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Functional Characterization and RNAi-Mediated Suppression Reveals Roles for Hexose Transporters in Sugar Accumulation by Tomato Fruit

引用

Molecular Plant 2010年第6期3卷 1049-1063页

作者： david w. mccurdy stephen dibley ricky cahyanegara antony martin john w. patrick School of Environmental and Life Sciences University of Newcastle Callaghan NSW 2308 Australia

Hexoses accumulate to high concentrations （-200 mM） in storage parenchyma cells of tomato fruit. Hexoses are sourced from the fruit apoplasm as hydrolysis products of phloem-imported sucrose. Three hexose transporters （LeHT1, LeHT2, LeHT3）, expressed in fruit storage parenchyma ceils, may contribute to hexose uptake by these cells. An analysis of their full-length sequences demonstrated that all three transporters belong to the STP subfamily of monosaccharide transporters that localize to plasma membranes. Heterologous expression of LeHT1 （and previously LeHT2, Gear et al., 2000）, but not LeHT3, rescued a hexose transportimpaired yeast mutant w.en raised on glucose or fructose as the sole carbon source. Biochemically, LeHT1, similarly to LeHT2, exhibited transport properties consistent w.th a high- affinity glucose/H^＋ symporter. Significantly, LeHT1 and LeHT2 also functioned as low.affinity fructose/H^＋ symporters w.th apparent Km values commensurate w.th those of fruit tissues. A substantial reduction （80-90%） in fruit expression levels of all LeHT genes by RNAi-mediated knockdow. caused a 55% decrease in fruit hexose accumulation. In contrast, photoassimilate production by source leaves and phloem transport capacity to fruit w.re unaffected by transporter knockdow.. Collectively, these findings demonstrate that LeHTs play key roles in driving accumulation of hexoses into storage parenchyma cells during tomato fruit development.

关键词： Fruit hexose transporter sink tomato RNAi.

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