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JIA | 西北农林科技大学赵政阳课题组揭示苹果细胞质膜蔗糖转运蛋白MdSUT2.1的功能

张波 等 农业科学微平台 2023-04-06

苹果是世界上栽植面积最大的果树之一,我国苹果的总生产量和消费量均为世界第一。提高果实品质是苹果生产的主要任务。甜度作为果实内在品质主要由可溶性糖的含量决定。苹果中的可溶性糖包括蔗糖,果糖和葡萄糖。解析苹果中这些糖的积累机制对于提高果实品质具有重要意义。


近期,西北农林科技大学赵政阳课题组完成的题为“Functional analysis of MdSUT2.1, a plasma membrane sucrose transporter from apple”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文),JIA) 2023年3期正式发表。

该研究从苹果中克隆了一个II型蔗糖转运蛋白基因MdSUT2.1,并分别从基因结构、基因进化、亚细胞定位方面对其进行了研究,通过转化酵母、苹果愈伤以及番茄证明了MdSUT2.1能转运蔗糖并促进果实中可溶性糖的积累。该研究结果为深入理解果实糖分积累机制奠定了基础。


该研究首先克隆了MdSUT2.1基因,MdSUT2.1编码一种由612个氨基酸残基构成的蛋白质。当在烟叶原生质体中表达时,该蛋白质定位于细胞质膜。MdSUT2.1在果实中高表达并与果实发育过程中的蔗糖积累呈正相关。此外,MdSUT2.1的蔗糖转运活性通过酵母突变体的生长互补实验得到验证。与WT相比,在苹果和番茄中过表达MdSUT2.1导致蔗糖、果糖和葡萄糖含量显着增加。进一步分析表明,与WT相比,过表达MdSUT2.1的苹果和番茄中糖代谢和转运相关基因SUSYsNINVsFRKsHXKsTSTs的表达水平均提高。与液泡膜糖转运蛋白MdTST1MdTST2不同,MdSUT2.1的启动子不能被外源糖诱导。这些发现为苹果果实糖分积累的分子机制提供了有价值的见解。



西北农林科技大学园艺学院赵政阳教授为本文通讯作者,博士研究生张波为本文的第一作者。该研究得到国家现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-27)的资助。


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https://doi.org/10.1016/j.j‍ia.2‍011.0‍9.012

Cite the article:

ZHANG Bo, FAN Wen-min, ZHU Zhen-zhen, WANG Ying, ZHAO Zheng-yang. 2023. Functional analysis of MdSUT2.1, a plasma membrane sucrose transporter from apple. Journal of Integrative Agriculture, 22(3): 762-775.



Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国工程院院士、中国农业科学院副院长王汉中。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.384,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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