近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花高產(chǎn)育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)解析了SWEET糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在綠色植物中的起源、進(jìn)化過(guò)程及功能分化，明確該蛋白的進(jìn)化軌跡及功能多樣性。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物雜志（The Plant Journal）》上。

 

　　SWEET糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在植物中負(fù)責(zé)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)糖，參與植物生長(zhǎng)發(fā)育和脅迫響應(yīng)過(guò)程。利用分子生物學(xué)技術(shù)，通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控該蛋白進(jìn)而控制糖的分配，可以實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)、抗逆與抗病的協(xié)同改良。

 

　　該研究鑒定了59種綠色植物的1246個(gè)SWEET糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，構(gòu)建了目前最全面的該蛋白家族進(jìn)化樹(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，該蛋白最早出現(xiàn)在綠藻中并定位在液泡膜上，但不具備糖轉(zhuǎn)運(yùn)功能；隨著水生植物開(kāi)始向陸生植物的過(guò)渡，該蛋白主要定位在液泡膜上，開(kāi)始具備轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖和果糖的能力；隨著維管植物的出現(xiàn)，該蛋白開(kāi)始在細(xì)胞膜上行使功能，轉(zhuǎn)運(yùn)果糖；隨著種子植物的出現(xiàn)，分化出了可以轉(zhuǎn)運(yùn)蔗糖且定位在細(xì)胞膜上的SWEET糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，開(kāi)始參與植物中糖的長(zhǎng)距離運(yùn)輸。研究結(jié)果豐富了植物糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的進(jìn)化和作用，為作物高產(chǎn)、抗逆與抗病分子設(shè)計(jì)育種奠定了理論基礎(chǔ)。

 

　　該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、河南省自然科學(xué)基金、中原科技創(chuàng)新青年拔尖人才等項(xiàng)目的支持。（通訊員  梁冰）

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1111/tpj.70334