桃(Prunus Persica(L.)Batsch.)原产于我国,因其颜色鲜艳、味美多汁、营养丰富、寓意美好而深受人民的喜爱。随着人民生活水平的提高,生产品种更丰富、品质更优越的桃成为我国广大果树工作者非常重要的课题。多数果实品质和产量很大程度上取决于果实内所含碳水化合物的种类和数量,桃果实的产量和品质也高度依赖于糖类的装载和卸载水平。蔗糖是同化物从源到库的长距离运输的主要形式,而蔗糖的装载、卸载和分配则主要依赖于膜上的蔗糖转运蛋白,但目前关于桃蔗糖转运蛋白的研究非常少,因此挖掘桃蔗糖转运蛋白并阐明其生物功能对研究桃果实品质形成机理具有重要的意义。本试验以桃品种‘新川中岛’为试验材料,采用RACE技术克隆到一个新的桃蔗糖转运蛋白基因PpSUT1,并结合本课题组已克隆的蔗糖转运蛋白基因PpSUT2和PpSUT4对该家族基因的核苷酸序列、氨基酸序列及在花期和果实发育期不同源、库组织中的表达特征进行分析,为下一步蛋白质亚细胞定位和功能验证奠定了基础。主要研究如下:1.桃蔗糖转运蛋白基因PpSUT1的克隆从桃果实中克隆到一个新的蔗糖转运蛋白基因(PpSUT1),该基因全长1881bp,包含99bp的5’非编码区和246bp的3’非编码区以及一个长1536bp的完整ORF。PpSUT1的ORF编码一个具有511个氨基酸残基的多肽,分子量约53.94 kD,等电点约为9.18,是碱性蛋白。跨膜结构域分析显示,PpSUT1包含12个跨膜结构区和一个长约40个氨基酸的中央胞质环结构,含有保守的蔗糖转运功能结构域,属于MFS蛋白家族。2.桃蔗糖转运蛋白家族(SUTs)的序列分析桃SUTs蛋白家族中PpSUT1与PpSUT4的氨基酸序列相似度最高,约为49.1%;PpSUT2与PpSUT4的氨基酸序列相似度次之,约为42.2%;而PpSUT1与PpSUT2的氨基酸序列相似度最低,约为38.2%。该家族3个蛋白均包含12个跨膜结构域,且PpSUT2多肽链中央胞质环为93个氨基酸残基,数量远多于PpSUT1的44个和PpSUT4的41个,符合双子叶植物蔗糖转运蛋白SUT2亚族的结构特点。系统进化树聚类分析显示,PpSUT1属于SUT1亚族,与Fa SUT4、FaSUT6、PsSUT1以及VvSUC27亲缘关系比较近;PpSUT2属于SUT2亚族与FaSUT2、MeSUT2、CsSUT2、CsSUT2亲缘关系比较近;PpSUT4属于SUT4亚族,与MdSUT1、PbSUT1、VvSUC11、DgSUT4亲缘关系比较近。3.桃蔗糖转运蛋白家族(SUTs)的组织和时空表达特性桃蔗糖转运蛋白家族(SUTs)的3个蛋白基因在7个组织中均检测到表达。PpSUT1主要在花器官中表达,在花期的在萼片中表达量最高,同时在小蕾期的雄蕊和末花期的雌蕊中表达量较高,推测与花粉的发育和柱头的膨大有明显的联系,但是PpSUT1在果实发育期的叶片、果实和韧皮部中表达量很低且持续下降。PpSUT4在盛开的花瓣、果实发育期的叶片、韧皮部和果实中表达量很高,在果实中分别于第一次迅速增长期、硬核期和第二次迅速增长期(成熟期)达到高峰,为果肉细胞的分裂和膨大提供大量的碳水化合物,主要参与高浓度蔗糖的转运和库器官营养贮存。PpSUT2无论在花期还是果实发育期的表达模式基本相同,且除了在雌蕊和幼嫩中,PpSUT2的相对表达水平均低于PpSUT4。