植物的糖信号和其对碳氮代谢基因的调控.pdf

植物生理学通讯 　第 38 卷 第 4 期 , 2002 年 8 月 399 植物的糖信号及其对碳氮代谢基因的调控 1 ,2 1 1 1 ( 1 谢祝捷 　姜 　东 　戴廷波 　曹卫星 南京农业大学农学院 ,农业部作物生长调控重点实验室 ,南京 2 10095 ; 2 上海市农业科学院 ,上海市设施园艺技术重点实验室 ,上海 20 1106) Sugar Signal and Its Regulation on C/ N Metabol ism Gene in Plant XIE ZhuJ ie1 ,2 , J IAN G Dong1 , DA I TingBo1 , CAO WeiXing1 (1 Key L aboratory of Crops Grow t h R eg ulation , M inis t ry of A 2 g ricult u re , College of A g ronomy , N anj ing A g ricult u ral University , N anj ing 2 10095 ; S hang hai Key L aboratory of Protected Horticult u ral Technology , S hang hai A cademy of A g ricult u ral S ciences , S hang hai 20 1106) ( ) 提要 　介绍了植物蔗糖和己糖转运蛋白 SU T 、HXT 及各自糖转运功能与调控 ,总结了不同糖类的胞内信号转导过程及其 ( ) ( ) 对碳 、氮代谢基因表达调控的必威体育精装版研究进展 , 同时分析了蛋白激酶如己糖激酶 HX K 、SN F 1 相关激酶 SnR K1 等在植物糖 信号转导中的作用 , 以及糖信号与氮信号的互作及对同化物分配的调控 。 关键词 　糖转运蛋白　蛋白激酶 　信号转导 　基因表达 ( ) ( ) 　　植物果实 籽粒 、块茎 根 等贮藏器官积聚的 的共向转运 , 属次级转运系统 。有多个在植物源 淀粉和蛋白质的相对含量在作物种和品种间差异 库 、组织中表达的糖转运蛋白基因已被克隆[ 1～3 ] 。 很大 , 同时还受环境条件和栽培措施的影响 。实践 研究表明 , SU T 参与韧皮部长距离运输中蔗 证明育种和栽培措施可以改变作物贮藏器官内碳 、 糖的装卸载 。SU T1 在筛管中的定位研究结果显 氮同化物的分配比例 。生理学家一直在研究作物 示 ,蔗糖在茄科植物韧皮部中的装载是直接由质外 和土壤 、水分等环境因素互作影响产量 、品质形成 体向筛管分子跨膜转运的[4 ] 。在番茄 、烟草 、马铃 的机理 ,生物技术学家也正探索运用基因工程手段 薯 、拟南芥 、胡萝 卜、水稻和大豆等多种植物中 , 已 对此加以改良。为此 ,首先需要了解植物如何感知 鉴定出相应的 S U T 基因, 这些 S U T 基因均来源 碳 、氮代谢产物信号 ,并引发复杂的分子响应及生 于一个单基因家族 。蔗糖转运蛋白在源器官如叶 理生化反应 ,特别是种子 、块茎和果实细胞如何感 中大量表达 。蔗糖经韧皮部运转后, 输入种子 、根 、 知碳 、氮同化物 ,信号如何在胞内转导并调控相应 花粉等器官的库组织, 同样在这些组织中 S U