玉竹蔗糖合成酶（SUS）基因家族的鑒定、表達(dá)分析及PoSUS1基因的克隆

潘根 秦裕輝 張水寒

摘??要：多糖是玉竹的質(zhì)量標(biāo)志物，在免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤等方面具有顯著的藥理作用。作為多糖合成的關(guān)鍵酶之一，蔗糖合成酶（sucrose?synthase，?SUS）一直是揭示植物多糖合成的重要研究?jī)?nèi)容?；谵D(zhuǎn)錄組序列信息，本研究利用生物信息學(xué)手段對(duì)玉竹SUS基因家族及其成員進(jìn)行鑒定，并利用熒光定量PCR（qPCR）對(duì)其成員表達(dá)模式進(jìn)行分析。結(jié)果表明：玉竹轉(zhuǎn)錄組共獲得8個(gè)具有ORF序列的PoSUS基因家族成員，其編碼蛋白質(zhì)含有111～310個(gè)氨基酸，分子量為12.81～35.43?kDa，其理論等電點(diǎn)為5.83～9.18。系統(tǒng)進(jìn)化樹分析表明，8個(gè)PoSUS基因家族成員可分為3個(gè)亞家族，其中第Ⅲ亞家族基因成員數(shù)目最多。亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)顯示大多數(shù)PoSUS蛋白定位在葉綠體?；虮磉_(dá)模式分析表明，PoSUS1和PoSUS6基因在多糖積累的根莖組織中表達(dá)量最高，且高多糖種質(zhì)HN1中PoSUS1和PoSUS2表達(dá)量顯著高于低多糖種質(zhì)AH2。此外，本研究還從種質(zhì)HN1和AH2克隆得到PoSUS1基因CDS序列，其編碼蛋白在2份種質(zhì)間存在3處氨基酸差異，且這些差異位于PoSUS1蔗糖合成酶結(jié)構(gòu)域。本研究結(jié)果為深入研究玉竹SUS基因功能奠定基礎(chǔ)，也為玉竹藥用品質(zhì)形成分子機(jī)制研究提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：玉竹；SUS基因家族；表達(dá)分析；PoSUS1中圖分類號(hào)：S567.239??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Identification?and?Expression?Profiling?of?the?Sucrosesynthase?（SUS）?Gene?Family?and?Cloning?of?PoSUS1?in?Polygonatum?odoratum

PAN?Gen1，2，3，?QIN?Yuhui1，2*，?ZHANG?Shuihan1*

1.?Institute?of?Chinese?Materia?Medica，?Hunan?Academy?of?Chinese?Medicine，?Changsha，?Hunan?410013，?China;?2.?Colleges?of?Chinese?Medicine，?Hunan?University?of?Chinese?Medicine，?Changsha，?Hunan?410208，?China;?3.?Institute?of?Bast?Fiber?Crops，?Chinese?Academy?of?Agricultural?Sciences，?Changsha，?Hunan?410205，?China

Abstract：?Polysaccharide?is?a?quality?marker?of?Polygonatum?odoratum，?which?has?significant?pharmacological?effects?in?immune?regulation?and?anti-tumor.?As?one?of?the?key?enzymes?in?polysaccharide?synthesis，?sucrosesynthase?（SUS）?has?always?been?an?important?research?field?to?reveal?the?synthesis?of?plant?polysaccharides.?Based?on?transcriptom?data?of?Polygonatum?odoratum，?the?SUS?gene?family?members?were?identified?by?bioinformatics，?and?their?expression?profiling?were?analyzed?using?qPCR.?The?results?showed?that?eight?PoSUS?gene?were?identified，?their?protein?ranged?from?111?to?310?amino?acid?residues?（aa）?in?length，?and?relative?molecular?weight?varied?from?12.81?kDa?to?35.43?kDa，?isoelectric?point?（pI）?in?the?range?of?5.83?to?9.18;?phylogenetic?analysis?indicated?that?eight?PoSUS?genes?were?divided?into?3?subfamily，?and?the?subfamily?Ⅲ?included?the?largest?PoSUS?genes?family?member;?subcellural?localization?analysis?showed?that?most?of?PoSUS?proteins?were?located?in?chloroplast.?Additionally，?expression?patterns?analysis?revealed?that?PoSUS1?and?PoSUS6?genes?were?preferably?expressed?in?rhizome，?and?the?transcript?levels?of?PoSUS1?and?PoSUS2?were?higher?in?high-polysaccharide?cultivar?HN1?than?those?in?a?low-polysaccharide?cultivar?AH2.?In?addition，?the?CDS?of?PoSUS1?gene?were?cloned?from?HN1?and?AH2，?there?are?three?amino?acid?difference?between?HN1?and?AH2，?which?located?in?sucrose?synthase?domain.?Our?findings?can?laid?a?basis?for?the?further?study?of?functional?analysis?of?SUS?genes，?and?provided?a?theoretical?basis?for?analyzing?molecular?mechanism?of?the?formation?mechanism?of?medicinal?quality?of?Polygonatum?odoratum.

Keywords：?Polygonatum?odoratum;?SUS?gene?family;?expression?analysis;?PoSUS1

DOI：?10.3969/j.issn.1000-2561.2023.12.012

玉竹[Polygonatum?odoratum?（Mill.）?Druce]為百合科（Liliaceae）黃精屬（Polygonatum）植物，為我國(guó)常見中藥材之一，廣泛分布我國(guó)陜西、甘肅、青海、臺(tái)灣、河南、湖北、湖南、廣東等地。作為傳統(tǒng)中藥材，玉竹具有降血糖、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、抗疲勞、延緩皮膚衰老等藥理作用[1-2]。玉竹多糖被認(rèn)為是玉竹的主要活性成分，含量較高，也是發(fā)揮藥理作用的有效成分之一，同時(shí)也是衡量玉竹品質(zhì)主要標(biāo)準(zhǔn)[3-4]。鑒于玉竹多糖的重要性，其越來越受到研究者的廣泛關(guān)注。

多糖在植物體內(nèi)生物合成路徑主要包括3個(gè)步驟：第1步為蔗糖經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化生成尿苷二磷酸葡萄糖（uridine?diphosphate?glucose，?UDP-Glc）、鳥苷二磷酸甘露糖（guanosine?diphosphate?mannose，?GDP-Man）和鳥苷二磷酸巖藻糖（guanosine?diphosphate?fucose，?GDP-Fuc）；第2步為UDP-葡萄糖轉(zhuǎn)化為其他NDP單糖；最后一步通過不同的糖基轉(zhuǎn)移酶（glycosyl?transferases，?GTs）將NDP單糖從糖核苷酸供體結(jié)合到生長(zhǎng)中的多糖聚合物中，隨后多糖聚合物從合成部位輸出，形成多糖[5-7]。UDP-Glc是多糖合成途徑中重要前體物質(zhì)，在整個(gè)合成過程中起著至關(guān)重要的作用[8]。

蔗糖合成酶（sucrose?synthase，?SUS）是植物多糖合成中的關(guān)鍵酶之一，它包含蔗糖合成酶結(jié)構(gòu)域和糖基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域，它主要的功能是催化蔗糖裂解為果糖和UDP-Glc及腺苷二磷酸葡萄糖[9]。目前在甘草、鐵皮石斛、百合、枸杞等8種藥用植物中有蔗糖合成酶基因的相關(guān)研究報(bào)道[10-18]。利用基因組序列信息，在鐵皮石斛鑒定出4個(gè)DcSuSy基因家族成員，同時(shí)對(duì)這些基因在不同組織及冷脅迫下的表達(dá)模式進(jìn)行了分析[18]；GuSUS1和GuSUS2是從甘草中克隆的2個(gè)蔗糖合成酶基因，在甘草不同生育期其基因表達(dá)量存在差異，同時(shí)證實(shí)2個(gè)基因編碼的酶對(duì)蔗糖具有裂解催化作用[10]。玉竹多糖作為玉竹發(fā)揮藥理作用的主要成分之一，其合成途徑中關(guān)鍵酶基因PoSUS還未見相關(guān)研究報(bào)道。由于玉竹基因組測(cè)序未完成，本研究基于玉竹轉(zhuǎn)錄組序列信息，通過生物信息學(xué)方法對(duì)PoSUS基因家族成員進(jìn)行鑒定，同時(shí)對(duì)其組織表達(dá)模式及不同多糖種質(zhì)間表達(dá)量進(jìn)行分析，進(jìn)一步克隆出PoSUS1的CDS序列，并分析了該基因在不同種質(zhì)間氨基酸序列差異。研究結(jié)果為PoSUS家族基因的生物學(xué)功能研究奠定基礎(chǔ)，同時(shí)為玉竹藥用品質(zhì)質(zhì)量形成機(jī)制研究提供理論依據(jù)。

1??材料與方法

1.1??材料

供試材料為玉竹種質(zhì)豬屎尾、HN1、AH2，種植于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所望城實(shí)驗(yàn)基地。于玉竹膨大期分別選取豬屎尾玉竹的根莖、莖、葉組織及HN1、AH2玉竹的根莖，立即放入液氮中，用于RNA提取。

1.2??方法

1.2.1??PoSUS基因家族的鑒定??轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)來于NCBI（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/？term=?SRP 187533），其轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)來自成熟的根莖、葉片及莖組織[7]。利用關(guān)鍵詞“sucrose?synthase”對(duì)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中的unigene進(jìn)行搜索，對(duì)所有相關(guān)序列進(jìn)行重復(fù)序列剔除，利用Pfam（http：//pfam.xfam.org/）在線軟件對(duì)剩余序列的保守結(jié)構(gòu)域進(jìn)行鑒定，去除不含蔗糖合成酶和糖基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域的序列。進(jìn)一步采用BioXM?2.7軟件對(duì)剩余序列進(jìn)行ORF預(yù)測(cè)。

1.2.2??PoSUS蛋白基本理化性質(zhì)分析??利用ExPasy在線軟件（https：//web.expasy.org/protpa ram/）對(duì)PoSUS蛋白序列的分子量、等電點(diǎn)等基本理化性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)；運(yùn)用Plant-mPLoc（http：//www.csbio.sjtu.edu.cn/bioinf/plant-multi/）在線軟件預(yù)測(cè)PoSUS蛋白的亞細(xì)胞定位。

1.2.3??PoSUS系統(tǒng)進(jìn)化樹分析??分別從NCBI中下載擬南芥和水稻SUS基因蛋白序列，通過MEGA?7.0軟件中MUSCLE程序?qū)Π裰?、水稻及擬南芥SUS基因氨基酸進(jìn)行多重序列比對(duì)。采用Neighbor-Joining法構(gòu)建進(jìn)化樹，設(shè)定Bootstrap值為1000次重復(fù)。

1.2.4??PoSUS基因組織特異性表達(dá)分析及表達(dá)模式熱圖繪制??參考PoSUS轉(zhuǎn)錄組序列信息，利用Primer?5軟件設(shè)計(jì)熒光定量引物（表1），引物序列委托湖南擎科生物科技有限公司合成。RNA提取參照EASYspinPlus多糖多酚提取試劑盒（北京艾德萊生物科技有限公司）。使用1.0%瓊脂糖凝膠電泳和NanoDrop?2000超微量分光光度計(jì)進(jìn)行RNA質(zhì)量和濃度檢測(cè)。利用Evo?M-MLV?RT

Premix?for?qPCR?Kit試劑盒（湖南艾科瑞生物工程有限公司），將玉竹種質(zhì)豬屎尾的根莖、莖、葉及種質(zhì)HN1、AH2根莖的RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA。采用SYBR??Green?Premix?Pro?Taq?HS?qPCR試劑盒（湖南艾科瑞生物工程有限公司）進(jìn)行熒光定量PCR，反應(yīng)程序?yàn)椋?5?℃?30?s，95?℃?5?s，60?℃?30?s，40個(gè)循環(huán)?；蛳鄬?duì)表達(dá)量計(jì)算方法為2?ΔΔCT。利用網(wǎng)上已公布的玉竹根、根莖和莖的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)[7]，使用TBtools軟件繪制PoSUS1～?PoSUS8基因表達(dá)模式熱圖。

1.2.5??PoSUS1基因的克隆??參考玉竹轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中PoSUS1相關(guān)序列信息，利用Primer?5.0軟件進(jìn)行基因克隆引物設(shè)計(jì)（表1）。以玉竹種質(zhì)HN1和AH2的根莖cDNA為模板，用Apex?HFHSDNA?Polymerase?FS?Master?Mix（dyeplus）試劑盒（湖南艾科瑞生物工程有限公司）進(jìn)行基因克隆，擴(kuò)增程序?yàn)椋?4?℃?30?s，94?℃?15?s，55?℃?5?s，72?℃?15?s，30個(gè)循環(huán)，72?℃?2?min。PCR產(chǎn)物進(jìn)行1.0%瓊脂糖凝膠電泳，使用Fast?Pure?Gel?DNA?Extraction?Mini?Kit試劑盒進(jìn)行目的條帶回收（南京諾唯贊生物科技股份有限公司）。將回收的目的條帶連接到pEASY-Blunt載體（北京全式金生物技術(shù)有限公司），轉(zhuǎn)化至Trans1-T1感受態(tài)細(xì)胞，涂布于含卡那抗生素的LB培養(yǎng)基上進(jìn)行陽性單菌落篩選，提取質(zhì)粒送至湖南擎科生物有限公司進(jìn)行測(cè)序。

1.2.6??玉竹多糖含量測(cè)定??采用苯酚-硫酸法（《中華人民共和國(guó)藥典》，2020版）對(duì)不同種質(zhì)玉竹根莖多糖含量進(jìn)行檢測(cè)。首先對(duì)各組織樣品進(jìn)行冷凍干燥，待干燥完全用打粉機(jī)將各組織樣品打粉保存。分別取干燥的組織樣品1?g與100?mL蒸餾水進(jìn)行混合，加熱回流1?h，并用脫脂棉過濾，重復(fù)提取2次，合并濾液，加熱濃縮，轉(zhuǎn)移至100?mL容量瓶中加水至刻度，精密量取2?mL，加入10?mL的95%乙醇，攪拌離心獲得沉淀，將沉淀物加水溶解，置于50?mL容量瓶中并稀釋至刻度。精密量取2?mL加入1?mL?4%苯酚混合均勻，迅速加入7?mL硫酸，搖勻，放入40?℃水浴鍋中保溫30?min，隨后放入冰水浴5?min取出。用紫外分光光度計(jì)（JASCO?company，?Japan）在490?nm處測(cè)定樣品的吸光度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)3次，取平均值作為最終結(jié)果。

2??結(jié)果與分析

2.1??玉竹PoSUS基因家族成員的鑒定

首先利用關(guān)鍵詞“sucrose?synthase”對(duì)玉竹

轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫進(jìn)行搜素，然后通過NCBI?CDD數(shù)據(jù)庫對(duì)保守結(jié)構(gòu)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，最終篩選出8條PoSUS蛋白序列，基因命名為PoSUS1～PoSUS8。這些基因CDS序列全長(zhǎng)大小范圍為336～933?bp，所編碼的氨基酸數(shù)介于111～310?aa之間；預(yù)測(cè)的理論分子量大小范圍在12.81～35.43?kDa之間。等電點(diǎn)大小范圍在5.83～9.18之間，其中大多數(shù)PoSUS蛋白的等電點(diǎn)小于7，顯酸性。亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)表明，PoSUS1定位在細(xì)胞核中，PoSUS2、PoSUS4、PoSUS6和PoSUS7定位在葉綠體中，PoSUS3在細(xì)胞核和胞質(zhì)中均有定位信號(hào)，PoSUS8在葉綠體、胞質(zhì)、線粒體、細(xì)胞核及過氧化體中均有定位信號(hào)（表2）。

2.2??PoSUS蛋白進(jìn)化樹分析

為了解PoSUS基因家族成員的進(jìn)化關(guān)系，本研究構(gòu)建了包含單子葉模式植物水稻7個(gè)SUS家族成員和雙子葉模式植物擬南芥6個(gè)家族成員在內(nèi)的系統(tǒng)進(jìn)化樹。結(jié)果表明，玉竹8個(gè)PoSUS分為3個(gè)亞家族，其中第Ⅰ和Ⅱ亞家族各包含1個(gè)成員，第Ⅲ亞家族包含6個(gè)PoSUS家族成員。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，第Ⅲ亞家族成員呈現(xiàn)明顯的單子葉植物（水稻和玉竹）和雙子葉植物（擬南芥）聚類現(xiàn)象，6個(gè)玉竹PoSUS蛋白與水稻OsSUS蛋白親緣關(guān)系較近，為同一亞群，而擬南芥中AtSUS1與AtSUS4為一亞群（圖1）。

2.3??PoSUS組織特異性表達(dá)分析

為了研究PoSUS基因的組織表達(dá)特性，本研究分析了PoSUS基因在玉竹膨大期根莖、莖、葉等不同組織表達(dá)模式。如圖2所示，PoSUS基因家族成員在不同組織中表達(dá)模式不同，PoSUS1和PoSUS6在根莖組織中表達(dá)量較高，PoSUS4和PoSUS5在葉中表達(dá)量最高，PoSUS7在莖中表達(dá)量最高，PoSUS2、PoSUS3、PoSUS8在根莖和莖中的表達(dá)量高于葉。利用已公布的玉竹不同組織（根莖、根、葉）轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)信息[7]，繪制PoSUS1～?PoSUS8基因表達(dá)量熱圖。如圖3所示，PoSUS1和PoSUS6在根莖組織中表達(dá)量最高，PoSUS2、PoSUS4和PoSUS7在莖中表達(dá)量最高，PoSUS5在葉中表達(dá)量最高。

2.4??不同種質(zhì)間PoSUS表達(dá)模式分析

為了研究PoSUS基因在玉竹多糖合成中的作用，選取不同多糖含量種質(zhì)進(jìn)行PoSUS基因表達(dá)量分析。玉竹種質(zhì)HN1多糖含量約為7.8%，顯著高于種質(zhì)AH2（圖4A）。玉竹8個(gè)PoSUS基因在2份種質(zhì)間表達(dá)量存在差異，其中PoSUS1和PoSUS2在種質(zhì)HN1中的表達(dá)量顯著高于種質(zhì)AH2，而PoSUS4、PoSUS5、PoSUS6、PoSUS8在種質(zhì)HN1中的表達(dá)量低于種質(zhì)AH2，PoSUS3和PoSUS7基因表達(dá)量在2份種質(zhì)中差異不顯著（圖4B）。

2.5??PoSUS1基因的克隆及氨基酸序列分析

通過設(shè)計(jì)引物，分別從玉竹種質(zhì)HN1和AH2中將PoSUS1基因擴(kuò)增出來。PoSUS1在2份種質(zhì)中CDS全長(zhǎng)均為684?bp，其序列長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序所獲得PoSUS1序列長(zhǎng)度一致（圖5A）。測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)，PoSUS1氨基酸序列在2份種質(zhì)中存在3處氨基酸差異，分別為第21位、第185位、第199位。在第21位氨基酸，種質(zhì)HN1為組氨酸，AH2為精氨酸；在第185位氨基酸，HN1為組氨酸，AH2為亮氨酸；在第199位氨基酸，HN1為蘇氨酸，AH2為異亮氨酸，且3處氨基酸均位于蔗糖合成酶結(jié)構(gòu)域（圖5B）。

3??討論

多糖是眾多中藥材如玉竹、黃精、枸杞、黨參等重要質(zhì)量標(biāo)志物，發(fā)掘和研究多糖合成關(guān)鍵酶基因可為多種中藥材品質(zhì)形成機(jī)理的闡述奠定基礎(chǔ)[8]。蔗糖合成酶基因SUS是植物體內(nèi)參與蔗糖代謝的關(guān)鍵酶之一，在調(diào)控多糖合成中起到關(guān)鍵作用[19]。本研究基于轉(zhuǎn)錄組序列信息，通過ORF全長(zhǎng)預(yù)測(cè)，保守結(jié)構(gòu)域的鑒定，在玉竹中首次確定了8個(gè)PoSUS基因。相比較于水稻、擬南芥、柑橘、石榴基因組分別編碼7、6、6、5個(gè)SUS基因[20-23]，玉竹中鑒定出數(shù)目較多的SUS基因，但其數(shù)目少于棉花、蘋果、楊樹等植物[24-26]。隨著玉竹基因組測(cè)序的完成，將來可能會(huì)有更多的玉竹PoSUS基因家族成員被發(fā)現(xiàn)，對(duì)本研究所鑒定的PoSUS基因進(jìn)行有效補(bǔ)充。

系統(tǒng)進(jìn)化樹分析可預(yù)測(cè)基因起源及與其他成員之間的親緣關(guān)系。前人大量研究表明，SUS基因家族成員分可為3個(gè)亞家族，類似結(jié)果在石榴、蘋果等物種中也有相關(guān)研究報(bào)道[23，?25]。本研究也表明，玉竹PoSUS基因家族成員可分為3個(gè)亞家族，且其成員主要屬于亞家族Ⅲ，在亞家族Ⅰ與亞家族Ⅱ中僅包含1個(gè)成員。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，在亞家族Ⅲ中，基因出現(xiàn)明顯單子葉植物和雙子葉植物分類現(xiàn)象。玉竹和水稻同為單子葉植物，玉竹6個(gè)SUS成員與水稻3個(gè)SUS成員較好聚為同一亞群，而擬南芥AtSUS1、AtSUS4被聚類為另一亞群。上述研究結(jié)果在其他植物SUS基因家族中也有相關(guān)報(bào)道[24，?27-28]。

根莖為玉竹碳同化物主要存儲(chǔ)的庫組織，其玉竹多糖含量顯著高于莖、葉等組織[4，?7]。前人在不同植物中研究表明，SUS基因主要在植物庫組織特異性表達(dá)。玉米ZmSUS3主要在籽粒中表達(dá)，且隨著籽粒成熟，其表達(dá)量逐漸升高[28]；石榴PgSUS1、PgSUS3、PgSUS4基因在果皮發(fā)育中顯著上調(diào)表達(dá)[23]；木薯MeSUS2、MeSUS4、MeSUS6在其根中特異性高表達(dá)[29]。本研究也發(fā)現(xiàn)PoSUS1、PoSUS3、PoSUS6、PoSUS8在根莖中表達(dá)量較高，其中PoSUS1和PoSUS6在根莖組織中表達(dá)量最高，此結(jié)論與前人研究結(jié)果類似[7]。此外，PoSUS1和PoSUS2在高多糖種質(zhì)HN1中表達(dá)量顯著高于低多糖種質(zhì)AH2。進(jìn)一步對(duì)PoSUS1基因

進(jìn)行測(cè)序發(fā)現(xiàn)，高多糖種質(zhì)HN1和低多糖種質(zhì)AH2存在氨基酸差異，且均位于PoSUS1蔗糖合成酶結(jié)構(gòu)域。同時(shí)，水稻OsSUS3為玉竹PoSUS1的同源基因，親緣關(guān)系較近，過表達(dá)OsSUS3后能促進(jìn)水稻籽粒中淀粉的積累[30]。綜合基因表達(dá)量、蛋白氨基酸序列差異及其他物種中同源基因功能研究，推測(cè)PoSUS1很可能為多糖合成的關(guān)鍵候選基因。在今后的研究中，本課題組將利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)該基因在玉竹多糖生物合成中的生物學(xué)功能進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。

本研究從玉竹轉(zhuǎn)錄組中鑒定出8個(gè)PoSUS基因家族成員，其編碼的氨基酸具有不同的理化性質(zhì)。與擬南芥、水稻SUS蛋白構(gòu)建了系統(tǒng)進(jìn)化樹，8個(gè)PoSUS蛋白被分為3個(gè)亞家族，且亞家族Ⅲ中包含6個(gè)PoSUS成員。PoSUS1基因不僅在玉竹碳同化積累庫組織根莖中表達(dá)量最高，同時(shí)其在高多糖種質(zhì)的表達(dá)量顯著高于低多糖種質(zhì)，且其編碼的蔗糖合成酶結(jié)構(gòu)域在不同多糖含量種質(zhì)中存在氨基酸差異。因此，PoSUS1基因很可能在玉竹多糖生物合成中發(fā)揮作用。雖然該基因的生物學(xué)功能還需進(jìn)一步驗(yàn)證，但本研究可為PoSUS候選基因功能深入研究奠定基礎(chǔ)，為玉竹藥用品質(zhì)形成分子機(jī)制研究提供理論依據(jù)。

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