《不同葡萄株系間蔗糖轉運蛋白基因家族的差異分析》是依託中國農業大學，由張雅麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：不同葡萄株系間蔗糖轉運蛋白基因家族的差異分析
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：張雅麗
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
糖度是選育優良葡萄品種的重要指標，其水平取決於葡萄果實發育到始熟期後的糖的積累。最新研究表明，在葡萄果實發育後期，糖的運輸與質膜上存在的糖轉運蛋白有密切關係。糖轉運蛋白是一個大的家族，目前研究較為深入的是擬南芥中的7種蔗糖轉運蛋白，它們對植物的發育和生殖等活動極為重要。目前，葡萄基因組測序已經完成，這為我們研究葡萄蔗糖轉運蛋白全基因家族提供了極大幫助。不同品種株系的葡萄果實成熟後糖含量差異很大，推測主要是與決定糖運輸的蔗糖轉運蛋白的差異相關。本研究擬選擇果實糖含量差異顯著的主要栽種葡萄品種和野生品種的不同株係為材料，探究在不同的葡萄品種中，蔗糖轉運蛋白在基因組水平以及表達水平上的差異，以揭示這一重要家族在葡萄的果實成熟等生理過程中的重要功能，並為培育和篩選優良的葡萄品系奠定基礎。本工作以博士後期間研究為基礎，對蔗糖轉運蛋白在葡萄中的功能做更為全面和深入的研究。
結題摘要
糖度是選育優良葡萄品種的重要指標，其水平取決於葡萄果實發育到始熟期後糖的積累。最新研究表明，在葡萄果實發育後期，蔗糖的運輸與質膜上存在的蔗糖轉運蛋白有密切關係。不同品種株系的葡萄果實成熟後糖含量差異很大，推測主要是與決定糖運輸的蔗糖轉運蛋白的差異相關。本研究選擇了果實糖含量差異顯著的主要栽種葡萄品種和野生品種的不同株係為材料，探究了在不同的葡萄品種中，蔗糖轉運蛋白在基因組水平以及表達水平上的差異。研究結果顯示，葡萄中的蔗糖轉運蛋白家族成員有4個，這4個家族成員間有相似的蛋白質結構域，意味著相似的功能，但他們的蛋白質同源性並不非常高。而這4個基因中的任一個基因在不同的葡萄品種（系）中在DNA水平的差異主要出現在內含子區域，發生了大片段的缺失以及鹼基變異；但是它們在蛋白質水平只發生了數個胺基酸的差異，可以說差別不大。而他們在葡萄果實成熟過程中的表達水平差異比較明顯。其中VvSUC11的表達量與果實糖分的積累呈明顯的正相關，且在含糖量高的葡萄品種中，其後期的表達量也比較高；VvSUC12的表達量與果實糖分的積累沒有明顯的相關性；而VvSUC27的表達量與果實糖分積累呈明顯的負相關關係。我們認為，VvSUC11在葡萄果實成熟後期糖分積累的過程中很可能承擔了主要的運輸作用。通過對8個不同品種中VvSUC11啟動子的分析，我們發現，含糖量高的葡萄品種在-330bp區普遍缺失了含CAATATCT這個保守序列在內的約10個鹼基。本項目的研究結果為揭示蔗糖轉運蛋白基因家族在葡萄的果實成熟過程中的重要功能，以及培育和篩選優良的葡萄品系奠定了基礎。
