Hisano Hiroshi, Kanazawa Akira, Yoshida Midori, Humphreys Mervyn O, Iizuka Masaru, Kitamura Keisuke, Yamada Toshihiko
Research Faculty of Agriculture, Hokkaido University, Sapporo 060-8589, Japan.
National Agricultural Research Center for Hokkaido Region, Hitsujigaoka, Sapporo 062-8555, Japan.
New Phytol. 2008;178(4):766-780. doi: 10.1111/j.1469-8137.2008.02409.x. Epub 2008 Mar 13.
果聚糖是温带禾本科植物中主要的非结构性碳水化合物储备。为了解果聚糖合成的调控机制以及对寒冷环境的适应性,本文描述了多年生黑麦草(Lolium perenne)中果糖基转移酶(FT)基因的分离、功能鉴定和基因定位。从经冷处理的黑麦草植株中分离出6个编码FT的cDNA(prft1 - prft6),其中3个定位在多年生黑麦草的连锁图谱上。在毕赤酵母中表达重组蛋白并对酶活性进行了鉴定。还分析了冷处理期间FT基因的碳水化合物水平和mRNA水平的变化。一个基因编码蔗糖 - 蔗糖1 - 果糖基转移酶(1 - SST),两个基因编码果聚糖 - 果聚糖6G - 果糖基转移酶(6G - FFT)。其他基因(prfts 1、2和6)的蛋白质序列与蔗糖 - 果聚糖6 - 果糖基转移酶(6 - SFT)相似。1 - SST和prft1基因在黑麦草连锁图谱上与一个转化酶基因共定位。prft1和prft2的mRNA水平在冷处理期间逐渐升高,而1 - SST和6G - FFT基因的mRNA水平先升高,然后在较长时间的冷处理期间再次升高之前下降。因此,在功能多样的FT基因进化过程中至少形成了两种不同的基因表达模式,它们在寒冷环境中与果聚糖合成以协调的方式相关联。