SWEET(sugars will eventually be exported transporter)基因家族是一类新型的糖转运蛋白,可顺浓度梯度对糖分进行双向跨膜运输。SWEET在植物光合同化物韧皮部装载、蜜腺花蜜分泌、种子灌浆、花粉发育、病原菌互作、逆境调控等过程中...SWEET(sugars will eventually be exported transporter)基因家族是一类新型的糖转运蛋白,可顺浓度梯度对糖分进行双向跨膜运输。SWEET在植物光合同化物韧皮部装载、蜜腺花蜜分泌、种子灌浆、花粉发育、病原菌互作、逆境调控等过程中起着关键作用,近年来受到广泛关注。尽管SWEET广泛存在于植物中,但目前对其功能研究主要集中在水稻和拟南芥上。介绍了SWEET基因家族的发现、蛋白结构特征、生理功能及逆境调控的最新研究进展,有助于将来对SWEET基因家族进行更深入和全面的研究。展开更多
光合作用同化物分配供给是果实和种子发育的主要限制因子,增加蔗糖分配转运到果实和种子是增产优质的潜在策略。SWEET(sugar will eventually be exported transporter)是近年来被鉴定较多的一类糖转运蛋白,该蛋白质通过从源叶运输营养...光合作用同化物分配供给是果实和种子发育的主要限制因子,增加蔗糖分配转运到果实和种子是增产优质的潜在策略。SWEET(sugar will eventually be exported transporter)是近年来被鉴定较多的一类糖转运蛋白,该蛋白质通过从源叶运输营养物质调控库组织发育,参与植物生长发育以及生物和非生物胁迫反应。SWEET蛋白定位于膜结构,属于MtN3家族,通常包含7个跨膜结构域,其中包含2个MtN3/saliva结构域。随着染色体加倍、片段复制和串联复制等,SWEET基因在物种中得到扩张。SWEET4和SWEET39基因是作物驯化改良过程中选择的关键基因;SWEET9蛋白是蜜腺特异性糖转运蛋白,参与植物蜜腺的进化;SWEET16和SWEET17蛋白参与植物根系生长发育;SWEET11和SWEET15蛋白参与植物种子胚乳填充。本文系统综述了SWEET蛋白的结构、数量、分类、亚细胞定位、成员扩张与进化,分析了SWEET蛋白在叶、茎、根系发育,花药发育,花蜜分泌,种子填充和果实发育等植物生长发育中的功能作用,强调了SWEET蛋白在作物改良中的应用,说明增强源库强度对作物产量提高的可持续性具有重要意义。展开更多
SWEET(sugars will eventually be exported transporter)蛋白是一类结构保守、不依赖能量的糖转运蛋白,在植物生长发育、响应生物/非生物逆境胁迫等生理过程发挥重要作用。目前,尚未见花生SWEET基因相关报道。本研究首次全基因组挖掘...SWEET(sugars will eventually be exported transporter)蛋白是一类结构保守、不依赖能量的糖转运蛋白,在植物生长发育、响应生物/非生物逆境胁迫等生理过程发挥重要作用。目前,尚未见花生SWEET基因相关报道。本研究首次全基因组挖掘了花生SWEET基因,对其分子特征及表达模式进行了细致分析。结果表明,栽培种花生和2个祖先野生种基因组分别存在55、25、28个SWEET基因,随机不均匀分布在各染色体上。来源于野生种和栽培种的同源基因在染色体位置相近,但也存在个别缺失,这验证了花生野生种和栽培种的进化关系,也暗示了基因组复制加倍过程中存在同源基因的丢失或扩张。基因内含子-外显子数目和位置以及启动子中顺式作用元件种类和数量均存在差异,暗示了花生SWEET基因生物学功能的多样性。系统进化分析将花生SWEET基因分为4个亚家族Clade I~Clade IV,同一亚家族同一分支的基因具有相似的外显子-内含子结构。分析Clevenger等组织表达谱发现部分基因表现为组织优势表达,这为深入了解SWEET基因行使功能部位提供了参考。此外,基于课题组前期发表的干旱和高盐胁迫转录组分析和RT-qPCR验证,我们挖掘出AhSWEET3a和AhSWEET4e等响应花生干旱或高盐胁迫的基因,功能有待进一步鉴定。研究结果为下一步深入分析花生SWEET基因功能提供了理论参考。展开更多
【目的】糖外排转运蛋白(sugars will eventually be exported transporters,SWEETs)在植物生长发育过程中发挥重要作用,解析SWEETs基因在枸杞果实发育过程中对糖积累作用,为进一步揭示SWEETs基因在枸杞果实发育过程中的作用提供参考。...【目的】糖外排转运蛋白(sugars will eventually be exported transporters,SWEETs)在植物生长发育过程中发挥重要作用,解析SWEETs基因在枸杞果实发育过程中对糖积累作用,为进一步揭示SWEETs基因在枸杞果实发育过程中的作用提供参考。【方法】用生物信息学方法对枸杞SWEET基因(LbaSWEETs)进行全基因组鉴定,并用已发表的转录数据分析LbaSWEETs在果实发育时期的基因表达情况。【结果】枸杞SWEET基因家族共有37个成员,随机分布于10条染色体上,分别编码152~621个氨基酸,蛋白质分子质量为16.87~69.97 kD,等电点为4.96~9.86。亚细胞定位预测位于叶绿体或质膜,大多数含有7个跨膜螺旋。系统进化分析发现,37个LbaSWEETs蛋白可分为4个亚群,每个亚群的基因结构和保守基序组成相似。启动子元件分析表明:Lba-SWEETs基因启动子富含大量激素响应、逆境胁迫和生长发育响应元件。转录组数据和qRT-PCR分析表明:LbaSWEET9和LbaSWEET29基因表达量随果实成熟呈现显著增加。相关性分析结果表明,LbaSWEET9和LbaSWEET29基因表达量与果糖含量呈显著正相关。【结论】LbaSWEET9和LbaSWEET29基因是果糖积累的关键基因。展开更多
文摘SWEET(sugars will eventually be exported transporter)基因家族是一类新型的糖转运蛋白,可顺浓度梯度对糖分进行双向跨膜运输。SWEET在植物光合同化物韧皮部装载、蜜腺花蜜分泌、种子灌浆、花粉发育、病原菌互作、逆境调控等过程中起着关键作用,近年来受到广泛关注。尽管SWEET广泛存在于植物中,但目前对其功能研究主要集中在水稻和拟南芥上。介绍了SWEET基因家族的发现、蛋白结构特征、生理功能及逆境调控的最新研究进展,有助于将来对SWEET基因家族进行更深入和全面的研究。
文摘光合作用同化物分配供给是果实和种子发育的主要限制因子,增加蔗糖分配转运到果实和种子是增产优质的潜在策略。SWEET(sugar will eventually be exported transporter)是近年来被鉴定较多的一类糖转运蛋白,该蛋白质通过从源叶运输营养物质调控库组织发育,参与植物生长发育以及生物和非生物胁迫反应。SWEET蛋白定位于膜结构,属于MtN3家族,通常包含7个跨膜结构域,其中包含2个MtN3/saliva结构域。随着染色体加倍、片段复制和串联复制等,SWEET基因在物种中得到扩张。SWEET4和SWEET39基因是作物驯化改良过程中选择的关键基因;SWEET9蛋白是蜜腺特异性糖转运蛋白,参与植物蜜腺的进化;SWEET16和SWEET17蛋白参与植物根系生长发育;SWEET11和SWEET15蛋白参与植物种子胚乳填充。本文系统综述了SWEET蛋白的结构、数量、分类、亚细胞定位、成员扩张与进化,分析了SWEET蛋白在叶、茎、根系发育,花药发育,花蜜分泌,种子填充和果实发育等植物生长发育中的功能作用,强调了SWEET蛋白在作物改良中的应用,说明增强源库强度对作物产量提高的可持续性具有重要意义。
文摘SWEET(sugars will eventually be exported transporter)蛋白是一类结构保守、不依赖能量的糖转运蛋白,在植物生长发育、响应生物/非生物逆境胁迫等生理过程发挥重要作用。目前,尚未见花生SWEET基因相关报道。本研究首次全基因组挖掘了花生SWEET基因,对其分子特征及表达模式进行了细致分析。结果表明,栽培种花生和2个祖先野生种基因组分别存在55、25、28个SWEET基因,随机不均匀分布在各染色体上。来源于野生种和栽培种的同源基因在染色体位置相近,但也存在个别缺失,这验证了花生野生种和栽培种的进化关系,也暗示了基因组复制加倍过程中存在同源基因的丢失或扩张。基因内含子-外显子数目和位置以及启动子中顺式作用元件种类和数量均存在差异,暗示了花生SWEET基因生物学功能的多样性。系统进化分析将花生SWEET基因分为4个亚家族Clade I~Clade IV,同一亚家族同一分支的基因具有相似的外显子-内含子结构。分析Clevenger等组织表达谱发现部分基因表现为组织优势表达,这为深入了解SWEET基因行使功能部位提供了参考。此外,基于课题组前期发表的干旱和高盐胁迫转录组分析和RT-qPCR验证,我们挖掘出AhSWEET3a和AhSWEET4e等响应花生干旱或高盐胁迫的基因,功能有待进一步鉴定。研究结果为下一步深入分析花生SWEET基因功能提供了理论参考。
文摘【目的】糖外排转运蛋白(sugars will eventually be exported transporters,SWEETs)在植物生长发育过程中发挥重要作用,解析SWEETs基因在枸杞果实发育过程中对糖积累作用,为进一步揭示SWEETs基因在枸杞果实发育过程中的作用提供参考。【方法】用生物信息学方法对枸杞SWEET基因(LbaSWEETs)进行全基因组鉴定,并用已发表的转录数据分析LbaSWEETs在果实发育时期的基因表达情况。【结果】枸杞SWEET基因家族共有37个成员,随机分布于10条染色体上,分别编码152~621个氨基酸,蛋白质分子质量为16.87~69.97 kD,等电点为4.96~9.86。亚细胞定位预测位于叶绿体或质膜,大多数含有7个跨膜螺旋。系统进化分析发现,37个LbaSWEETs蛋白可分为4个亚群,每个亚群的基因结构和保守基序组成相似。启动子元件分析表明:Lba-SWEETs基因启动子富含大量激素响应、逆境胁迫和生长发育响应元件。转录组数据和qRT-PCR分析表明:LbaSWEET9和LbaSWEET29基因表达量随果实成熟呈现显著增加。相关性分析结果表明,LbaSWEET9和LbaSWEET29基因表达量与果糖含量呈显著正相关。【结论】LbaSWEET9和LbaSWEET29基因是果糖积累的关键基因。
