MtN3/Saliva/SWEETs domain又称为PQ loop repeat,它包括一对重复,每个横跨两个跨膜螺旋,由一个loop连接。MtN3/Saliva/SWEETs基因家族进化过程中非常保守的,普遍存在于高等真核生物中,另外,在原生动物、后生动物、真菌、细菌、古生菌中也有报道。尽管近几年来关于基因家族的成员陆续有被报道,但是确切的生化功能仍不清楚。随着大白菜基因组测序的完成,使得在基因组水平上研究大白菜MtN3/Saliva/SWEETs家族的信息已成为可能。本研究分离了29个大白菜MtN3/Saliva/SWEETs基因,研究该家族基因的分类、结构、染色体分布以及系统进化关系,分析其在大白菜不同组织以及花发育不同阶段中的表达情况,并进一步通过定位分析和转基因技术分析了家族成员BcNS的亚细胞定位和生物学功能。主要研究结果如下：(1)利用在线数据库进行查找,成功查找到29个白菜MtN3/Saliva/SWEETs基因。经过分析发现其编码区全长500～ 1000bp不等,编码175～316个氨基酸,分子式量20-35kD,等电点7.59～9.62。除5号染色体外,其余染色体上都有家族基因的分布。分析启动子顺式作用元件发现,大多数与光响应相关的元件。因此,MtN3/Saliva/SWEETs很可能参与植物的光合作用。通过跨膜区预测,所有成员都含有跨膜区域,并且有有23个成员编码的蛋白质有7个跨膜区域,并且这些蛋白的膜外区域一般都非常短。但其膜内区高度保守,而跨膜区相对保守,并且两段高度保守的膜内区中各有一个可能的氨基酸磷酸化位点。上述结果表明,其膜内区是该类蛋白的重要功能区,其调控方式很可能是可逆的磷酸化／去磷酸化,受控于某一些蛋白激酶／磷酸酶。这一点可以成为MtN3/Saliva/SWEETs家族基因功能分析的一个重要切入点。进化分析表明,已有生理功能研究的基因在进化树上处于相对较远的分支,有可能在发育过程中起到各自独立的作用。(2)利用实时荧光定量PCR技术分析MtN3/Saliva/SWEETs基因在大白菜不同组织及花发育过程中的表达情况。除了Bra021577、BraO16421、Bra026487、Bra025595、Bra009700、 Bra035879六对引物扩出的9个基因成员几乎不表达外,其他14对引物的20个扩增产物都有组织特异性,并且大多数表达差异都在100倍以上。白菜花发育不同阶段中MtN3/Saliva/SWEETs基因的表达分析结果表明,不同MtN3/Saliva/SWEETs基因在不同花器官中表达水平差异也非常明显,且MtN3/Saliva/SWEETs基因家族主要参与白菜的生殖发育过程。(3)将构建成功的pB7YWG2.0-BcNS-YFP过表达载体利用基因枪介导的洋葱内表皮细胞瞬时表达的方法,对基因进行亚细胞定位分析。结果表明,BcNS ORF片段能够在洋葱表皮细胞的细胞膜中检测到明显的荧光信号,说明它可以在细胞膜中瞬时表达。膜上的蛋白质主要有载体蛋白、与细胞活动相关的离子泵、通道蛋白和蛋白受体等,暗示该基因可能对细胞膜的稳定或控制蛋白转运具有一定的作用。(4)利用反义BcNS片段抑制其表达,通过遗传转化获得转基因植株,PCR检测、组织化学染色检测以及荧光定量PCR检测的结果表明,表达载体己成功转入菜心。通过比较观察转化植株、对照植株及其野生型的花器官发育状况,发现与野生型和转空载体对照植株花器官发育正常,而转反义bcns转化植株的侧蜜腺出现从基部分裂,发育异常的现象。