水稻蔗糖转运蛋白OsSUT4参与蔗糖转运的功能研究

摘要

[目的]植物蔗糖的跨膜运输主要借助蔗糖转运蛋白(sucrose transporter,SUT)进行.在已鉴定出的5个水稻SUT编码基因中,OsSUT4的作用尚不清楚.[方法]采用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建ossut4缺失变体,出现株高降低、分蘖数增加及产量下降等表型.[结果]通过进一步分析,发现ossut4突变体水稻叶片蔗糖、淀粉积累,反馈抑制光合速率;因源端光合同化物装载受阻,导致库端籽粒蔗糖供应不足,灌浆延迟.对OsSUT4进行亚细胞和组织化学定位,发现OsSUT4在细胞质膜上,且在萌发种子的胚、胚芽鞘的维管束、小穗颖壳、花药、颖果的糊粉层中都有表达,该现象表明OsSUT4具备转运蔗糖的特征.[结论]综上所述,OsSUT4在水稻蔗糖源端装载以及籽粒库端卸载等生理过程发挥重要作用.