木薯糖转运蛋白基因MeSWEET2b的克隆及其低温胁迫下的功能研究

　　

摘要：

目的 研究木薯MeSWEET2b基因在低温胁迫下的功能，为探讨木薯耐寒性的分子机制及选育耐低温新品种提供理论依据。 方法 利用生物信息学方法分析MeSWEET2b的序列特性、系统进化关系，在烟草中瞬时表达该蛋白以明确其亚细胞定位。利用RT-qPCR分析不同发育期、不同糖黑暗处理及低温胁迫下MeSWEET2b基因的表达水平。利用病毒诱导的基因沉默技术（VIGS）分析该基因在低温胁迫下的功能。 结果 MeSWEET2b蛋白含有7个跨膜结构域，系统进化树分析表明该蛋白属于SWEETs Clade Ⅰ家族，与拟南芥AtSWEET2亲缘关系最近。亚细胞定位显示MeSWEET2b定位于细胞质膜上。RT-qPCR分析表明MeSWEET2b在膨大期（7个月）的叶片中表达水平最高；利用不同糖且在黑暗条件下处理木薯水培苗，发现MeSWEET2b在葡萄糖和果糖中的表达趋势一致；随着胁迫温度降低和时间延长，木薯MeSWEET2b基因的表达水平呈显著上升趋势。利用VIGS技术沉默MeSWEET2b的表达，4 ℃低温胁迫下，与对照相比，MeSWEET2b沉默植株叶片出现明显萎蔫，其葡萄糖和果糖含量显著减少。 结论 MeSWEET2b基因沉默导致木薯对低温不耐受，推测该基因在木薯耐低温中发挥重要作用。