中国农业科学 | 北京林业大学侯智霞课题组鉴定蓝莓VcTPS/VcTPP基因家族并分析VcTPS24对花诱导的功能

蓝莓（Vaccinium corymbosum L.）是杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium L.）果树，果实具有强大的保健功能，产量与花芽质量及数量密切相关。海藻糖-6-磷酸（trehalose-6-phosphate，T6P）作为海藻糖（trehalose，Tre）合成途径的中间产物，可通过调节碳的利用，以调节各个阶段的植物生长和发育，如胚胎发育、幼苗生长、花诱导和叶片衰老过程。挖掘海藻糖合成途径基因，对调控蓝莓花芽分化，提高其产量具有重要意义。

近期，北京林业大学林学院侯智霞课题组完成的题为“蓝莓VcTPS/VcTPP基因家族鉴定及VcTPS24对花诱导的功能分析”的研究在《中国农业科学》2025年第58卷13期正式发表。

运用生物信息学方法分析蓝莓海藻糖代谢途径中VcTPS/VcTPP的氨基酸长度、基因结构、保守基序、启动子序列及亚细胞定位。通过qRT-PCR分析VcTPS classⅠ类基因在蓝莓花芽分化过程中的表达特性。通过外源施用赤霉素、生长素和4 ℃低温等处理，分析VcTPS24在蓝莓中对激素和低温胁迫的表达响应。通过双萤光素酶试验分析VcSOC1和VcSVP对VcTPS24启动子的调控作用。在烟草中过表达VcTPS24，验证其调控生长和成花的功能。

从蓝莓中共鉴定出28个VcTPS和19个VcTPP家族成员，均可分为2个亚家族，VcTPS蛋白的氨基酸数量为465—1 382 aa，平均等电点（pI）为6.02。大多数成员具有3个外显子结构；VcTPP家族蛋白的氨基酸数量为241—434 aa，平均等电点为7.48。大多数成员具有11个外显子结构。

蓝莓VcTPS（a）和VcTPP（b）家族成员基因结构及保守基序分析

VcTPS/VcTPP家族成员启动子序列均包括G-Box、P-Box、LTR和circadian等元件，参与光照、激素、胁迫响应及调控植株生长。VcTPS/VcTPP家族成员多定位在叶绿体和液泡中。

蓝莓VcTPS（a）和VcTPP（b）家族基因启动子顺式作用元件分析

在蓝莓花诱导过程中，VcTPS classⅠ类基因的表达水平显著上升，其中，VcTPS24在花芽分化全过程中的表达水平均显著高于未分化组。外源IAA、GA3、SA、MeJA和低温胁迫可显著诱导蓝莓苗VcTPS24表达量上调。

VcTPS24在激素和低温胁迫处理下的相对表达水平

双萤光素酶试验表明，VcTPS24的启动子活性可被VcSOC1显著提高，而被VcSVP显著抑制。亚细胞定位表明，VcTPS24定位于细胞核和细胞质。

双萤光素酶报告系统检测结果

蓝莓VcTPS24的亚细胞定位

在无外源蔗糖环境下，过表达VcTPS24的烟草种子萌发和胚根伸长得到促进，但其幼苗生长会受过量蔗糖阻碍。短日照条件可显著诱导VcTPS24表达，在长、短日照条件下，过表达VcTPS24烟草NtLFY、NtFUL和NtSOC1的相对表达量均有不同程度的增加，其花序的形成时间均显著早于野生型，表明VcTPS24参与成花诱导调控。

过表达VcTPS24烟草植株的生长状态及胚根长度统计

野生型和过表达VcTPS24烟草的生长状态及VcTPS24的表达水平

成花相关基因在烟草中的相对表达量

综上，共鉴定出28个蓝莓VcTPS和19个VcTPP家族成员，VcTPS classⅠ基因在蓝莓花诱导期间发挥重要作用。VcTPS24的表达受外源激素影响，且过表达VcTPS24能促进烟草开花，可能与促进成花基因的表达有关。

北京林业大学林学院吴新亮为该文第一作者，侯智霞教授为该文通信作者。

该研究获得北京市自然科学基金（62522023）、北京林业大学热点跟踪项目（2022BLRD07）的资助。

全文链接：

《 蓝莓VcTPS/VcTPP基因家族鉴定及VcTPS24对花诱导的功能分析》

文献引用：

吴新亮, 吴慧玲, 张绥林, 曹漫, 冯欣, 周冰洁, 侯智霞. 蓝莓VcTPS/VcTPP基因家族鉴定及VcTPS24对花诱导的功能分析[J]. 中国农业科学, 2025, 58(13): 2663-2681.

WU XinLiang, WU HuiLing, ZHANG SuiLin, CAO Man, FENG Xin, ZHOU BingJie, HOU ZhiXia. Identification of the VcTPS/VcTPP Gene Family in Blueberries and Functional Analysis of VcTPS24 in Floral Induction[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(13): 2663-2681.