甜菜全基因组SWEET与TST糖转运蛋白的结构特征及其在发育和采后贮藏中的表达规律

本研究通过全基因组分析首次系统鉴定了甜菜中16个SWEET（糖最终外排转运蛋白）和4个TST（液泡膜糖转运蛋白）基因家族，揭示了其在叶片蔗糖输出和根部液泡贮藏中的关键作用。研究发现SWEET14/N3在贮藏期表达量暴增17,000倍，TST2.1主导根部蔗糖积累，为解析甜菜产量形成和采后糖分流失机制提供了新靶点。

　　

Highlight

甜菜基因组包含16个SWEET（糖最终外排转运蛋白）和4个TST（液泡膜糖转运蛋白）基因，其中SWEET14/N3在贮藏期表达量激增超过17,000倍！这些分子"糖类搬运工"的动态表达模式，揭示了甜菜从田间高产到仓库"甜蜜流失"背后的秘密。

Results and discussion

染色体定位显示：SWEET基因分散在6条染色体上，而TST基因则"低调"分布在4条染色体。有趣的是，SWEET蛋白虽结构多样，却共享7个跨膜域的经典"糖类运输车"构造；相比之下，TST蛋白则像标准化生产的"液泡糖泵"，结构高度保守。

Conclusion

这项研究绘制了甜菜糖转运蛋白的完整"分子地图"：SWEET1和SWEET12是叶片中的"糖分出口专员"，TST2.1则是根部"蔗糖仓库管理员"；而贮藏期间SWEET14/N3等基因的集体"暴走"，恰似打开液泡闸门的信号，解释了甜菜贮藏期糖分流失的分子机制。