天然橡胶是一种重要的工业原料和不可或缺的战略物资,由于宜胶面积有限和需求量过大(世界第一),我国严重短缺,亟需大幅度提高橡胶单产。在巴西橡胶树中,橡胶的生物合成是以蔗糖为原料、乳管为加工场进行的。蔗糖的转运与库组织分配,特别是对乳管的供给效率是决定橡胶产量的一个关键因素。已明确蔗糖转运蛋白(SUT)基因在植物蔗糖的转运与转运调控中起着重要作用。在克隆了6个蔗糖转运蛋白基因基础上,我们重点研究了HbSUT3在橡胶树乳管蔗糖供给过程中的作用。利用酵母表达体系,证明HbSUT3是一个有功能的蔗糖转运蛋白,对蔗糖高亲和性,pH4.0时Km值是1.24mM,与其他植物蔗糖转运蛋白的一样,均为蔗糖/质子共转运体。基因表达分析表明,HbSUT3基因主要在胶乳和雌花中表达,并且是胶乳中的表达丰度最高的HbSUT基因。HbSUT3基因的表达受乙烯利诱导,并且与乙烯利刺激增产的效果正相关。割胶明显增强HbSUT3的表达,而单独伤害处理HbSUT3表达量增长不明显。结果表明,HbSUT3参与蔗糖转运到乳管,并且与橡胶产量成正相关,而且在橡胶树辅助育种和遗传改良上应用上,有着潜在的应用价值。
英文主题词Hevea brasiliensis; sucrose transporter gene; HbSUT3; ethylene; gene function