本发明专利技术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，表明本发明专利技术克隆的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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程领域。具体设及一种从梨（Pyrus bretschneideri)果 实中分离、克隆得到一个编码己糖转运蛋白的基因化HT1，还设及一种梨己糖转运蛋白基因 PbHTl在调节植株生长与果实糖分积累方面的应用。
技术介绍
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胆存或吸收利用。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，W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化eonandSheen, 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初皮部并装载入初皮部，经筛 管长距离运输后从初皮部卸出；再由初皮部后运输进入果实代谢和胆藏。库细胞中初皮 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 (RuanandPatrick, 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W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、棉巧糖、糖醇等。所有的单糖 转运蛋白都属于MFS超家族（MajorFacilitatorSupe计amily)。植物的单糖转运蛋白 (Monosaccharidetransporter,MT)包括己糖牵专运蛋白(Hexosetransporter,HT)和葡萄 糖转运蛋白（Glucosetransporter,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CkHUPl(SauerandTanner, 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W上的 单糖转运蛋白虹onos曰cch曰ridetr曰nsporter(-like)，MST](JohnsonandThom曰s, 2007 ; Michael, 2007;Klepeketal.，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VvHTl-24(Hayesetal,2007; Afoufa-Bastienetal，2010);黄瓜中克隆得到3个己糖转运蛋白基因CsHT2，CsHT3和 CsHT4(Chengetal,2015) 不同类型的单糖转运蛋白其功能上存在差异。如绿藻的3个单糖转运蛋白 C曲UP1-3中，C曲UPl和C曲UP3运输D-葡萄糖，而C曲UP2运输D-半乳糖（Schubertet al, 2010;SauerandStolz，1994)。拟南芥中的AtSTPl主要运输薦糖，AtSTPl在各种 组织都有表达，AtSTP2在花粉粒的短期发育中表达，AtSTP4在根尖和花粉粒中都有表达 (Schulzetal, 2011)。番茄LeHT2在叶片和花中大量表达，L細T2为葡萄糖转运子（Michael etal, 2000)，而葡萄的VvHTl转运葡萄糖，且与葡萄糖具有高的亲和力；但VvHTl不转运 果糖、甘露糖、山梨醇和甘露醇（Vignaultetal, 2005) ;VvTMT2基因在开始成熟和过熟的 葡萄果实中大量表达（CakirandGiachino,2102)。超表达STP13的拟南芥转基因幼苗能 葡萄糖的吸收能力增强，体内薦糖水平增加，能积累更多的总碳和生物量（Schofieldet al，2009);拟南芥单糖转运蛋白TMTl参与了单糖向液泡中的运输过程及对胁迫的响应，其 在拟南芥的生长发育中起重要作用（Wormitetal.，2006;Wingenteretal.，2010)。抑 制番茄果实己糖转运蛋白LeHTl、LeHT2和LeHTS的表达量80-90%的转基因植株，其果实 中己糖的含量下降55%值avidetal，2010)。VvHTl转化烟草植株后，部分转基因植株表 现出矮化、小叶和短茎的形态变化化eterrieretal,2003)。目前有关植物单糖转运蛋白的功能研究主要集中拟南芥、水稻、葡萄等植物。梨是 菩薇科（Rosaceae)梨亚科（Pomaceae)梨属（PyrusL.)植物，是世界及中国主栽果树之一， 也是我国出口创汇的传统果品。果实品质是果树生产的关键，而果实内可溶性糖的组分和 含量是衡量果实品质的重要参数。但对于梨单糖转运蛋白在果实糖分积累过程的功能作用 和对果实品质的影响等都不清楚，也未见相关的研究报道。因此，本研究开展了梨单糖转运 蛋白基因的克隆和功能研究，研究结果将对了解果实单糖转运的分子生理机制及品质育种 研究具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种从梨（Pyrusbretschneideri)果实中分离克隆的 己糖转运蛋白基因。 本专利技术的另一目的是提供该基因在果实品质方面的应用。[000引为了实现W上目的，本专利技术采用的技术方案如下： 申请人从梨（Pyrusbretschneideri)果实中分离克隆得到一个新基因化HT1，其 核巧酸序列如序列表SEQIDNO. 1所示，编码区序列（CD巧长度为1557bp，编码519个氨基 酸残基，氨基酸序列如序列表SEQIDNO. 2所示，预测编码蛋白质含有12个跨膜结构域，分 子量为57. 03邸，等电点为9. 20。 克隆本专利技术所述PbHTl基因cDNA序列的引物对，正向引物PbHTl-Fl:5'-TCCCAAG AACCCTAACAATGCC-3'（沈QIDNO. 3);反向引物PbHTl-Rl:5'-TGGGAACAATAATATTCAGTGCTAC C-3,（SEQIDNO. 4)。 含有本专利技术所述的己糖转运蛋白基因化HTl的重组表达载体。 本专利技术所述的己糖转运蛋白基因PbHTl在延长植物营养生长期和推迟花期、提高 净光合速率中的应用。 本专利技术所述的己糖转运蛋白基因PbHTl在提高植物果实己糖含量中的应用。 本专利技术所述的蛋白在延长植物营养生长期和推迟花期、提高净光合速率中的应 用。 本专利技术所述的蛋白在提高植物果实己糖含量中的应用。 本专利技术所述的重组表达载体在延长植物营养生长期和推迟花期、提高净光合速率 中的应用。 本专利技术所述的重组表达载体在提高植物果实己糖含量中的应用。 利用qRT-PCR技术分析了在鸭梨果实发育过程中化HTl基因的表达模式，结果表 明PbHTl在整个果实发育过程中都具有表达量，其相对表达量的最高峰出现在果实成熟前 期，运与己糖的积累峰值相一致。 构建了PbHTl的亚细胞定位融合表达载体pCAMBIA1302-PbHTl-GFP，通过农杆菌 介导转化洋葱表皮细胞，结果表明化HTl定位于细胞膜上，属于膜己糖转运蛋白。 构建化HTl基因的植物超表达载体，利用农杆菌介导的遗传转本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种己糖转运蛋白基因PbHT1，其特征在于核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张绍铃，王利芬，黄小三，齐笑笑，靳丛，许林林，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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