转SoSUT5基因甘蔗的生长特性

【目的】研究甘蔗蔗糖转运蛋白So SUT5基因对甘蔗主要农艺性状和相关生理生化特性的影响,为评价转基因甘蔗的生长情况及验证So SUT5基因的功能提供参考。【方法】通过PCR扩增和测序验证6个转So SUT5基因甘蔗品系(T1、T2、T3、T6、T9和T11),以野生型甘蔗B8植株为对照,在苗期、分蘖期、伸长期和成熟期分别测定甘蔗的株高、茎径、叶绿素相对含量和+1叶叶面积,成熟期时测定蔗茎的可溶性糖含量。【结果】通过PCR扩增测序获得6个转So SUT5基因甘蔗品系的目的基因序列,表明导入的So SUT5基因已整合到甘蔗基因组DNA中。除T6外,其他5个转基因甘蔗品系的株高、茎径和+1叶叶面积均高于对照,其中成熟期时5个转基因甘蔗品系的茎径和+1叶叶面积均显著高于对照(P<0.05,下同),T1、T2和T9的株高及T1、T2和T11的叶绿素相对含量显著高于对照。成熟期时6个转So SUT5基因甘蔗品系的可溶性总糖含量均高于对照,其中T2、T9和T11的可溶性总糖含量极显著高于对照(P<0.01),分别比对照高40.3%、40.3%和33.4%。【结论】So SUT5基因在甘蔗中过表达可促进甘蔗生长,并可提高蔗茎的可溶性总糖含量。由此推测,该基因可能与甘蔗节间糖分积累有关,且对甘蔗生长起促进作用。

转SoSUT5基因甘蔗后代农艺和品质性状的表现

蔗糖转运蛋白(SUT)在蔗糖的贮藏、转运、代谢等生理过程中发挥着重要作用,在甘蔗中有5种不同的类型。该研究观察了转SoSUT5基因甘蔗品系(L1、L2、L3和L6)和非转基因甘蔗(WT)在第2代新植蔗(T2)、第3代新植蔗(T3)、第2代第一季宿根蔗(T2R1)和第2代第二季宿根蔗(T2R2)的生长、农艺性状、蔗茎出汁率、蔗汁重力纯度、蔗糖分积累等表现情况,为SUT基因功能研究提供参考依据。试验于2018年至2019年分别调查了转SoSUT5基因甘蔗株系和非转基因甘蔗在T2和T3的部分农艺性状,测定了在T2、T3、T2R1和T2R2时的甘蔗品质。与非转基因甘蔗相比,转基因甘蔗株系在出苗率、茎径大小、单茎重、甘蔗蔗糖分、蔗汁蔗糖分、蔗渣蔗糖分和蔗汁重力纯度等方面都有不同程度降低,而甘蔗的出汁率和黑穗病发病率则明显增高。SoSUT5基因可能对甘蔗生长和蔗糖分起负调控作用,并增加黑穗病的发病率。如果敲除此基因有可能改善甘蔗的生长、产量和品质性状。