弓雪¹ , 陈坤¹ , 刘亚利¹ , 苏琪¹ , 钟昌松² , 杨耀迥¹ , 贺囡囡¹ , 马涛³ , 卢生乔¹ , 张述宽²

1 广西壮族自治区农业科学院玉米研究所, 南宁, 530007; 2 广西壮族自治区农业科学院, 南宁, 530007; 3 广西农业职业技术学院, 作物研究所, 南宁, 530007
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20 卷, 第 2 篇   
收稿日期: 2020年09月24日    接受日期: 2020年10月05日    发表日期: 2023年01月31日

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蔗糖转运蛋白(SUCs 或 SUTs)是植物特有的一类跨膜转运蛋白，负责蔗糖的跨膜运输，在韧皮部蔗糖装载、卸载及长距离运输中发挥重要作用。为了挖掘植物 SUT 基因的功能，本研究对玉米 SUT 基因家族成员进行了系统的生物信息学分析。基于玉米基因组数据库，本研究鉴定到 8 个 SUT 基因，氨基酸大小在501~592 之间，含有 5~14 个外显子，分布在 1、3、4、5 和 9 号染色体上。除 ZmSUT2 外，其他家族成员均为碱性蛋白质；只有 ZmSUT3 是不稳定蛋白，其余皆为稳定蛋白；所有 ZmSUTs 均为疏水性蛋白，主要定位在质膜上，无信号肽。ZmSUTs 具有 12 个跨膜拓扑结构，属于易化扩散载体(MFS)家族和蔗糖/H+ 共转运体(GPH)超家族成员，具有高度保守性。磷酸化位点预测结果显示，该家族具有多个潜在磷酸位点。蛋白二级结构具有相似的特征，α- 螺旋和无规则卷曲为ZmSUTs的主要结构元件。系统进化分析显示ZmSUTs 可分为 4 个亚家族(SUT2~SUT5)，玉米与高粱 SUTs亲缘关系最近，其次是水稻，最远是拟南芥。本研究通过玉米基因组分析，挖掘到 8 个 SUT 基因家族成员，系统分析其序列特征、蛋白理化性质、蛋白结构、进化关系等，为深入研究玉米 SUT 基因功能提供了参考依据。

玉米；SUT 基因家族；生物信息学分析