2024年3月10日发(作者：)
第
20
卷第
4
期
2020
年
12
月
应用技术学报
JOURNAL
OF
TECHNOLOGY
Vol.
20
No.
4
Dec.
2020
文章编号
：
2096-3424(2020)04-0367-08
DOI
：
10.
3969/j.
issn.
2096-3424.
2020.
04.
011
萱草糖转运蛋白
H/SWEET2
q
的
克隆及低温胁迫下的表达分析
黄东梅
，
肖海涛
，
张志国
，
白
露
，
秦巧平
（
上海应用技术大学生态技术与工程学院
，
上海
201418
）
摘
要
：
萱草是我国传统花卉中久负盛名的宿根花卉
，
广泛用于家庭园艺
、
园林绿化等领域
。
糖是
植物光合作用的主要产物
，
也是植物体内的主要能源物质
,SWEE
丁蛋白是近年发现的一种糖外排
转运蛋白
，
参与植物生殖发育
、
衰老和逆境响应等生理过程
。
采用同源克隆法从萱草叶片中克隆了
萱草
SWEET2
a
基因
，
命名为
H/S
WEET2a
（
GenBank
登录号为
MT379659
）
,
进行了序列分析
、
同
源蛋白序列比对以及系统进化树分析,研究了其在不同温度下的表达量
。
序列分析结果表明
，
Hy-
SWEETZa
基因包括包含
1
个
690
bp
的完整开放阅读框
，
编码
229
个氨基酸
。
理化性质分析结果
表明
HfSWEET2a
蛋白分子量
25.
531
kDa,
等电点
9.
16
。
亚细胞定位显示其定位在细胞膜
。
H/SWEET2
a
含有典型的
7
个跨膜结构
。
系统进化分析表明
，
H_fSWEET2a
编码的蛋白与芦笋
的亲缘关系最近
，
其次是菠萝
，
相似性分别为
75.
58%
、
74.
6%
。
HfSWEET2a
基因在
0
°C
下表达
量最高
，
0
°C
相对表达量是
15
°C
下的
3.
3
倍
、
是
10
°C
下的
1.7
倍
、
是
5
°C
下的
3.
7
倍
，
根据研究结
果推测萱草
H/SWEET2a
基因参与了低温胁迫应答的响应
。
关键词
：
萱草
；
SWEET2a
；
糖转运蛋白
；
低温胁迫
中图分类号
：
S
682
文献标志码
：
A
Cloning
and
Expression
Analysis
of
a
Hemerocallis
Fulva
HfSWEET2a
and
Its
Expression
under
Low
Temperature
Stress
HUANG
Dongmei
,
XIAO
Haitao
,
ZHANG
Zhiguo
,
BAI
Lu
,
QIN
Qiaoping
(School
of
Ecological
Technology
and
Engineering
,
Shanghai
Institute
of
Technology,
Shanghai
201418,
China)
Abstract
：
Hemerocallis
fulva
is
a
well-known
perennial
flower
in
Chinese
traditional
flowers,
which
is
widely
used
in
family
gardening,
landscaping
and
other
fields.
Sugar
is
the
main
product
of
photosynthesis
and
the
main
energy
source
in
plants.
SWEET
protein
is
a
type
of
glycoefflux
transporter
found
in
recent
years
,
which
is
involved
in
plant
multiple
physiological
processes,
including
reproductive
development,
senescence
and
abiotic
stress
responses.
In
this
study,
Hemerocallis
fulva
SWEET2a
gene
was
cloned
from
Hemerocallis
fulva
leaves
by
Quantitative
Real-time
PCR
(qPCR),
named
HfSWEETZa
(GenBank
accession
No.
MT379659
)
・
Sequence
analysis,
homologous
protein
sequence
alignment
and
phylogenetic
tree
analysis
were
carried
out,
and
its
expression
at
different
temperatures
was
studied
・
The
results
of
收稿日期
：
2020-04-28
基金项目
：
上海市农委科技兴农项目
(2019-02-08-00-08-F0U07)
;
上海应用技术大学引进人才基金项目
(YJ2019-23)
资助
作者简介：黄东梅
(1997-),
女
，
硕士研究生
，
主要研究方向为园林植物与种质创新
。
E-mail：
1246296736@qq.
com
通信作者：
白
露
(1984-)
,
男
，
硕士
，
主要研究方向为观赏园艺生理与分子生物学
。
:
*****************
秦巧平
(1975-),
女
，
教授
，
博士
，主要研究方向为园林园艺植物生理与分子生物学
。
：
qinqp@sit.
edu.
cn
http
：
//xuebao.
sit.
edu.
cn
368
应用技术学报
第20
卷
sequence
analysis
showed
that
HfSWEET2a
gene
contain
a
690
bp
ORF
(open
reading
frame)
,
encoding
229
amino
acid
residues
・
The
results
of
physicochemical
analysis
showed
that
the
molecular
weight
of
HfSWEET2a
is
25.
531
kDa
and
the
isoelectric
point
is
9
・
16.
Subcellular
localization
showed
that
it
is
located
in
the
Cell
Membrane.
HfSWEET2a
has
7
typical
transmembrane
structures
・
The
phylogenetic
analysis
of
HfSWEET2a
indicated
that
it
has
the
closest
relationship
with
asparagus
,
and
pineapple
was
the
second,
with
the
similarity
of
75
・
58%
and
74
・
6%
，
respectively.
The
expression
of
HfSWEET2a
gene
was
the
highest
at
0
°C
,
the
relative
expression
at
0
°C
was
3.
3
times
of
that
at
15
°C
,
1.
7
times
of
that
at
10
°C
and
3
・
7
times
of
that
at
5
°C
・
According
to
the
research
results,
it
was
speculated
that
the
HfSWEET2a
gene
of
Hemerocallis
fulva
participated
in
the
response
to
low
temperature
stress
.
Key
words
:
Hemerocallis
fulva
；
SWEET2a
；
sugar
transporter
protein
；
low
temperature
stress
糖类物质不仅作为植物体内能源物质供植物生
化
〔
饭
，
枇杷
EjSWEET2a-l
在
8
小时盐处理后表达
长发育
，
还参与植物体内的多种信号转导途径
量上调显著皿」
，
以上均表明
SWEET2a
基因参与了
非生物胁迫响应
。
因此
，
研究
SWEET2a
基因应对
SWEET
是一类新发现的具有
7
个跨膜结构域的糖
转运蛋白
，
该蛋白可作为糖转运载体参与糖的运
输
O
SWEET
蛋白有着双向转运的功能
，
可调节葡
低温胁迫的响应有着重要的意义
。
萱草是深受大众喜爱的花卉之一
，
'阿斯隆'是
萄糖跨膜吸收⑷
，
其广泛存在于原核生物
、
植物
、
人
类及其他动物中⑷
。
目前
SWEET
蛋白在多种作物
，
萱草中抗寒性较好的品种
，
有着较高的利用价值
。
然而
，
目前尚未有萱草
SWEET
基因及其表达调控
的有关报道。
本研究采用同源克隆的方法从萱草'阿
如水稻
(
Oryza
sativa)^
葡萄
(
Vitis
vinifera
)
拟南芥
｛
Arabidopsis
thaliana)^^
、
高粱
(Sorghum
斯隆'叶片中克隆出
SWEET2a
基因
，
利用生物信
bicolor)^
、
大豆
(Glycine
max
)
、
番茄
(Solanum
息学分析该基因的序列特征
，
同时研究其在低温胁
迫处理下的表达情况
，
旨在为萱草
SWEET
基因的
研究与应用提供一定的参考价值
，
同时为萱草
lycopersicum)
m
等均有相关报道
。
研究表明
，
大多
数物种
SWEET
基因家族主要分成
4
个分支
〔
如
，
各
分支成员之间互相作用共同促进糖的高效运输和细
胞生命活动
，
且对植物种子萌发
、
胚胎发育
、
花蜜产
生以及花粉发育也起着十分重要的作用山哒
。
SWEET
基因参与低温胁迫反应的进一步研究奠定
基础
。
低温胁迫是植物生长过程中经常会遭遇的一种
灾害
，
它不仅影响着植物的生长和产量
，
而且容易引
1
材料与方法
1.1
试验材料
萱草'阿斯隆'
(Hemerocallis
fulva
)
植株栽植
起植物细胞发生相应的生理变化
，
甚至有致使植株
死亡的可能性
〔
⑷
。
但是也有部分植物在低温胁迫
下可以通过对自身生理和生化的相应调整
，
提高对
于上海应用技术大学植物园
。
将萱草栽植于富含腐
殖质的湿润土壤中
，
置于阳光充足
、
通风良好的地方
培养
。
5
〜
7
天左右浇水一次
，
正常施肥
，
根据具体情
低温的耐受力
，
从而达到减轻甚至消除低温胁迫带
来的伤害由于糖的外排影响着糖的分布变化,
植物中
SWEET
基因的调控对生物和非生物胁迫有
况进行相应的除草
、
换盆换土等养护管理
。采集萱
草'阿斯隆'长势良好且一致的叶片
，
用蒸懈水洗净
着多种影响匚旧。
研究表明
，
SWEET
基因参与调控
晾干,液氮速冻并于
一
80
匸下储存用于后续试验
。
植物花蜜分泌口门
、
花粉发育匚诃
、
赤霉素的反应口幻
、
衰老
”
」
、
逆境胁迫⑴
」
、
种子和果实发育陵
」
等细胞生
1.2
RNA
的提取及
cDNA
的合成
使用改良的
CTAB
法时提取萱草叶片
RNA,
采用超微量分光光度法和凝胶电泳法检测
RNA
的
浓度
、
纯度和完整性
,-80
°C
保存备用
。
检测合格
命活动
.SWEETs
以基因家族形式存在于不同植物
中
，水稻中鉴定了
21
个成员⑷
，
大豆中
52
个⑷
，
拟
南芥中
17
个⑷
。
Xie
等冋通过对荔枝
SWEET
基
因家族的全基因组鉴定和表达分析发现
的
RNA
采用
M-MuLV
第一链
cDNA
合成试剂盒
进行第一链
cDNA
的合成(上海生工)
,-20
°C
保存
备用
。
LcSWEET2a/3b
参与了早期种子发育
。
马铃薯
StSWEET2a
在糖胁迫后显著上调
〔
旳
，
在高温胁迫
下水稻叶片中的
OsSWEET2a
表达量有着明显的变
http
:
//
xuebao.
sit.
edu.
cn
1.3
基因克隆
以萱草'阿斯隆'叶片的
cDNA
为模板
，
根据转
第
4
期
黄东梅
，
等
：
萱草糖转运蛋白
HfSWEET2a
的克隆及低温胁迫下餡表达分析
369
录组测序结果筛选到的
SWEET2a
基因序列在两端
cDNA
序列
。
实验所需引物序列见表
1,
引物及测
序委托生工生物工程
（
上海
）
有限公司完成
。
设计引物
（
见表
1
）
，
采用
PCR
技术扩增目的片段并
克隆到
pUCm-T
Vector,
进行测序验证得到全长
表
1
实验所需引物序列
Tab.
1
Sequence
of
primers
used
in
this
experiment
引物名称
HfSWEET2a_Fl
引物序列
5'
亠
3'
ATGGGGCCTTCTTCTTTCTATGAAC
备注
cDNA
克隆
cDNA
克隆
qPCR
qPCR
HfSWEET2a_Rl
TCATTGCAGCAATGGTAATCTAGTA
TCTCACCACTACCCACATTC
HfSWEET2a_F2
HfSWEET2a_R2
UBQ_F
AGTTGGAACGCGGCACCAAC
AACGTGAAGGCCAAGATAC
内参引物
内参引物
UBQ_R
AGACGGAGCACCAGGTGGA
1.4
基因的生物信息学分析
利用
ExPASY
(
https
:
//
web.
expasy.
org/
view2.
10.
2
软件进行多序列比对，
再用
MEGA7.
0
软件输出基于
neighhor-joining
法构建的系统进化
树
‘
bootstrap
值设置为
500
次重复
。
用
MEME
（
ht
translate/)
网站对
SWEET2a
核昔酸序列进行翻
译
，
用
ProtParam
(
http
:
//
web.
expasy.
org/prot-
tp
：
//
meme-suite,
org/tools/meme
）
进行
motif
比
对
，
再用
NCBI
的
CD-Search
（
https
:
//
www.
ncbi.
param)
网站进行蛋白质理化性质分析
，
用
Cell-
PLoc
2.
0
(http
://
www.
csbio.
sjtu.
edu.
cn/bioinf/
nlm.
nih.
gov/Structure/cdd/wrpsb.
cgi
）
进行保守
结构域查询
。
Cell-PLoc-2/)
网站进行亚细胞定位预测
，
蛋白质跨
膜结构分析采用
TMHMM
在线工具(
http
：
//
www.
cbs.
dtu.
dk/services/TMHMM/)
进行
。
以
HfSWEETZa
蛋白序列在
NCBI
(https
：
//blast,
ncbi.
nlm.
nih.
gov/Blast.
cgi)
网站搜索同源蛋白序
列
，
下载
ONK69846.
1,
芦笋
asparagus
；
XP
_
1.5
低温处理及基因定量表达分析
为进一步了解基因对低温胁迫的响应,选长势
一致的萱草幼苗移入低温人工气候箱中
，
分别置于
15
°C
J0
°C,
5
°C
、
0
°C
下处理
,24
h
后进行取样
，
取
样部位为完全展开的功能叶片
，
设置
3
次生物学重
008775459.
1,
海枣
date
；
XP_02070187
&
1,
铁皮石
斛
dendrobe
；
THU64444.
1,
野蕉
banana
；
XP
_
复
。
利用
Primer5
（
https
:
//
sg.
idtdna.
com/pages/
tools/primerquest
）
网站
，
根据
HfSWEET2a
基因
cDNA
序列设计定量表达分析所用引物
Hf-
SWEET2a
_
F2/HfSWEET2a
_R2,
内参为
UBQ
（
见表
1
）
。
提取叶片
RNA
、
反转录获得
cDNA
后
，
026394894.
1,
罂粟
opium
；
OVA0019
&
1,
博落回
macleaya
；
XP
_
004968893.
1,
小米
millet
；
XP
_
021313692.
1
高粱
sorghum
；
NP_
001146103.
1,
玉
米
maize
；
OAY69557.
1,
菠萝
pineapple
；
XP
_
进行
qPCR,
反应条件为
95
°C
预变性
5
min
；
95
°C
变
性
10
s,60
°C
退火
30
s,
循环
40
次
；
融解曲线采集
020595974.
1,
蝴蝶兰
orchid
；
MQL94069.
1,
芋头
taro
；
RWR97356.
1,
沉水樟
cinnamomun
；
XP
_
031490470.
1,
蓝星睡莲
lotus
；
XP_012848541.
1,
猴
面花
guttata
；
XP_024020545.
1,
川桑
mulberry
；
XP_
程序为
95
°C
15
s,60
°C
60
s,
95
°C
15
s
o
采用
2-
皿
6
法计算基因相对表达量
，
同时计算其标准差
，
再用
Excel
和
SPSS22.
0
对数据进行处理
。
01162311
&
1,
无油樟
amborella
；
TXG47757.
1,
漾
滇械
acer
；
XP_017234459.
1,
黄胡萝卜
carrot
；
XP_
2
结果与分析
2.1
萱草
SWEETla
基因的克隆及序列分析
以萱草'阿斯隆'叶片的
cDNA
为模板
，
通过
006467563.
1,
橙
orange
；
XP_02271
5681.
1
，
榴槌
du
rian
；
QHT64202.
1,
荔枝
Litchi
；
KAF3666069.
1,
辣
椒
pepper
；
AMQ3558O.
1,
马铃薯
potato
；
PCR
技术克隆得到长度为
1
045
bp
的核昔酸序列
，
命名为
HfSWEET2a,
该基因已经提交
GenBank,
登录号为
MT379659
。
序列分析显示
，
Hf-
QIE48602.
1,
茉莉花
jasmine
；
XP_028118815.
1,
茶
camellia
；
XP
_
007025233.
2,
可可树
cacao
；
XP
_
020553914.
1,
胡麻
flax
等
28
种
SWEET2a
蛋白序
列进行后续分析
。
利用
Clustal
Omega
(
https
://
SWEET2a
含有
690
bp
的完整开放式阅读框
，
编码
229
个氨基酸
（
图
1
）
。
蛋白质理化性质分析表明
，
HySWEET2a
编码的蛋白分子量
25.
531
kDa,
等
http
：
//xuebao.
sit.
edu.
cn
www.
ebi.
ac.
uk/Tools/msa/clustalo/)
和
jal-
370
应用技术学报
第
20
卷
电点
9.
16,
定位在细胞膜
。
蛋白质跨膜结构分析显
位置分别为:
10-32
,
45-67
,
71-93
,
105-127
,
137-159
,
示
，
H
于
SWEET2
。
含有典型的
7
个跨膜结构域
，
其
1
61
121
1
166-188,193-215
（
见图
2
）
o
gacgagcgctggctttttgaaaaagggattcagggtttattcattcattgttgttctttg
ttttgttcccttcattccatctagcacagtagtagtagtagtagaagaagaagaagaaga
agaagaagtgattactcctgag
iei
14
241
34
301
54
361
74
421
94
461
114
541
134
601
154
661
174
721
194
761
214
841
901
1021
mgpssfye
J
ctya
I
TM1
F
■&
F
V
GCCTTCTTCTTTC
TAt
GAAC
IT
TGCACCTATGCI
ATTGCTGGCAATCTCTTTGCCTTTGTGCTCTTTGTCTCACCACTACI
盘
G
：
［盘
N
V
£
F
L
CaQAAGaAT
TATAAGAAACCGAT<
■CAAC
TGA
R
R
I
I
R
N
R
S
T
T
Q
F
L
F
■GTGTCCi
TM2
TM3
TM4
I
L
F
F
V
S
pT
TGATGT
1
ffTTkCAGTCAAT
TCAGC
TGGTGCCGCGT
TCCAAC
TAGTI"
TAT/kT
ICGTGTi
I
l
MC
TVNSVGjl
F
O>
L
V
工
T
■百
、
CAT
TC
TAT
T
TG
CT
GAT
TCCT
CAG
GZkAAG
GT
G
ATATCTGGACTTCTCATTGCTGTTTTI
I
S
G
L
L
：
［
直
V
F|
ILFADSSG
ZG
GT
G
CT
T
TT
G
CC
CT
C
GT
TAT
G
TAT
TC
TACCC
TCCAGTATT
TtGACCATGGAATGAGGAA
_v
G
耳
E
1
耳
帀
M
Y
5
T
D
H
G
M
R
AC
TGCTTGITGCGTAT
TTGAGTATAGC
TAC
TC
T
TAT
TTCAATGT
TTGCATCACCATTATCI
LV^GYESTATI.
T
g
P
T
・
咄
s
m
f
a
TGTCATTAAC
T
TGGTGArbcGGACAAAGAGTGTCGJ!
OTTCATGCCTTTi
CTACCTATCACT
F
M
P
F
Y
L
S
L
TGCAACC
TTCT
TGATGAGCATC
TCATT
TT
T
TGC
TTA
.CGGGATGCTACT
icaagactt
tt
Q
D
d
F
ATFLMSIS^FAI
r
Q
M
L
L
aCTTTTATATOcI
CGTATATC
TCCCAAATGGGATAGGATC
TATCT
TGGGTGCCATACAAT
T
」
TM5
TM6
vinlvi
I
rtksvi
F
I
TM7
I
S
工
L
孔
工
L
Y
亘
tcttagat
:
TACAG
CAAGAAT
G
TGAGCAGAGATAC
TAGATTAC
CAT
TGCTGC
YSKNVSRDTRLPLL
tcgatctgcatat
tiaaaaggtitititiguatigQatLtiutitituutititititcjtittiutituutitiuccuu
tcccccccccccccccccttcttctgtagcaatt
uUgtuaUaaUatitiuattiUtutitittgc:
gttcttttgcgtgtcgtctgttgttgtaaaa
七
cuatgtiaatgtgtuatgtgAttttgAta
下划线表示
PCR
引物序列
，黑色标出字母分别表示起始密码子和终止密码子灰色部分代表两个
保守结构域,框出部分代表
7
个跨膜结构域
（
TM1-7
）
图
1
萱草
SWEET2a
基因的核昔酸序列及编码氨基酸序列
Fig.
1
Nucleotide
sequence
and
encoding
amino
acid
sequence
of
HfSWEET2a
1.2
1.0
TMHMM
posterior
probabilities
for
HfSWEET2a
匕
0.8
可
0.6
0.4
0.2
0
跨膜结构域的位置:
(1)
10-32;
(2)
45-67;
(3)
71-93;
(4)
105-127;
(5)
137-159;
(6)
166-188;
(7)
193-215
图
2
HfSWEET2a
蛋白的跨膜结构预测
Fig.
2
Transmembrane
probabilities
for
HfSWEET2a
2.
2
萱草
HfSWEET2a
基因编码蛋白与其他植物
进化关系分析
果显示
，
它们都有
3
个相同的
motif,
且均为
PQ-
loop
家族
（
见图
3
中的
PQ-loop
l
、
PQ-loop
2
和
PQ-
loop
3
）
o
系统进化分析结果显示单子叶和双子叶
BLASTX
比对结果表明
，
H
fSWEET2a
的蛋
白序列与芦笋
、
菠萝
、
野蕉等
SWEET2a
蛋白序列
相似性较高
，
分别为
75.
58%
、
74
・
6%
、
73
・
09%
。
将
SWEET2a
蛋白分别聚为两类
，
H
fSWEET2a
与芦
笋的系统进化关系最近
，
聚在同一分支
，
其次为菠
HfSWEET2a
蛋白与芦笋
ONK69846.
1
等
10
条
蛋白质序列进行序列比对
，
结果显示
HRWEET^i
与这些蛋白的保守结构域高度相似
。
motif
比对结
萝
、
野蕉和海枣
，
与双子叶植物荔枝
、
胡麻以及茉莉
花等的亲缘关系较远
（
见图
4
）
。
http
:
//
xuebao.
sit.
edu.
cn
第
4
期
黄东梅
，
等
：
萱草糖转运蛋白
HySWEET2a
的克隆及低温胁迫下的表达分析
371
Name
HfSWEET2a
aspargus_SWEET2a
单
子
叶
植
物
millet_SWEET2a
taro_SWEET2a
sorghum_SWEET2a
maize_SWEET2a
lotus_SWEET2a
双
子
叶
植
物
7.59e-177
6.19e-172
1.58e-176
amborella_SWEET2a
hemp_SWEET2a
orange_SWEET2a
cacao
SWEET2a
4.12e-164
9.37e-171
MotifSymbol
MotifConsensus
1.
2.
3.
4.
5.
■
6.
■
7.
□
8.
□
AGNJFAFVLFVSPJPTFRRIIRNGSTEQFSGLPYIYSLLNCLICLWYGLP
RQLFVGYLSVASLISMFASPLFIINLVIRTKSVEFMPFYLSLSTFLMSJS
VSPGVILVATVNSIGAVFQLVYISIFIAYADKKKKLKMSGLLIAVFVIFA
GMLLHDFFIYIPNGIGTILGIIQLLLYAYYSKKSREDARLP
AESSVYELCCYAAGV
IVFVSLRLLDH
MDWGAPALTS
LLVTHT
9.
I
VWRGEC
10.
I
LDRGHR
11.
IINHYVV
12.
I
PPDSFA
13.
■
FPFFMY
14.
□
PPIPPP
15.
□
PPIPPP
图
3
萱草
HfSWEET2a
编码蛋白与其他
10
种植物
SWEET2a
蛋白的motif
比对
Fig.
3
The
motif
comparison
of
HfSWEET2a
and
SWEET2a
proteins
from
other
10
plants
图
4
萱草
HfSWEET2a
与其他
28
种植物
SWEETla
蛋白的系统进化分析
Fig.
4
The
phylogenetic
analysis
HfSWEET2a
and
SWEET2a
proteins
from
other
28
plants
http
:
//xuebao.
sit.
edu.
cn
372
应用技术学报
第
20
卷
2.
3
低温对萱草
HfSWEET2a
基因表达的影响
基因定量表达分析显示
，
在不同温度处理下
，
HfSWEET2a
的表达呈现出不同程度的变化
。
HfSWEET2a
基因在
0
°C
下表达量最高
，
0
°C
相对
表达量是
15
°C
下的
3.
3
倍
、
10
°C
下的
1.
7
倍
、
5
°C
下的
3
・
7
倍(见图
5)
。
统计分析显示
，
5
°C
和
15
°C
下的
HfSWEET2a
基因表达差异不显著
，其他温度
下的基因表达均达到显著差异水平
(P<0.
05)
。
柱形表示平均值士标准误
，
相同字母表示差异不显著
图
5
不同温度处理后
HfSWEET2a
基因的表达变化
Fig.
5
The
expression
of
HfSWEET2a
under
different
tem
perature
3
讨论
糖是植物光合作用的主要产物
，
也是植物体内
的主要能源物质曲
。
SWEET
蛋白广泛存在于各种
植物中
，
参与植物生长发育和逆境响应
。
目前已有大
豆⑻
、
拟南芥皈
、
小麦
(
Triticum
aestivum)^
、
陆地
棉(
Gossypium
hirsutum^
m
等植物上均有关于
SWEET
蛋白的研究报道
，
但萱草作为我国传统花
卉之一
，
目前未见有关
SWEET
基因的相关报道
。
本研究通过
PCR
技术从萱草'阿斯隆
，
叶片中克隆
出
HfSWEET2a
的全长
cDNA
序列
，
同源序列比
对结果表明
，
HfSWEET2a
基因所编码的蛋白质
序列与芦笋
、
菠萝以及海枣等植物
SWEET
蛋白质
序列同源性较高,具有高度相似的保守结构域
，
且具
有均为
PQ-loop
家族的
3
个相同的
motif
。
SWEET
家族基因一般都具有典型的
6
〜
7
个
跨膜结构域,菠萝中
39
个
SWEET
蛋白中大部分包
含
7
个旷螺旋的跨膜结构域口
,
水稻中有
18
条
Os
SWEET
蛋白具有
6-7
个跨膜结构域[河
，
雷蒙德氏
棉
SWEET
基因家族跨膜结构域预测结果显示有
22
个
SWEET
蛋白含有
7
个跨膜结构域
，
7
个
SWEET
蛋白含有
6
个跨膜结构域
。
这些跨膜结
构域使其具有保守的跨膜糖转运功能以及介导植物
对疾病的感病功能⑶]
,
本研究分离到的
HfSWEET2a
与其他植物
SWEET
蛋白相似
,
具有
http
:
//
xuebao.
sit.
edu.
cn
7
个保守的跨膜结构域
，
故
HfSWEET2a
基因属于
SWEET
基因家族
，
可能参与糖的跨膜运输
。
低温逆境胁迫是植物中常见的一种非生物胁
迫
，
在低温逆境胁迫下
，
会有很多结构及生理生化方
面的变化
，
其中可溶性糖含量变化是重要指标之
一
[3
口
。
可溶性糖是植物在低温逆境下的呼吸作用
底物
，
对保护物质起渗透作用
，
可增强植物的耐寒
性
：
32
-
33
：
o
当遭遇低温胁迫环境时
，
为减少逆境胁迫
带来的伤害
，
植物体内糖类含量会有明显的增
长⑶一
35
〕
。
SWEET
蛋白作为糖转运载体参与糖的运
输
、
分配和贮藏
，
被运输到植物体内不同组织
、
细胞
器中
，
参与植物生长发育的重要生理过程⑶]
，
不仅
可以响应生物胁迫
，
而且也是非生物胁迫响应的重
要蛋白
,
SWEETs
可以通过调控糖的运输和分配来
参与非生物胁迫的响应[巩
。
许多植物基因低温响应的顺式元件
LTR
位于
SWEET
基因的启动子区域页]
,
SWEET
蛋白的中
断对拟南芥的耐寒性有较大的负面影响
，
耐寒力远
不如正常植株[扳
，
而
AtSWEETlQ
过量表达植物却
比平常表现出更好的抗冻性
^CsSWEET16
也被
证明在改善拟南芥的耐寒性方面了发挥了重要作
用口
9
】
。
在本研究中
，
萱草叶片在不同低温情况处理
，
HfSWEET2a
基因表达发生了不同程度的变化
，
这
与茶树
、
番茄
、
甘蓝等研究中
SWEET
基因的表达较
为一致
。
茶树在冷训化过程中
，
不同
SWEET
基因的
表达量有着不同的变化,
CsSWEET2
、
CsSWEET3
和
CsSWEETlQ
的表达受到了广泛的抑制
，
而
CsSWEET17
和
CsSWEETl
的表达量却有着显著
地提高⑷]
。
番茄中
9
种
SWEET
基因在低温处理下
叶片中的表达量上调了好几倍
，
而在根中则显著下
调[⑵
。
甘蓝中
BoSWEETIQa
和
BoSWEET17
的表
达在低温胁迫后迅速下降
，
并在
12
h
至
48
h
保持
低水平状态祸
。
本研究初步表明
,
HfSWEET2a
基因可能参与了低温胁迫应答反应并发挥着重要作
用
，
具体作用机制有待进一步研究
。
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丙烯酸甲酯进行
Michael
加成
、
拨基还原及分子内
脱水酯化等
4
步反应得到稠环内酯
5,7,7
-
三甲基
-
出版社
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SANGHVI
Y
S,
RAO
A
S.
Synthesis
and
transfor-
八氢
-2H-
苯并毗喃
-2
-酮
（
VI
）
,
总收率
36.
2%
。
并对
目标物香气进行了初步评估
，
认为有用于日化香精
调配的潜在可能
。
经检索
，
没有发现与目标化合物
matin
of
(±)-trans-4a,
/3(H)
,
8a
(
H
)
-octahydro-4«
,
7
仿dimethyl-2
H-l-benzopyran-2-oneEJ].
J
Heterocy
（
VI
）
结构相同的化合物
，
也没有发现有其它文献报
道涉及该化合物
。
认为可能是一种新的化合物
。
目标物的红外光谱
、
核磁
、
高分辨质谱检测由上
海应用技术大学分析测试中心检测
，
在此表示感谢
。
clic
Chem,
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,
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tone
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(编辑张永博)
http
:
//
xuebao.
sit.
edu.
cn
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