JIA | 西南大学作物资源与分子生物学团队刘志斋、肖前林课题组高粱糖转运蛋白的全基因组鉴定、表达及功能分析解析

高粱是第5大粮食作物，在食品、饲料、酿酒、生物能源等领域发挥着重要作用。糖转运蛋白在植物渗透调节、信号途径以及植物的生长发育过程中具有重要的作用。然而，目前高粱糖转运蛋白（Sorghum Sugar Transporter，SST）的功能研究却相对较少。

近期，西南大学作物资源与分子生物学团队刘志斋、肖前林课题组完成的题为“Genome-wide identification, expression and functional analysis of sugar transporter in sorghum (Sorghum bicolor L.)”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2022年10期正式发表。

该研究在全基因组水平鉴定到98个高粱SST，并全面揭示了所鉴定SST的类群特性，以及对应编码基因的染色体分布特性；通过表达分析，揭示了SST编码基因的组织特异性表达模式；通过保守结构域分析，揭示了SST的保守基序及其跨膜结构域特征；通过营养缺陷型酵母系统检测，揭示了14个随机选取的SST成员的单糖转运活性。高粱SST的全基因组鉴定、表达及功能分析，为全面解析SST在高粱糖转运及糖信号通路中的作用提供了理论依据。

该研究利用生物信息学途径，在全基因组水平上鉴定到98个高粱糖转运蛋白（SST）；通过系统进化分析，将98个高粱SST划分为蔗糖转运（SUT）、SWEET、单糖转运（MST）等3个蛋白家族；并且将69个MST成员进一步划分为STP、PLT、VGT、INT、pGlcT/SBG1、TMT、ERD等7个亚家族。研究还发现，SWEET、ERD、STP和PLT的27个编码基因聚集形成8个串联重复区，其中22个编码基因形成了11对旁系同源基因，表明SST编码基因在染色体上具有成簇分布的特性。基因表达模式分析表明，SST编码基因表现出明显的组织特异性；有7个SST主要分布在细胞膜以及膜细胞器上。蛋白结构与功能分析显示，高粱SST具有相似的保守结构域，但其保守基序与跨膜结构域却存在差异；而选取的14个SST则均能在酵母中转运不同类型的单糖。

西南大学作物资源与分子生物学团队刘志斋博士和肖前林博士为该文章的通讯作者，肖前林博士和李振硕士为该文章的共同第一作者。该研究得到了国家自然基金青年基金项目（32001607）与中央高校业务费项目（SWU118087）的资助。

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https://doi.org/10.1‍016/j.jia.2‍022.0‍7‍.‍034

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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