张引鹤¹ , 周永刚² , 高红桃² , 刘伟灿¹ , 李海燕^1,2*

1 吉林农业大学生命科学学院, 生物反应器与药物开发教育部工程研究中心, 长春, 130118; 2 海南大学热带作物学院, 海口, 570228
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《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20卷, 第 2 篇   
收稿日期: 2021年11月18日    接受日期: 2021年11月26日    发表日期: 2023年03月13日

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以大豆‘吉育 72’为材料，利用 PCR 克隆技术，克隆大豆蔗糖转运蛋白 GmSUT4 基因，对其进行生物信息学分析，并利用实时荧光定量 PCR 方法检测 GmSUT4 在大豆不同组织及不同胁迫处理下的相对表达量。同时利用酵母系统对 GmSUT4 基因功能进行初步鉴定。GmSUT4 基因全长 5 672 bp，CDS 区 1 518 bp，编码 505 个氨基酸，具有 6 个外显子，位于 2 号染色体 Chr.2:40 653 016~40 658 687 位置。预测该基因编码的蛋白质分子量大小为 54.17 kD，等电点为 9.04，具有 12 个跨膜区域。通过序列比对以及进化分析发现，GmSUT4属于 SUT4 分支，且与其他物种 SUT４ 家族成员高度保守，属于低亲和力蔗糖转运蛋白。另外，组织特异性结果显示，GmSUT4 在大豆的各组织中均有表达，在根中的表达量最高，在叶中表达量最低。通过对水培幼苗进行胁迫处理发现，该基因在干旱、盐和盐碱胁迫下表达量均明显上调。进一步利用酵母突变株 SUSY7/ura3对其功能进行验证，同时发现该基因对干旱、盐和盐碱逆境均有响应，且在盐和盐碱胁迫下表型更为明显。GmSUT4 基因作为胁迫相关基因可能在大豆逆境中发挥着重要作用。

大豆；蔗糖转运蛋白基因 GmSUT4；功能；逆境