甜高粱SUT1基因克隆、表达及生物信息学分析

为获知甜高粱蔗糖转运蛋白基因SUT1及其功能,采用同源克隆方法结合RACE技术克隆甜高粱SUT1基因,并对其进行生物信息学分析。克隆得到甜高粱蔗糖转运蛋白基因SUT1 c DNA全长为2 472bp,包括1 560bp编码区序列,编码含有519个氨基酸的蛋白。该蛋白是1个疏水性膜蛋白,分子量约为55k Da,理论等电点p I为8.86;无信号肽剪切位点,含有12个明显的跨膜螺旋拓扑结构,预测含有6个丝氨酸激酶磷酸化位点、4个苏氨酸激酶磷酸化位点和2个酪氨酸激酶磷酸化位点;包含1段低复杂度序列和12个保守的跨膜螺旋结构域。在亚细胞水平,SUT1主要定位于叶绿体类囊体膜、质膜、高尔基体及内质网膜上;二级结构主要以α-螺旋为主,其中α-螺旋占43.35%,无规则卷曲占34.68%,延伸链占19.08%,β-转角占2.89%;预测SUT1蛋白主要在运载结合中发挥重要作用。SUT1基因表达分析结果表明,SUT1基因在各组织中均有表达,叶中表达量最高,其次分别为叶鞘、茎和根,穗中表达量最低。SUT1基因的克隆及其结构、性质与功能的初步分析,可为研究该基因在甜高粱源库互作关系中的功能机制奠定基础。

甜高粱蔗糖转运蛋白SUT1基因表达载体的构建及转化农杆菌

为了获得甜高粱蔗糖转运蛋白SUT1基因的植物表达载体。采用PCR方法对甜高粱SUT1基因全长c DNA开放阅读框进行扩增,并将其与植物表达载体UBI-1300-GFP进行连接,连接后转化农杆菌EHA105。实验结果表明,成功克隆了SUT1基因开放阅读框,并将含有目的基因的重组表达载体转化到了农杆菌中。这将为进一步研究甜高粱SUT1基因的功能具有重要意义。

实时定量PCR分析不同栽培措施下番茄蔗糖转运蛋白(SUT1)基因表达差异

通过实时荧光定量PCR进行相对定量分析,得到番茄SUT1基因在不同栽培条件下不同器官的表达差异。结果表明:叶片和果柄中SUT1基因表达量高于果实中;不同栽培措施对番茄SUT1表达量的影响各不相同,营养液的EC值较低水平时(1.8dS·m-1)SUT1基因表达量高于EC值较高水平时(3.0dS·m-1)、栽培密度较高时SUT1基因表达量高于栽培密度较低时、不摘叶时SUT1基因的表达量高于1/3摘叶及1/2摘叶,均一摘叶高于下叶摘叶。品种对SUT1基因表达量的影响比较复杂,叶片中莱邦索﹥麗容,而果柄和果实中反之,表明莱邦索比麗容更有利于蔗糖的转运和蔗糖在果实中的累积。SUT1基因在叶片中的表达量与番茄的单株产量呈正相关。