马铃薯UDP-糖基转移酶基因StUGT52的克隆及功能验证

　　

摘要： UDP-糖基转移酶基因广泛参与植物生长和抗逆性的调节，是糖基转移酶中最大的一个家族。马铃薯作为我国重要的菜粮兼用型作物，其生长和产量受到盐胁迫的严重影响。目前，参与马铃薯盐胁迫响应的UGT基因及其机制尚不明晰。本研究通过分析前期的马铃薯盐胁迫转录组数据，从马铃薯中克隆得到StUGT52基因，该基因CDS全长1488 bp，编码495个氨基酸。蛋白序列分析显示，StUGT52为不稳定的亲水性蛋白，与番茄SlLS1-like和茄子SpLS1-like的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR (RT-qPCR)分析表明，StUGT52基因受盐胁迫显著诱导。StUGT52蛋白主要定位于细胞质和细胞核中。利用农杆菌蘸花法转化拟南芥，获得7个异源表达StUGT52基因的转基因株系。盐胁迫处理条件下，转基因株系种子发芽率和根长均显著高于野生型，F_v/F_m值和可溶性糖含量也显著高于野生型植株，而离子泄漏率、MDA和O₂^?累积均显著低于野生型株系，表明StUGT52基因通过促进渗透调节物质累积，并抑制活性氧产生，减轻膜脂氧化损伤，进而提升转基因拟南芥的耐盐性。研究结果为进一步探究StUGT52基因在马铃薯盐胁迫应答中的功能奠定了理论基础，为耐盐性作物遗传改良提供了新的基因资源。