[发明专利]梨己糖转运蛋白基因PbHT1及其应用

说明书

本发明公开了梨己糖转运蛋白基因PbHT1及其应用。一种分离自‘鸭梨’果实的己糖转运蛋白PbHT1基因，其核苷酸序列为SEQ ID No.1所示，其编码的氨基酸序列为序列表SEQ ID No.2所示。通过农杆菌介导遗传转化方法将PbHT1基因转化番茄，获得转基因植株，经生物学功能验证，表明本发明克隆的PbHT1基因具有花期推迟和提高果实己糖含量的功能。PbHT1基因的发现，为促进植物果实品质的分子育种提供新的基因资源。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域。具体涉及一种从梨(Pyrus bretschneideri)果实中分离、克隆得到一个编码己糖转运蛋白的基因PbHT1，还涉及一种梨己糖转运蛋白基因PbHT1在调节植株生长与果实糖分积累方面的应用。

背景技术

植物叶片光和作用产生的糖是植物生长发育的最基本营养与能量物质，它在植物源器官中合成后运输到各个库器官中贮存或吸收利用。同时，糖也具有多种多样的生物学功能，如为果实的细胞膨大提供渗透推动力，以及作为信号分子与激素等信号连成网络，其通过复杂的信号转导机制调节果实生长发育与基因表达等(Leon and Sheen,2003；陈俊伟等，2004)。植物叶片产生的光合运转糖需经短距离运输到韧皮部并装载入韧皮部，经筛管长距离运输后从韧皮部卸出；再由韧皮部后运输进入果实代谢和贮藏。库细胞中韧皮部后运输效率、糖代谢酶的种类与活力和糖的跨膜运输能力等因素决定了果实糖分的积累(Ruan and Patrick，1995)。因此，筛选果实单糖运输过程中的转运蛋白基因，有助于了解单糖转运蛋白参与的单糖运输的分子生理机制以及对果实糖分积累的影响机制，为利用基因工程的手段改善果实品质的研究提供新的基因资源。

植物体中的糖转运蛋白根据运输产物不同分为单糖转运蛋白和多糖转运蛋白，单糖转运蛋白介导多种糖的运输，如葡萄糖、果糖、麦芽糖、棉籽糖、糖醇等。所有的单糖转运蛋白都属于MFS超家族(Major Facilitator Superfamily)。植物的单糖转运蛋白(Monosaccharide transporter,MT)包括己糖转运蛋白(Hexose transporter,HT)和葡萄糖转运蛋白(Glucose transporter,GT)。在植物代谢库中单糖转运蛋白可将质外体中的己糖跨膜运输到薄壁细胞,然后经维管束运输到库。Sauer和Tanner(1989)采用差异筛选法获得了植物的第一个单糖转运蛋白CkHUP1(Sauer and Tanner，1989)。随着分子生物技术与基因组学的发展，更多的己糖转运蛋白被发现，如拟南芥中已获得了至少53个以上的单糖转运蛋白[monosaccharide transporter(-like)，MST](Johnson and Thomas,2007；Michael,2007；Klepek et al.，2005)；水稻中发现有65个单糖转运蛋白基因(Johnson andThomas,2007)；葡萄中有24个己糖转运蛋白基因VvHT1-24(Hayes et al，2007；Afoufa-Bastien et al，2010)；黄瓜中克隆得到3个己糖转运蛋白基因CsHT2,CsHT3和CsHT4(Chenget al,2015)