SUT4是蔗糖转运体SUT(sucrose transporter)家族中的一个亚族,在植物的生长发育、糖的库源分配和信号传导、抗逆中均发挥着重要作用。SUT4在不同的植物中有不同的定位,暗示其在不同植物中可能具有不同的功能。番茄SUT4(SlSUT4)主要定位在细胞液泡膜上,负责将液泡内的蔗糖运输到胞质中。目前对SlSUT4的研究主要集中在蛋白结构分析、亚细胞定位及其在蔗糖运输中的作用,而对其在植株生长和抗逆中的作用了解较少。基于此,本研究利用转基因手段获得了T1代过表达番茄植株,并研究了SlSUT4在番茄生长及干旱胁迫响应中的作用。本研究也为进一步探究糖信号与激素信号之间的联系奠定了基础。主要研究结果如下:1、构建了35S::SlSUT4过表达载体,并通过农杆菌介导的遗传转化获得了SlSUT4过表达番茄植株。2、在正常供水条件下,与野生型植株相比,过表达植株的光合速率、叶绿素含量、地上部干重和株高均显著升高。过表达植株叶片中蔗糖、葡萄糖、果糖和淀粉含量均显著高于野生型;根中蔗糖和淀粉含量轻微上升,果糖含量无显著变化,而葡萄糖含量则显著下降。与野生型相比,虽然过表达植株根系生物量无明显变化,但根系体积、表面积、总长变小,根的平均直径变大。与野生型相比,过表达植株根系的ABA和赤霉素含量显著下降、细胞分裂素(玉米素)含量升高,而生长素含量则无显著变化。可见,在正常供水条件下,过表达SlSUT4促进了番茄植株地上部的生长;过表达植株根系构型的变化可能与赤霉素和细胞分裂素的浓度变化有关,也可能与葡萄糖介导的糖信号调控有关。3、在干旱条件下,与野生型相比,过表达植株的株高下降程度更大,叶片更早出现萎蔫现象,其体内膜脂过氧化产物丙二醛含量升高更为明显。在干旱下,野生型植株根和叶中的蔗糖、淀粉、葡萄糖和果糖的含量均显著升高;过表达植株叶片中蔗糖和淀粉含量显著升高,而葡萄糖和果糖含量下降,根中蔗糖、淀粉、葡萄糖和果糖的含量均无显著变化。过表达SlSUT4降低了番茄植株的抗旱性,可能与其叶片蒸腾失水较多,而根系吸水能力下降有关。4、在正常供水条件下,过表达植株叶片中己糖激酶基因HXK1/2/3/4和ABA合成关键酶基因NCED1的表达,以及ABA含量均高于野生型,而在根中的表达变化则相反。与野生型相比,过表达植株葡萄糖水平的变化可能作为糖信号调控了ABA的合成。在干旱条件下,野生型和过表达植株叶片NCED1和HXK2/3的表达均上调,而HXK1/4的表达下调;在根中,除野生型植株中HXK3的表达下调外,野生型和过表达植株NCED1和HXK1/2/3/4均被干旱诱导表达。HXK基因表达对干旱响应的适应性作用需要进一步研究。本研究结果表明,SlSUT4可能在调控番茄生长和干旱胁迫响应中起着重要的作用。