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大豆荚皮和种皮高表达的三个蔗糖合酶基因的表达与功能分析

文献类型： 中文期刊

作者： 黄俊铭 1 ; 傅旭军 2 ; 寿惠霞 1 ;

作者机构： 1.浙江大学农业与生物技术学院现代种业研究所

2.浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所

关键词： 大豆(Glycine max);蔗糖合酶;GmSUS5;基因表达;基因编辑

期刊名称： 植物生理学报

ISSN： 2095-1108

年卷期： 2024 年 60 卷 007 期

页码： 1119-1131

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 蔗糖是高等植物光合产物的主要运输形式,蔗糖合酶(sucrose synthase,SUS)是一类糖基转移酶,在库组织同化产物的代谢中发挥关键作用,影响作物产量和品质.本研究前期通过RNA-Seq数据分析,发现大豆SUS5亚家族基因——GmSUS5a、GmSUS5b、GmSUS5c在豆荚和种子中高表达,但它们的时空表达模式和功能尚有待解析.生物信息学分析表明,3个GmSUS5s蛋白相似度在82.0%以上,编码840~845个氨基酸,定位于细胞质中.对不同发育阶段荚皮和种子取样分析表明,三基因在花后7周鼓粒期的荚皮与种皮中表达最高,以GmSUS5a表达量最高.对基因编辑获得的GmSUS5单、双和三突变体进行了表型观察,发现GmSUS5突变体因豆荚和种胚糖供应不足,造成坐果困难花期延长.本研究明确了大豆GmSUS5s参与种子蔗糖供应,从而影响大豆种子的发育.研究结果为进一步研究大豆蔗糖合酶基因GmSUS5s的功能和作用机制奠定了基础.

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