阅读框为726 bp，编码242个氨基酸，定位于细胞膜；MeSWEET17b蛋白与AtSWEET16、AtSWEET17亲缘关系最近，含有7个跨膜结构域，属于疏水性蛋白。(2)体外酵母检测表明MeSWEET17b主要转运果糖。(3) RT-qPCR结果表明，MeSWEET17b在叶柄和茎杆中表达趋势基本一致，成熟期表达水平最高;在叶片中表达量较低；在块根膨大期高表达，随着块根生长发育，表达水平急速下降。(4)对KU50水培苗进行高盐(8 g·L-1NaCl)、干旱(100 mmol·L-1甘露醇)、氧化(10%H2O2)和低温(15℃24 h，后降至4℃24 h)等非生物胁迫处理，RT-qPCR结果显示，干旱胁迫下，MeSWEET17b在叶片和茎杆中的表达变化差异最大；盐胁迫下，MeSWEET17b在叶片和须根中的表达变化最显著；氧化和低温胁迫下，MeSWEET17b在须根中的表达呈现飞跃式上升，在叶柄中的表达量随着处理时间的延长呈极显著上升。该研究为进一步研究糖转运蛋白SWEETs在木薯中的作用机制提供依据。