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[工人日报]科学家揭开植物“糖转运高手”的进化传奇

发布时间:2025-07-22 |来源: 工人日报|作者:黄哲雯
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在国家自然科学基金、河南省自然科学基金、中原科技创新青年拔尖人才等项目的支持下,中国农业科学院棉花研究所棉花高产育种创新团队系统解析了SWEET糖转运蛋白在绿色植物中的起源、进化过程及功能分化,明确该蛋白的进化轨迹及功能多样性。相关研究成果发表在《植物杂志(The Plant Journal)》上。

SWEET糖转运蛋白在植物中负责跨膜转运糖,参与植物生长发育和胁迫响应过程。利用分子生物学技术,通过精准调控该蛋白进而控制糖的分配,可以实现作物高产、抗逆与抗病的协同改良。

该研究鉴定了59种绿色植物的1246个SWEET糖转运蛋白,构建了目前最全面的该蛋白家族进化树。

研究发现,该蛋白最早出现在绿藻中并定位在液泡膜上,但不具备糖转运功能;随着水生植物开始向陆生植物的过渡,该蛋白主要定位在液泡膜上,开始具备转运葡萄糖和果糖的能力;随着维管植物的出现,该蛋白开始在细胞膜上行使功能,转运果糖;随着种子植物的出现,分化出了可以转运蔗糖且定位在细胞膜上的SWEET糖转运蛋白,开始参与植物中糖的长距离运输。

这一研究结果丰富了植物糖转运蛋白的进化和作用,为作物高产、抗逆与抗病分子设计育种奠定了理论基础。

(单位: 中国农业科学院棉花研究所)
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