热带作物学报

作者：潘根, 秦裕辉, 张水寒

单位：1.湖南省中医药研究院中药资源研究所，湖南长沙 410013,2.湖南中医药大学中医学院，湖南长沙 410208,3.中国农业科学院麻类研究所，湖南长沙 410205

关键词：玉竹,SUS基因家族,表达分析,PoSUS1

基金：湖南省科技成果转化及产业化计划项目(2020SK2029),湖南省中医药科研计划项目(A2022002),湖南省中医药科研计划项目(A2022005)

多糖是玉竹的质量标志物，在免疫调节、抗肿瘤等方面具有显著的药理作用。作为多糖合成的关键酶之一，蔗糖合成酶（sucrose synthase, SUS）一直是揭示植物多糖合成的重要研究内容。基于转录组序列信息，本研究利用生物信息学手段对玉竹SUS基因家族及其成员进行鉴定，并利用荧光定量PCR（qPCR）对其成员表达模式进行分析。结果表明：玉竹转录组共获得8个具有ORF序列的PoSUS基因家族成员，其编码蛋白质含有111~310个氨基酸，分子量为12.81~35.43 kDa，其理论等电点为5.83~9.18。系统进化树分析表明，8个PoSUS基因家族成员可分为3个亚家族，其中第Ⅲ亚家族基因成员数目最多。亚细胞定位预测显示大多数PoSUS蛋白定位在叶绿体。基因表达模式分析表明，PoSUS1和PoSUS6基因在多糖积累的根茎组织中表达量最高，且高多糖种质HN1中PoSUS1和PoSUS2表达量显著高于低多糖种质AH2。此外，本研究还从种质HN1和AH2克隆得到PoSUS1基因CDS序列，其编码蛋白在2份种质间存在3处氨基酸差异，且这些差异位于PoSUS1蔗糖合成酶结构域。本研究结果为深入研究玉竹SUS基因功能奠定基础，也为玉竹药用品质形成分子机制研究提供理论依据。

来源：2023年第12期

《热带作物学报》期刊编辑部

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