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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2016, 32(3):79-86
甘 蔗（Saccharum officinarum L.） 是 生 长 于 热
带和亚热带的高光效 C4 植物，是重要的糖料作物，
同时也是蔗糖的主要原料，甘蔗糖占全国食糖的
93%［1］。
在甘蔗中，蔗糖是光合作用的主要产物之一，
也是甘蔗体内光合产物运输、分配及其储存的主要
形式［2］，同时也是重要的糖信号分子［3，4］。蔗糖从
源组织运输到库组织后，一部分被储存，一部分不
能直接被植物体利用，需要重新水解为单糖，在己
糖转运蛋白的协助下被库组织细胞吸收和利用［5］，
维 持 植 物 正 常 生 理 功 能。 己 糖 转 运 蛋 白（hexose
transporter，STP/HXT）是单糖转运蛋白的一种，广
收稿日期 ：2015-06-16
基金项目 ：国家“863”计划（2013AA102604-1），海南省自然科学基金项目（313078），海南省重大科技（ZDZX2013023-1）
作者简介 ：马晓雯，女，硕士研究生，研究方向 ：植物遗传育种，E-mail ：mxwf15095555680@163.com ；赵婷婷为本文并列第一作者
通讯作者，杨本鹏，男，研究员，研究方向 ：甘蔗细胞工程与耕作栽培 ；E-mail ：y-bp@163.com
甘蔗己糖转运蛋白基因 ShHXT6 的亚细胞定位及表达
马晓雯1，2  赵婷婷2  王俊刚2  张树珍2  杨本鹏2
（1. 海南大学农学院，海口 570228 ；2. 中国热带农业科学院甘蔗研究中心 中国热带农业科学院热带生物技术研究所 农业部热带作物生物
技术重点开发实验，海口 571101）
摘 要 ： 通过 NCBI 公布的同源物种设计特异性引物克隆出甘蔗己糖转运蛋白基因 ShHXT6。该基因 cDNA 长 1 929 bp，其
开放阅读框编码 490 个氨基酸。蛋白分子量为 53.87 kD，理论等电点为 9.44。该基因编码的氨基酸与玉米、狗尾草和水稻的己糖
转运蛋白的一致性分别为 80.85%、76.89% 和 72.86% 等。系统进化树分析表明，ShHXT6 氨基酸与玉米 HXT6 蛋白一致性非常相近。
ShHXT6 在未成熟组织中表达较高，尤其是未成熟叶，在根中几乎不表达。构建该基因的瞬时表达载体，通过农杆菌注射洋葱表皮
的方法对 ShHXT6 编码的蛋白进行亚细胞定位，结果表明，该基因编码的蛋白定位于细胞膜。
关键词 ： 甘蔗 ；己糖转运蛋白 ；生长发育 ；表达 ；亚细胞定位
DOI ：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2016.03.013
Subcellular Localization and Expression Analysis of Hexose
Transporter Gene ShHXT6 in Sugarcane
MA Xiao-wen1，2 ZHAO Ting-ting2 WANG Jun-gang2 ZHANG Shu-zhen2 YANG Ben-peng2
（1. College of Agriculture，Hainan University，Haikou 570228 ；2. Sugarcane Research Center of CATAS，Institute of Tropical Bioscience and
Biotechnology of CATAS，Key Laboratory for Tropical Crops of Ministry of Agriculture，Haikou 571101）
Abstract: The gene ShHXT6 of hexose transporter（HXT）of sugarcane was cloned with the specific primers designed according to
the homologous species in NCBI. The cDNA of ShHXT6 was 1 929 bp，encoding 460 amino acids. The predicted molecular mass was 53.87
kD，and pI was 9.44. The deduced amino acid of ShHXT6 with the HXT from Zea mays，Setaria italica and Oryza sativa was in consistence
by 80.85%，76.89% and 72.86%，respectively. Phylogenetic tree analysis showed that the consistency of ShHXT6 amino acid and maize
HXT6 protein was very similar. The expression of ShHXT6 was high in the immature tissues，especially in the immature leaves，but nearly
no expression in the roots. The transient expression vector of this gene was constructed，and the subcellular localization of protein encoded by
ShHXT6 was determined by the method of Agrobacterium injection into onion epidermis，and the results showed that the protein encoded by this
gene was located in the cell membrane.
Key words: sugarcane ；hexose transporter ；growth and development ；expression ；subcelular localization
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.380
泛存在于植物中，能够跨膜转运葡萄糖、果糖和甘
露糖等己糖类物质。根据质子对己糖转运蛋白运输
方向，将植物己糖转运蛋白分为 3 类 ：（1）H+/ 己糖
同向转运体［6，7］，（2）H+/ 己糖反向转运体［7］，（3）
己糖单向易化转运体［7］。目前已经从拟南芥中分离
出 26 个己糖转运蛋白［7］，葡萄中分离 8 个己糖转
运蛋白［8］，在其他植物中也陆续分离出己糖转运蛋
白家族［9-11］。其功能主要参与植株和花粉的生长，
影响植物的生长与发育，或参与植物体内己糖的运
输，最终决定经济器官的品质 ；或参与植物与微生
物的互作以及植物的衰老和逆境反应等多种生命活
动，影响植物的抗性。糖为植物生长发育提供所必
需的碳源和能源，源器官中光合作用所合成的光合
同化物通过糖转运蛋白运输到库器官，为细胞生长
发育提供能源或为蛋白质、核酸等提供骨架以维持
植物生长发育［12］。
单糖转运蛋白的定位与其功能有密切的关系。
迄今研究发现，大多数单糖转运蛋白定位在细胞膜
上［11］，也有研究发现了液泡中的糖转运蛋白，在水
稻中还发现了定位在高尔基体上的糖转运蛋白［13］。
不同部位的糖转运蛋白其功能也不同。本研究从甘
蔗中克隆出己糖转运蛋白基因 ShHXT6，对其进行生
物信息学分析，运用荧光定量分析技术对其在不同
组织中的表达量进行分析，并构建 GFP 融合载体，
进行亚细胞定位，旨在进一步了解己糖转运蛋白对
甘蔗生物量的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料 本实验所需要的植物材料为甘蔗
品种 ROC22，种植于中国热带农业科学院生物技术
研究所海口实验基地。
1.1.2 菌株与试剂 Escherichia coil DH5α 购自广州
复能公司。LA-Taq、pMD19-T、T4 连接酶、实时荧
光定量 PCR 试剂、反转录试剂盒均购自 TaKaRa 公司。
植物总 RNA 提取试剂盒购自 Omega 公司，胶回收
纯化试剂盒、质粒提取试剂盒购自 Axgen。
1.2 方法
1.2.1 甘蔗总 RNA 及 cDNA 第一链合成 取成熟
的甘蔗叶片放于液氮中迅速研磨成粉，再按 Omega
公司试剂盒说明书提取 RNA，消化基因组 DNA。
cDNA 第一链合成按 TaKaRa 公司说明书操作。
1.2.2 基因克隆 根据已知的植物 HXT6 序列设计
引物，以合成的 cDNA 为模板，进行 PCR 扩增，引
物序列见表 1。PCR 反应体系为 ：2×GC buffer 12.5
μL，dNTPs 2.0 μL，cDNA 模板 1 μL，引物 ShHXT6F
（10 μmol/L）：1 μL， 引 物 ShHXT6R（10 μmol/L）：
1 μL，LA-Taq 酶 0.3 μL，ddH2O 7.2 μL， 共 25 μL。
PCR 扩 增 程 序 ：95℃ 5 min ；95℃ 1 min，65℃ 1
min，72℃ 2 min，34 个循环 ；72℃ 15 min。PCR 扩
增产物经 1% 琼脂糖凝胶电泳检测，回收目的片段，
将其产物连接到 pMD19-T 载体，16℃过夜。再将连
接产物转化到大肠杆菌感受态菌株 DH5α，在含有
氨苄青霉素抗性的 LB 固体培养基过夜培养后挑取
单菌落，分别以同样的引物进行菌落 PCR 扩增，挑
取阳性克隆送上海生工生物工程技术有限公司测序。
表 1 ShHXT6 扩增引物
引物名称 引物序列（5-3）
ShHXT6F CTCTGTATGTTTGACTTGACAAATT
ShHXT6R CAGATCACCTATCTAGTAGCTTTAG
1.2.3 生物信息学分析 利用 DNAMAN 对 ShHXT6
氨基酸与其他物种的己糖转运蛋白家族进行同源分
析，并构建进化树。利用在线软件对其蛋白质分子
量，等电点，亲水性等进行分析。
1.2.4 GFP 融合载体的构建 对 ShHXT 基因序列
进行分析，找到其完整开放阅读框，在其两端设计
带酶切位点的引物，如表 2 所示。PCR 反应体系
为 ：2×GC buffer 12.5 μL，dNTPs 2.0 μL，cDNA 模
板 1 μL， 引 物 ShHXT6F（10 μmol/L）：1 μL， 引 物
ShHXT6R（10 μmol/L）：1 μL，LA-Taq 酶 0.3 μL，
ddH2O7.2 μL， 共 25 μL。PCR 扩 增 程 序 ：95℃ 5
min ；95℃ 1 min，65℃ 1 min，72℃ 2 min，34 个循
环 ；72℃ 15 min。将 PCR 产物回收连接到 pMD19-
Tsimple 载体中，转化，挑取单克隆进行 PCR 验证
后提取质粒 ShHXT-19T。用限制性内切酶 Spe I 对
ShHXT-19T 和 pCAMBIA1302 质粒进行单酶切，酶
切产物回收 ShHXT-19T 小片段和 pCAMBIA1302 大
片段，用 T4 连接酶连接转化到 DH5α，重组质粒酶
2016,32(3) 81马晓雯等：甘蔗己糖转运蛋白基因 ShHXT6的亚细胞定位及表达
切验证后送上海生工生物工程技术有限公司测序，
获得 pCAMBIA-ShHXT 融合载体。
表 2 ShHXT-GFP 扩增引物
引物名称 引物序列（5-3） 内切酶
ShHXT6GF GGACTAGTATGAAAGGAGACAAGGA-
CGTCAGC
Spe I
ShHXT6GR GGACTAGTTGTGGCGGACAGAGCTAT-
GGT
Spe I
1.2.5 实时荧光定量分析 取新鲜甘蔗的未成熟
叶、成熟叶、未成熟茎、成熟茎及根。未成熟叶为
甘蔗未抽出心叶 ；成熟叶为甘蔗植株由上及下完
全展开且可见肥厚带的 +3 叶。未成熟茎为植株上
部茎顶端生长点以下第 2 节 ；成熟茎为甘蔗植株由
下及上第 3 或 4 节。根为挖取植株后成熟根。提取
RNA，反转录成的 cDNA 为模板，根据 SYBR Premix
Ex Taq 说明书进行实时荧光定量 PCR 分析，以甘蔗
GADPH 为内参矫正目的基因。PCR 反应程序 ：95℃
3 min ；95℃ 15 s，60℃ 1 min，72℃ 30 s，34 个 循
环。PCR 引物，见表 3。
表 3 ShHXT6 荧光定量引物
引物名称 引物序列（5-3）
ShHXT6F1 TTAGCCATGATAAAAACTCCATTCC
ShHXT6R1 GCAATGCAAAACAATGTTAGTGACT
ShGADPH TGGCTCGTCTTGGAGCAGAGAGAG
ShGADPH GTACCTGTCGGAGATGGCGCGGCGC
1.2.6 农杆菌注射洋葱表皮细胞 参考 Xu 等［14］的
方法并进行修改。挑取对照质粒 pCAMBIA1302 和
重 组 质 粒 pCAMBIA-ShHXT 的 阳 性 单 克 隆， 至 10
mL YEP 液体培养基（10 mg/mL Str+20 mg/mL Rif +50
mg/mL Kan），28℃，振荡培养至 OD600=1.5-2.0，离心，
收集菌体。再用 50 mL 配制好的侵染液重悬。最后
将农杆菌侵染液注入已经在 28℃，暗培养 48 h 的洋
葱表皮，28℃暗培养 72 h。再将洋葱表皮置于荧光
显微镜下观察。
2 结果
2.1 ShHXT6的克隆
以提取的甘蔗叶片 RNA 反转录的 cDNA 为模板，
进行 RT-PCR。扩增产物进行电泳，得到一条 1 900
bp 左右的条带（图 1），与预期条带大小一致，将其
回收，连接转化，并送公司测序后得到 1 929 bp 长
度的序列。
M
bp
1
2000
1500
750
M ：DL2000 DNA Marker ；1 ：PCR 产物
图 1 甘蔗 ShHXT6 PCR 扩增产物
2.2 ShHXT6结构分析
利 用 ProtParam 软 件 进 行 在 线 预 测 分 析， 该
基因编码 475 个氨基酸残基（图 2），蛋白分子量
为 51.95 kD， 理 论 等 电 点 为 9.47， 不 稳 定 系 数 为
42.06，说明为稳定蛋白。总平均疏水指数为 0.463，
表明该蛋白为疏水性蛋白。富含精氨酸 Arg（A）
（6.5%），丝氨酸 Ser（S）（5.5%），苏氨酸 Thr（T）
（6.3%），丙氨酸 Ala（A）（10.1%），亮氨酸 Leu（L）
（11.4%）， 苯 丙 氨 酸 Phe（F）（6.7%）， 缬 氨 酸 Val
（V）（9.5%）。其二级结构 α-螺旋（H）47.96%，β-
折叠（S）19.59%，β-转角（T）9.59%，无规则卷曲
（C）22.86%。
2.3 ShHXT6同源性分析及系统进化树构建
从 NCBI 在线数据库中选出 13 个不同作物的己
糖转运蛋白的氨基酸序列，将这些氨基酸序列与甘
蔗 ShHXT6 的序列进行同源性分析，结果（图 3）显示，
该基因编码的氨基酸与玉米、狗尾草和水稻的己糖
转运蛋白一致性分别为 80.85%、76.89% 和 72.86%。
表明 HXT6 家族类型多样，但不同植物间的 HXT6
结构保守。
甘蔗 ShHXT6 氨基酸序列与其他植物己糖转运
蛋白构建系统进化树，结果（图 4）显示，这些己
糖转运蛋白分为 4 类 ：甘蔗与玉米聚为一类 ；图小
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.382
麦（EMS51881.1）与山羊草（EMT33361.1）聚为一类；
海枣（XP_008803828.1）与油棕（XP_010919657.1）
聚为一类，ShHXT6 与玉米的 HXT6 最接近。
2.4 GFP融合载体的构建
将得到的 ShHXT-19T 和 pCAMBIA1302 质粒用
限制性内切酶 Spe I 进行单酶切回收 ShHXT-19T 小
gcatgcctctgtatgtt tgacttgacaaattagccatgataaaaactccattccatttatctctccgtctgcttgatccggctcgatcgatcagc
Ttatgtattgttaatcatatcaaaagtgctgggactgttgctgcggccgctgcaccttcaattctgcacacagccacgagctcgatgatcgatgcagtacgtag
Tgctagctagctcaattttagttttctcccaaaacaaaacaaaacaaaacaaaacacataacgtagtagtaataataagtaagtgagaaaaccaaaccaaaa
caaaacaaaaaaatcacagcaggcagccagagcccaccaaccatctccatttggcacttggtggcaggtggggttacgtcg
1 ATGAAAGGAGACAAGGACGTCAGCAACTACTGCCGCTTCGACAGCGAGCTCCTCACAGTC
1 M K G D K D V S N Y C R F D S E L L T V
61 TTCACCACCTCCCTCTACGTCGCCGGCCTCGTCGCCACGCTCTTCGCCTCCTCCGTCACC
21 F T T S L Y V A G L V A T L F A S S V T
121 AGGAGGTTCGGCCGCCGCACCTCCATACTCGTCGGCGGCACCGCCTTCGTCCTCGGCTCC
41 R R F G R R T S I L V G G T A F V L G S
181 GCCTTCGGCGGGGCAGCCGTCAACGTATACATGCTCCTCCTCAACAGGATCCTCCTTGGC
61 A F G G A A V N V Y M L L L N R I L L G
241 ATAGGCCTCGGCTTCACCAACCAGTCAATTCCACTGTACCTATCAGAGATGGCGCCACCG
81 I G L G F T N Q S I P L Y L S E M A P P
301 CAGTACCGTGGGGCAATCAACAACGGCTTTGAGCTCTGCATCAGCATCGGCATCCTCATC
101 Q Y R G A I N N G F E L C I S I G I L I
361 GCGAACCTCATCAACTACGGCGTGGAGAAGGTCACCGGTGGATGGGGCTGGAGGCTCTCT
121 A N L I N Y G V E K V T G G W G W R L S
421 CTGTCCCTGGCCGCCGTGCCGGCCGCGTTCCTCACCGTCGGCGCGATCTTCCTGCCCGAG
141 L S L A A V P A A F L T V G A I F L P E
481 ACGCCCAGCTTCATAATCCAACGCGGCGGCGGCGGCGTCGCGGGCGGCAACATCGACGAG
161 T P S F I I Q R G G G G V A G G N I D E
541 GCAAGGCTGCTGCTCCAGAGGCTGCGTGGCACCACCAGGGTCCAGAAAGAGCTCGACGAT
181 A R L L L Q R L R G T T R V Q K E L D D
601 CTCGTGTCCGCGGCTAGCGAGGCGTCCAGGACGACGACGACACGGCGCCCGTTCCGGAAC
201 L V S A A S E A S R T T T T R R P F R N
661 ATACTGAGGAGCAAGTACAGGCCGCAACTGGTGATAGCGCTGCTGGTGCCCTTCTTCAAC
221 I L R S K Y R P Q L V I A L L V P F F N
721 CAGGTGACCGGCATCAACGTCATCAACTTCTACGCGCCGGTCATGTTCCGGACCATCGGG
241 Q V T G I N V I N F Y A P V M F R T I G
781 CTCAAGGAGAGCGCGTCGCTCATGTCGGCGGTGGTCACGCGCGTCTGCGCCACGGCCGCC
261 L K E S A S L M S A V V T R V C A T A A
841 AACGTGGTGGCCATGGTGGTCGTGGACAGGTTCGGGCGCCGGAAGCTCTTCCTGGTGGGC
281 N V V A M V V V D R F G R R K L F L V G
901 GGCGTCCAGATGATCCTGTCGCAGGCCATGGTCGGCGCGGTGCTGGCCGCCAAGTTCAAG
301 G V Q M I L S Q A M V G A V L A A K F K
961 GACCACGGAGGGATGGACAAGGAGTACGCGTACCTGGTCCTGGTCATCATGTGCGTCTTC
321 D H G G M D K E Y A Y L V L V I M C V F
1021 GTCGCGGGCTTCGCCTGGTCCTGGGGCCCTCTCACGTACCTGGTGCCCACCGAGATCTGC
341 V A G F A W S W G P L T Y L V P T E I C
1081 CCGCTGGAGATCAGGTCGGCGGGGCAGAGCATCGTCATCGCCGTCATCTTCTTGGTCACG
361 P L E I R S A G Q S I V I A V I F L V T
1141 TTCCTCATCGGCCAGACCTTCCTGGCGATGCTGTGCCACCTCAAGTTCGGGACCTTCTTC
381 F L I G Q T F L A M L C H L K F G T F F
1201 CTCTTCGGCGGATGGGTGTGCGACATGACGCTCTTCGTGTATTTCTTCCTGCCGGAGACG
401 L F G G W V C D M T L F V Y F F L P E T
1261 AAGCAGCTGCCGATGGAGCAGATGGAGCAGGTCTGGAGGAGCCACTGGTTTTGGAAAAGG
421 K Q L P M E Q M E Q V W R S H W F W K R
1321 ATTGTGGACGCAGATGCAGGGGAGGAAGAAGAGCAGGGCCAAAGGAGACCCAGGAGAGGA
441 I V D A D A G E E E E Q G Q R R P R R G
1381 GAGGCAGCGGCAGCGGCAGCAGGAACCATAGCTCTGTCCGCCACATAG
461 E A A A A A A G T I A L S A T *
tagatcgacatcactagtcatcagtcactaacattgttttgcattgcatactaaagctac tagataggtgatctag
小写字母代表非编码区 ；大写字母代表编码区 ；* 为终止密码子
图 2 甘蔗 ShHXT6 的核苷酸序列及推导的氨基酸序列
2016,32(3) 83马晓雯等：甘蔗己糖转运蛋白基因 ShHXT6的亚细胞定位及表达
48ShHET
97ZmHEX6
99SiHEX6
103BdHEX6
96ObHEX6
47OsHEX6
98TuHEX6
98AtHex6
93PdHEX6
93EgHEX6
97MtHEX6
97GmHEX6
97NsHEX6
97StHEX6
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图 3 甘蔗 ShHXT6 推导的氨基酸序列与其他植物的 HXT6 同源性分析
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.384
片段和 pCAMBIA1302 大片段，用 T4 连接酶连接转
化到 DH5α，然后将重组质粒进行酶切验证。结果
（图 5）表明，重组质粒测序结构正确，获得 pCAM-
BIA-ShHXT 融合载体。
组织的表达差异，在叶片中，未成熟叶表达量远远
高于成熟叶片 ；在茎中，未成熟茎表达量也高于成
熟茎。尤其是未成熟叶，表达量达到最高，在根中
几乎不表达。说明它在未成熟组织中表达量高。
ShHXT6
ZmHXT6
SiHXT6
ObHXT6
BdHXT6
OsHXT6
TuHXT6
AtHXT6
PdHXT6
EgHXT6
StHXT6
NsHXT6
MtHXT6
GmHXT6
100
36
67
100
100
100
100
99
99
38
28
0.05
ZmHEX6 ：玉米（NP_001149551.1）；SiHEX6 ：狗尾草（XP_004986088.1）；
BdHEX6 ： 二 穗 短 柄 草（XP_003559033.1）；ObHEX6 ： 短 花 药 野 生
稻（XP_006650945.1）；OsHEX6 ： 粳 稻（ABG66260.1）；TuHEX6 ： 图 小
麦（EMS51881.1）；AtHEX6 ： 山 羊 草（EMT33361.1）；PdHEX6 ： 海 枣
（XP_008803828.1）；EgHEX6 ：油棕（XP_010919657.1）；MtHEX6 ：蒺藜苜
蓿（XP_003598178.1）；GmHEX6 ：大 豆（XP_003526372.1）；NsHEX6 ：烟
草（XP_009783889.1）；StHEX6 ：马铃薯（XP_006358233.1）
图 4 甘蔗 ShHXT6 与其他植物 HXT6 的进化树
bp
5000
3000
2000
1500
M 1
M ：DL5000 DNA Marker ；1 ：酶切产物
图 5 pCAMBIA-ShHXT 酶切电泳图
2.5 ShHXT6基因表达量分析
荧光定量 PCR 检测甘蔗叶、茎和根中 HXT6 表
达量变化，结果（图 6）表明，该基因在甘蔗不同
300
200
100
10
0 ᵚᡀ⟏ਦ⴨ሩ㺘䗮䟿 ᡀ⟏ਦ ᵚᡀ⟏㤾⭈㭇㓴㓷 ᡀ⟏㤾 ṩ
图 6 ShHXT6 在甘蔗不同组织的差异性表达
2.6 ShHXT在洋葱表皮中的亚细胞定位
使用荧光显微镜在紫外光下观察农杆菌侵染的
洋葱表皮细胞中的 GFP 表达情况。结果（图 6）显
示，空载 pCAMBIA1302 在细胞各个部位都能观察
到绿色荧光（图 6-A），转化的 pCAMBIA-ShHXT 融
合载体的洋葱细胞，在细胞膜上有明显的绿色荧光，
有明显的定位特征（图 6-C），因此推测 ShHXT 基因
编码的蛋白是一种膜蛋白。
A B C D
A，B ：转有 pCAMBIA1302 空载体表皮细胞 ；C，D ：转有 pCAMBIA-ShHXT
载体表皮细胞
图 7 ShHXT 在洋葱表皮中的亚细胞定位
2016,32(3) 85马晓雯等：甘蔗己糖转运蛋白基因 ShHXT6的亚细胞定位及表达
3 讨论
最初研究发现己糖转运蛋白主要在库中表达，
即蔗糖直接从韧皮部释放到质外体中，并在此处由
蔗糖转化酶分解成单糖，再由己糖转运蛋白带到库
组织中，为细胞分化提供能量，从而影响植物生长
发育，其中包括胚胎形成、种子萌发、营养生长和
发育等。目前已经从一些植物中克隆出 HXT 基因，
并对其功能进行研究。从烟草中分离出来的己糖转
运蛋白主要在库组织表达：如根、花及未成熟叶［15］；
拟南芥中的己糖转运蛋白主要在根和花中表达［16］。
葡萄中的己糖转运蛋白主要在浆果和未成熟叶中表
达［17］，黄瓜中己糖转运蛋白主要在花粉管中表达，
促进花粉管的发育［18］。但在甘蔗中对 HXT 的研究
很少。本研究从甘蔗中分离出 HXT 基因 ShHXT6，
氨基酸一致性和系统进化树分析得到 ShHXT6 是一
种与甘蔗糖转运相关的己糖转运蛋白。过去对甘蔗
的研究主要集中在甘蔗体内物质代谢的相关酶及蔗
糖转运蛋白，从而提供甘蔗产量并改良品质。但对
己糖转运蛋白在甘蔗产量和品质方面的研究甚少。
本研究表明，ShHXT6 在甘蔗未成熟叶中表达最多，
在未成熟茎中也有表达，这与前人的研究结果相符。
这说明它在未成熟组织中表达较高，可能在未成熟
组织尤其是未成熟叶中对其利用率高，促进其细胞
分化，为植物组织提供碳源和能量，促进其生长发
育或储存在其中。光合产物的运输与分配直接影响
作物的产量和品质，植物中的光合产物要有效地转
运到库组织中才能提高作物经济产量。
单糖转运蛋白主要定位在膜蛋白，参与糖类物
质的运输，为库组织的生长发育提供必需的能源和
碳源。也有一些糖转运蛋白定位于液泡膜，可能参
与糖类物质的存储［20］。本研究表明，ShHXT6 基因
编码的蛋白定位在细胞膜，可能参与糖类物质的运
输，这与表达量分析结果一致。本研究对 ShHXT6
基因进行克隆，对其进行了表达量的分析及亚细胞
定位，为了解甘蔗体内光合产物的运输分配，提高
甘蔗产量及品质改良提供基因资源。
4 结论
甘蔗 ShHXT6 基因包含一个 1 470 bp 的开放阅
读框，编码 460 个氨基酸 ；该蛋白的不稳定系数为
42.20，属于稳定蛋白。其二级结构以 α-螺旋和无规
则卷曲为主。ShHXT6 基因编码的氨基酸与玉米的
HXT6 的一致性最高。ShHXT6 主要在未成熟叶中表
达。亚细胞定位表明，ShHXT6 基因编码的蛋白是一
种膜蛋白。
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（责任编辑 马鑫）