过表达MtVP1对马铃薯表型及糖代谢的影响

摘要

I型H+-PPase参与糖异生和蔗糖分解代谢,利用不同的糖（蔗糖、葡萄糖和果糖）饲喂拟南芥（Arabidopsis thaliana）Ⅰ型H+-PPase基因不同类型的突变体,产生的表型不一致,因此,推测Ⅰ型H+-PPase可能存在其它影响糖代谢的机制。为进一步明确该酶对糖代谢的影响,以过表达MtVP1的马铃薯（Solanum tuberosum）渭薯4号为研究对象,观察不同培养条件下的表型,监测糖含量变化,并利用转录组测序分析转录谱。结果表明,过表达MtVP1马铃薯表现出红色茎、紫色花和表皮毛更发达,单株块茎数减少,块茎变大,块茎皱缩速度加快;转基因马铃薯块茎中淀粉、葡萄糖和果糖含量显著下降,芽中葡萄糖和果糖含量也显著下降。果糖饲喂导致转基因马铃薯花青素含量显著降低;转基因马铃薯体内果糖-1,6-二磷酸酶和果糖-2,6-二磷酸酶基因表达上调3–7倍。研究结果为进一步从糖代谢角度探究Ⅰ型H+-PPase的生理功能提供参考。