Белок MdSUT4.1 участвует в регуляции накопления сахара в яблоках

Содержание сахара — ключевой компонент органолептического качества и сладости плодов, что делает его приоритетом в селекционных программах яблони. Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе накопления сахара в плодах, изучены недостаточно.

Группа молекулярной селекции плодовых культур под руководством профессора ХАН Юэпэна из Уханьского ботанического сада исследовала роль семейства транспортеров сахарозы (SUT) в регуляции накопления сахара в яблоках.

С помощью маркеров, сцепленных с генами, было проведено ассоциативное исследование на основе генов-кандидатов. Было обнаружено, что член семейства SUT4, MdSUT4.1, значимо ассоциирован с накоплением сахара в плодах. Этот белок локализуется в тонопласте (мембране вакуоли), а уровень его экспрессии отрицательно коррелирует с содержанием сахара в плодах.

Сверхэкспрессия MdSUT4.1 в каллусах земляники и яблони приводила к снижению накопления сахара. Это указывает на то, что функция белка заключается в ремобилизации сахара из вакуоли.

Кроме того, ген MdSUT4.1 расположен в хромосомной области, где ранее был обнаружен локус количественных признаков (QTL) для содержания сахара, что подтверждает его статус гена-кандидата.

Результаты демонстрируют, что локализованный в тонопласте транспортер сахарозы MdSUT4.1 участвует в регуляции накопления сахара в плодах яблони.

Это исследование углубляет понимание влияния белков SUT4 на накопление сахара в плодах. Молекулярный маркер MdSUT4.1 может стать инструментом для генетического улучшения сладости плодов в селекционных программах яблони.

Результаты опубликованы в журнале BMC Plant Biology в статье «The sucrose transporter MdSUT4.1 participates in the regulation of fruit sugar accumulation in apple».