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作者：张利亚;罗永忠;齐建伟;周晓彤;邱应德;雷胜利;
单位：甘肃农业大学林学院;
摘要：蔗糖合酶（Sucrose synthase,SUS）是植物糖代谢的关键调控酶，在植物响应逆境胁迫过程中发挥核心作用。本研究通过整合生物信息学与转录组学方法，系统鉴定新疆大叶苜蓿SUS基因（MsSUSs）家族成员并深入解析其在干旱胁迫下的转录调控机制。结果表明，新疆大叶苜蓿基因组中包含31个SUS基因，分布于25条染色体，由SUSⅠ、SUSⅡ和SUSⅢ三个亚家族构成。MsSUSs蛋白主要为亲水性酸性蛋白，大部分定位于细胞质；MsSUSs与糖基水解酶（Glycoside hydrolases,GH）家族成员存在蛋白互作。表达量分析显示，10个MsSUS基因在干旱胁迫下显著上调，其中MsSUS7和MsSUS24的上调幅度最大，在重度水分胁迫处理（土壤含水量为田间持水量的20%～25%）下的表达量是对照的3.74倍和8.34倍。MsSUSs启动子区域含有丰富的非生物胁迫响应元件（如脱落酸响应元件和干旱响应相关元件等）。MsSUSs启动子区域含有大量MADS转录因子的结合位点，基于转录因子结合位点的预测，进行MADS转录因子表达量分析，结果表明15个MsMADS在干旱胁迫下高表达，其中MsMADS33在干旱胁迫后表达量持续上调。分子对接分析显示，MADS-box结构域可能通过氢键与MsSUS9和MsGH5的启动子区域结合。综上，MsSUSs可能与MsGHs协同调控干旱胁迫下的蔗糖代谢，通过增强渗透平衡与细胞壁稳定性提升新疆大叶苜蓿的耐旱性，此过程可能受MsMADS33正向调控。
关键词：新疆大叶苜蓿;;SUS基因家族;;干旱胁迫;;表达模式;;转录调控
基金资助：国家自然科学基金项目（32160409）;; 甘肃省科技计划资助优秀博士项目（25JRRA387）
