红肉火龙果糖转运蛋白HpSWEET4b基因克隆、表达和转运活性鉴定

文献类型： 中文期刊

第一作者： 郑乾明

作者： 郑乾明;晏霜;解璞;王红林

作者机构：

关键词： 红肉火龙果;果实发育;糖转运蛋白SWEET;基因克隆;表达分析;转运活性鉴定

期刊名称： 西南农业学报

ISSN： 1001-4829

年卷期： 2024 年 37 卷 012 期

页码： 2739-2748

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】探明红肉火龙果(Hylocereus polyrhizus)糖转运蛋白SWEET HpSWEET4b基因的表达模式、亚细胞定位和糖转运活性，为调控果实可溶性糖积累提供依据。【方法】采用反转录PCR(RT-PCR)从果肉cDNA克隆HpSWEET4b基因，开展序列比对和系统进化分析。采用实时定量PCR(qRT-PCR)研究基因表达，融合荧光蛋白在烟草叶肉细胞瞬时表达研究亚细胞定位。在酵母己糖吸收缺陷株系表达HpSWEET4b,采用酵母生长互补和胞外酸化方法研究糖转运活性。【结果】HpSWEET4b基因的开放阅读框(ORF)长度为744 bp,编码247个氨基酸残基，蛋白相对分子质量为27.34 kDa,理论等电点为9.41。HpSWEET4b蛋白含有2个“MtN3＿slv”(PFAM编号：PF03083.19)结构域，以及7个跨膜结构域。系统进化分析表明，HpSWEET4b与拟南芥AtSWEET4～AtSWEET8聚为一类，属于SWEET家族II类。HpSWEET4b在茎的表达量极低，在授粉后20 d的果肉表达量最高，并随果实发育显著下降。融合荧光蛋白在烟草叶肉细胞瞬时表达证明HpSWEET4b主要定位于细胞膜。经酵母生长互补检测，HpSWEET4b具有葡萄糖、果糖、2-脱氧葡萄糖和甘露糖转运活性，不具有山梨醇、甘露醇和半乳糖转运活性。葡萄糖和果糖均促进酵母胞外酸化，进一步证明HpSWEET4b的葡萄糖和果糖转运活性。【结论】红肉火龙果HpSWEET4b属于SWEET家族II类成员，定位于细胞膜，具有葡萄糖和果糖等己糖转运活性，主要在授粉后20～23 d的果肉参与质外体和胞质之间的己糖跨膜转运。

分类号： S667.9

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