烟草在线据云南烟叶信息网站报道　　2015年第1期《中国烟草科学》刊载的“烟草重要基因篇：烟草多药和有毒化合物排出基因”综述论文指出，多药和有毒化合物排出（MATE）基因编码的蛋白是一类依靠Na+/H+跨膜电化学势转运底物的次级转运蛋白，对金属离子、次级代谢产物、抗生素及多种药物有转运作用，研究烟草中该家族基因具有重要的理论价值和实践意义。随着烟草全基因组测序的完成和功能基因组学的开展，部分MATE基因可能会在新型烟制品烟叶原料的品种选育工作中发挥重要作用。

　　该文查阅了大量国内外研究文献，分析系统阐述了植物MATE基因家族及其功能，以及烟草MATE基因家族及其功能，指出了存在问题，展望了MATE基因家族在烟草上的利用前景。

　　该文指出，MATE是一个多基因家族，植物MATE家族成员主要参与金属离子、毒素物质和次级代谢产物的运输，进而在抗逆和毒素解毒中发挥作用。部分成员参与生长素的生物合成，调节植物的生长发育进程。烟草的重要次级代谢产物烟碱，可以在一定程度上抵御病原菌和昆虫对植株的侵害。烟碱主要在烟草根部合成，通过木质部向上运输至叶肉细胞的液泡中发挥作用。烟草体内多种转运蛋白相互协调参与该过程，以确保植株本身不受烟碱的毒害。普通烟草中至少有四个MATE基因（NtMATE1、NtMATE2、Nt-JAT1、Nt-JAT2）参与到该过程中。NtMATE1和NtMATE2是一对来源于绒毛状烟草和林烟草的直系同源基因，它们在根中特异表达。转NtMATE1、NtMATE2基因的酵母细胞具有较高的尼古丁转运活性。亚细胞定位显示，NtMATE1定位于液泡膜中，主要参与烟碱合成后的液泡封存过程。t-JAT1基因在根、茎、叶中都有表达。该基因可以转运烟碱、小檗碱等内外源生物碱，但不能转运黄酮类物质。Nt-JAT2基因在野生型植株中表达量很低，只在叶中微量表达。亚细胞定位结果显示，该基因定位于液泡膜。在茉莉酸甲酯响应的胁迫诱导下，该基因表达量的提高可加速叶肉细胞中液泡对烟碱的积累，进而提高植株的抗性。中国农业科学院烟草研究所在烟草激活标签插入突变群体中鉴定到两个具有相似表型的突变株系，它们均具有株高矮、叶节间距短、早花等突变表型，激活标签的一侧均存在一个MATE家族基因，且这两个基因与拟南芥ADP1基因同属于一个亚家族。表达分析结果表明，突变株系中MATE基因表达量明显升高。由此推测，这两个烟草中的MATE基因也有可能参与生长素的生物合成过程。

　　该文认为，烟草作为一种特殊的嗜好性作物，其体内次级代谢物质的含量对品质及经济价值有重要影响。同时，植物MATE家族基因对次级代谢物质的运输、转运和积累发挥不可忽视的作用。因此，研究烟草中该家族基因具有重要的理论价值和实践意义。与拟南芥和水稻相比，烟草中得以鉴定的MATE基因数目较少，且功能主要集中在烟碱转运方面，人们对该家族功能的了解非常有限。随着烟草全基因组测序的完成和功能基因组学的开展，将有更多烟草MATE家族成员的功能及调控机制逐步被阐明，部分MATE基因可能会在新型烟制品烟叶原料的品种选育工作中发挥重要作用。