薛亚茹 李莹 李映志

摘要蔗糖合成酶（ sucrose synthase，  SS）作为催化蔗糖代谢的关键酶之一，能够参与蔗糖的代谢和运输，调节细胞分化与细胞壁的形成，对调控作物的品质和产量也有重要作用。克隆出菠萝蜜 AhSS2基因并对其进行生物信息学分析。菠萝蜜 AhSS2基因的开放阅读框（ open reading frame，  ORF）全长2436 bp，共编码811个氨基酸，其蛋白理化性质预测显示，相对分子量是92.583 ku，等电点pI为5.77，属亲水性酸性蛋白质，二级结构主要为 Alpha helix （α-螺旋）。保守结构域分析显示，菠萝蜜 AhSS2基因属于 PLN00142超级家族成员，主要包括蔗糖合成酶结构域（ Sucrose_synth）与糖基转移酶结构域（Glycos_transf_1）2个保守结构域。磷酸化位点预测显示，菠萝蜜 AhSS2基因蛋白的磷酸化位点主要是丝氨酸（ Ser）磷酸化位点。系统发育树分析显示，菠萝蜜 AhSS2基因在分类上属 SSⅡ。本研究为进一步研究菠萝蜜蔗糖合成酶家族成员的功能提供依据。关键词菠萝蜜;蔗糖合成酶;生物信息学;系统进化分析

中图分类号 S667.8 文献标识码 A  DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2021.12.015

Bioinformatics Prediction and Comparative Analysis of Jackfruit AhSS2 Gene

XUE Yaru  LI Ying  LI Yingzhi

（Coastal Agricultural College， Guangdong Ocean University， Zhanjiang， Guangdong 524000， China）

Abstract  Sucrose  synthase （SS） is  one  of  the  key  enzymes  catalyzing  sucrose  metabolism. It  can participate in sucrose metabolism and transportation， regulate cell differentiation and cell wall formation， and also play an important role in regulating crop quality and yield. Jackfruit AhSS2 gene was cloned and bioinformatic analysis was performed. The open reading frame （ORF） of jackfruit AhSS2 gene is full-length 2436 bp， encoding a total of 811 amino acids. The predicted relative molecular weight of the protein is 92.583ku， and the isoelectric point （Pi） is 5.77. It is a hydrophilic acidic protein and its secondary structure is mainly  alpha helix （α-Spiral）. The  conserved  domain  analysis  showed that the jackfruit AhSS2 gene belonged to a PLN00142 superfamily member， including two conserved domains： sucrose synthase domain （Sucrose_synth） and  glycosyltransferase  domain （glycos_ transf_1）. Prediction  of phosphorylation  sites showed that the phosphorylation sites of the jackfruit AhSS2 gene are mainly serine （Ser） phosphorylation sites. Phylogenetic tree analysis showed that the jackfruit AhSS2 gene belonged to SSII in classification. This  study  provides  a  basis  for  further  research  on  the  function  of jackfruit  sucrose  synthase  family members.

Keywords  jackfruit ; sucrose synthase ; bioinformatics analysis ; phylogenetic analysis

菠蘿蜜 （ Artocarpus heterophyllus Lam.）为桑科 （ Moraceae）菠萝蜜属（ Artocarpus）植物，是世界著名的热带水果。其果实香气浓郁，果肉味美甘甜，营养丰富，有热带水果皇后之称。

对大部分植物来说，蔗糖是重要的转运糖，是大部分非光合组织有机碳的重要来源，但蔗糖本身不能被直接利用，需被分解成可溶性单糖才能参与植物的各项生理代谢活动。植物体内存在蔗糖转化酶 （ Invertase， INV）和蔗糖合成酶（ SS）2种分解蔗糖的酶， INV是将蔗糖分解为葡萄糖和果糖，该反应为不可逆反应; SS 则能在几乎不消耗能量的前提下发生将蔗糖分解生成二磷酸尿苷-葡萄糖 （uridine diphosphate glucose， UDPG）与果糖的可逆反应[1]。……