植物在整个生命周期中都需要糖。在植物中,糖主要在光合器官叶片中合成,并作为双糖运输到植物的其他部分,如蔗糖到筛管。植物可以在根系、花粉和果实等库组织中以蔗糖的形式或转化为各自的单糖葡萄糖和果糖利用这些糖。毫不惊奇,糖对植物产量和各种农学性状至关重要,如在提升果实品质中起着主要作用。糖在整个植株水平或细胞内和细胞间的分配对果实的生长发育和品质构造至关重要。果实成熟细胞不同细胞器中糖的种类和丰度不同,直接影响果实的风味品质。糖转运基因的活性促进了糖从细胞到整个植物水平的分配。糖转运体调节糖在源汇组织中的分配。转录或活性调控可导致糖分布、植物生长和胁迫反应的显著变化。主要的促糖转运蛋白家族（MFS）在植物的生长发育中起着至关重要的作用。然而,主要促进因子家族（major facilitator,MFS）在草莓果实糖丰度发育中的关键作用以及内源糖丰度对果实风味品质和生长发育影响的分子机制尚不清楚。糖转运体参与细胞内和细胞间糖的运输和分配。TSTs（液泡糖转运体）是通过液泡输入糖的逆向转运分子,在促进植物生长发育的同时帮助植物应对非生物胁迫。在本研究中,我们在Fragaria vesca基因组的v4.0蛋白数据库中发现了13个糖转运基因。分析了所有已鉴定的糖转运体的时空表达模式。经过表达分析,我们已经确定Fv TST1与草莓果实发育密切相关。因为Fv TST1的转录水平随着果实发育的不同阶段而增加,并在果实成熟期表现出较高的表达水平。利用系统发育树鉴定Fv TST1为液泡质糖转运体。系统发育分析表明,Fv TST1与已有报道的不同植物液泡质糖转运基因的同源性最高。Fv TST1基因拥有一个2217 bp的开放阅读框,编码一个738个氨基酸的高疏水蛋白,分子量为78.90 k Da,等电值为4.93 pi。同样,多序列比对结果显示,Fv TST1与At TMT2、Cm TST2、Cl TST2、Bv TST2同源性最强,进化关系最近。跨膜分析显示,Fv TST1在跨膜6和7之间有一个很长的疏水环,这在之前的液泡质糖转运体中有报道。这些结果表明,Fv TST1与其他功能性液泡膜糖转运蛋白具有相似的功能,为阐明草莓果实生长发育过程中的糖分布关系奠定了基础。通过本氏烟叶片瞬时表达实验,该实验表达了含有GFP报告基因的融合蛋白Ca MV35S-Fv TST1-GFP,表明Fv TST1在液泡膜中的亚细胞定位。荧光显微镜结果表明Fv TST1靶向于液泡膜。此外,Fv TST1基因作为一种糖转运蛋白的功能活性已经在酵母中得到证实EBY.VW4000缺乏己糖的酵母。这个EBY.VW4000表达基因Fv TST1的酵母可以在含有果糖、葡萄糖的培养基上生长,但突变酵母不能生长,这证实了草莓Fv TST1是功能性糖转运蛋白的假说。我们还在草莓果实中瞬时表达了Fv TST1基因。在果实中短暂表达后,与对照相比,在Fv TST1过表达的草莓果实中观察到有趣的表型,包括快速成熟和着色增强。表达分析采用q PCR进行。与对照相比,过表达草莓中Fv TST1的转录水平较高。此外,采用HPLC分析糖含量,观察Fv TST1过表达草莓果实及其对照的糖含量差异。Fv TST1过表达草莓的糖含量显著高于对照。综合基因过表达研究表明,该基因与糖转运及其丰度、果实早熟和果实颜色有关。此外,Fv TST1基因在番茄果实特异性脯氨酸富蛋白启动子（TPRP-F1）的驱动下表达。转草莓液质糖转运体1（Fv TST1）基因的番茄幼苗在果实特异性启动子（TPRP-F1）的驱动下,蔗糖和生长素水平均显著提高,种子萌发、下胚轴发育、根系生长、光合速率与非转基因对照相比。此外,转化Fv TST1的番茄植株开花和结果显著早于野生型对照,成熟番茄的葡萄糖和果糖水平显著高于野生型对照。这些结果证实了草莓Fv TST1的过表达比相应对照促进了转基因番茄的生长发育,也提高了成熟番茄果实中的糖、葡萄糖和果糖含量。为了揭示这一现象,对番茄进行了RNA测序分析,以进一步了解Fv TST1在植物生长发育过程中的作用。从RNA测序1888差异表达基因（DEGs）,鉴定。在1888个差异表达基因（DEGs）中,转录分析显示生长素信号通路上调最显著。45个生长素激活通路基因表达上调,说明生长素信号通路在幼苗发育过程中起重要作用。转番茄幼苗的光敏色相互作用因子1、3、4及其潜在靶基因油菜素内酯信号正调控因子1（BZR1）、赤霉素2-β-双加氧酶2（GA2ox2）、拟南芥色氨酸氨基转移酶1（TAA1）、和吲哚-3-乙酸诱导29（IAA29）。本研究揭示了Fv TST1在植物生长发育中的作用。