农业生物技术学报

作者：范希德, 贺苗苗, 叶广继, 王舰, 周云

单位：1 青海大学 农林科学院,西宁 810016;2 青海省农林科学院/青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室/青海大学青藏高原生物技术教育部重点实验室/青海省马铃薯育种重点实验室,西宁 810016

关键词：马铃薯,糖转运蛋白16b (StSWEET16b)基因,转基因烟草,功能鉴定,

基金：青南地区马铃薯高质量发展关键技术集成与示范(2020-NK-123); 青海省重大科技专项(2019-NK-A1); 国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-09)

糖转运蛋白(sugars will eventually be exported transporters, SWEETs)广泛存在于真核生物中,在植物糖类的长距离转运、激素转运、花粉发育、果实形成、种子灌浆及植物-病原体互作等生理过程中发挥重要作用。为解析StSWEET16b基因在糖的转运及病原菌互作中的功能,本研究以马铃薯(Solanum tuberosum) '青薯9号'为材料,采用qRT-PCR技术分析了该基因在不同糖处理下的表达规律,结果发现,StSWEET16b在3%的蔗糖、果糖和葡萄糖分别处理下表达模式均发生变化,表明该基因在马铃薯中可能同时参与蔗糖、果糖及葡萄糖的转运。通过分析转基因烟草(Nicotiana tabacum)在不同糖培养基上的生长状况,并测定植株体内蔗糖、果糖及葡萄糖的含量发现,在葡萄糖和蔗糖培养基上,转基因烟草的长势弱于野生型植株,并且转基因植株中的蔗糖和葡萄糖含量均低于野生型,而在果糖培养基上,转基因烟草的长势明显优于野生型植株,且转基因植株中的果糖含量高于野生型(P<0.05),表明在烟草中StSWEET16b的异源表达可促进果糖的转运,同时抑制蔗糖和葡萄糖的转运。瞬时表达结果表明,StSWEET16b基因参与了本氏烟-晚疫病菌之间的互作,抑制了晚疫病菌病斑的扩展,提高了植株的抗病性。研究结果表明,StSWEET16b蛋白在果糖转运和植物-病原病菌互作过程中发挥着重要作用。本研究为马铃薯品质的改良和抗病品种的选育提供理论依据。

来源：2021年第6期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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