[发明专利]马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因的应用

说明书

本发明涉及马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因的应用，属于植物基因工程技术领域。本发明提供了马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因或蛋白或含所述基因的重组载体、表达盒或重组菌在提高植物产量、糖含量、光合速率、叶绿素含量、糖代谢相关基因表达等方面中的应用。本发明所述应用对提升农作物糖含量、产量以及筛选种质材料和定向育种等均具有重要的生产意义。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因的应用。

背景技术

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是全球第三大粮食作物，粮菜兼用，营养价值高、产业链长。中国是世界上马铃薯种植面积最大的国家，但单产与美国、荷兰、日本等国家有一定差距。块茎是马铃薯产量的唯一形式，块茎中的淀粉来源于叶片光合作用合成的单糖和蔗糖，从源器官经长距离运输至块茎中储存，或部分分解为单糖，为块茎发育等提供能源。

糖在植物中由源器官运输到库器官，主要由介导糖在韧皮部的长距离运输的糖转运蛋白完成。光合作用产生的糖大约80％都是通过叶片的微管系统运输到植物的其他部位，对作物产量的形成起关键作用。在拟南芥中至少有69个糖转运蛋白，它们属于8个亚家族，分别为：蔗糖转运蛋白(sucrose transporter，SUC/SUT)，己糖转运蛋白(hexosetransporter，STP/HXT)，多元醇转运蛋白(polyol transporter，PLT)，肌醇转运蛋白(myo-inositol transporter，ITR/MIT)，质体转运蛋白(plastidic glucose transporter，pGlcT)，单糖转运蛋白(putative monosaccharide sensing protein，AZT/MSSP)。已有的研究显示，StSUT1负责筛管中糖分的转运，介导糖从韧皮部向其他组织、器官的运输；在土豆中反义抑制SUT后，造成蔗糖上载受阻，使得叶片中的蔗糖含量大幅度上升。反义抑制植株的叶片边缘卷曲并黄化，块茎显著减小。

单糖转运蛋白是糖转运蛋白的重要组成，对单糖的转运、吸收、利用和积累均起作用。已有研究表明，马铃薯基因组中有54个糖转运蛋白，其中20个为单糖转运蛋白，但尚未见有关解析单糖转运蛋白尤其液泡膜定位的单糖转运蛋白功能方面的研究报道。鉴定马铃薯中的液泡膜单糖转运蛋白，深入剖析其功能，不仅有助于了解其对植物生长发育的作用，还可以分析对产量及农产品品质的影响，进而为育种提供参考。

发明内容

本发明的目的在于提供马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因的应用。本发明所述应用对提升农作物糖含量、产量以及筛选种质材料和定向育种等均具有重要的生产意义。

本发明提供了马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因或蛋白或含所述基因的重组载体、表达盒或重组菌在提高植物产量中的应用，所述马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选的是，所述植物包括马铃薯和拟南芥。

优选的是，所述植物产量包括马铃薯植株单株鲜重和结薯重量；或包括拟南芥植株单株鲜重和角果重量。

本发明还提供了马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因或蛋白或含所述基因的重组载体、表达盒或重组菌在提高植物糖含量中的应用，所述马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选的是，所述植物包括马铃薯和拟南芥。

优选的是，所述糖含量包括马铃薯叶片糖含量和块茎糖含量，或包括拟南芥的叶片糖含量。

本发明还提供了马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因或蛋白或含所述基因的重组载体、表达盒或重组菌在提高植物光合速率中的应用，所述马铃薯液泡膜单糖转运蛋白StTMT2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选的是，所述植物包括马铃薯。