摘要：BURP結(jié)構(gòu)域蛋白為植物所特有，在植物生長(zhǎng)發(fā)育和脅迫響應(yīng)中起著重要作用。為鑒定番茄BURP結(jié)構(gòu)域基因（SlBURP）及分析其表達(dá)，從番茄基因組中鑒定出12個(gè)SlBURP 基因，系統(tǒng)進(jìn)化分析將其分為7個(gè)亞族，不同亞族的保守基序和基因結(jié)構(gòu)有明顯差異。SlBURPs 啟動(dòng)子序列中廣泛存在脅迫、生長(zhǎng)、激素、光響應(yīng)元件，表明該家族基因在對(duì)非生物脅迫的響應(yīng)中有重要作用。共線性分析表明，番茄SlBURP 基因和擬南芥BURP 基因家族成員來(lái)自同一祖先。RT-qPCR表明，SlBURP6、SlBURP7、SlBURP8、SlBURP12 在葉中大量表達(dá)；SlBURP2、SlBURP6、SlBURP7、SlBURP8 在鹽處理后轉(zhuǎn)錄水平上升；在植物調(diào)節(jié)劑處理下SlBURP5、SlBURP8、SlBURP9、SlBURP12 基因在果實(shí)發(fā)育期的轉(zhuǎn)錄水平均有上升。綜上所述，SlBURP 基因在番茄生長(zhǎng)發(fā)育和逆境脅迫中起著重要作用。

關(guān)鍵詞：番茄；BURP 基因家族；果實(shí)發(fā)育；鹽脅迫；表達(dá)分析

doi：10.13304/j.nykjdb.2023.0311

中圖分類號(hào)：S641.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008‐0864（2024）08‐0051‐12

BURP 結(jié)構(gòu)域蛋白是植物所特有的一種蛋白，在植物生長(zhǎng)發(fā)育和脅迫響應(yīng)中起重要作用[1]。BURP結(jié)構(gòu)域蛋白家族以高度保守的C端氨基酸基序?yàn)樘卣?，其名稱來(lái)源于油菜花粉蛋白BNM2、蠶豆胚蛋白USP、擬南芥干旱響應(yīng)蛋白R(shí)D22和番茄多聚半乳糖醛酸酶PG1β這4個(gè)蛋白名稱的首字母[2‐3]。一般來(lái)說(shuō)，含有BURP結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)包含幾個(gè)保守模塊：①在N端疏水結(jié)構(gòu)域有1個(gè)假定的信號(hào)肽；②C端為BURP結(jié)構(gòu)域，包括幾個(gè)保守的氨基酸位點(diǎn)和4個(gè)重復(fù)的半胱氨酸組氨酸（CH）基序，即CHX10CHX23-37CHX23-26CHX8W （X為任意氨基酸殘基）；③每個(gè)BURP蛋白中間都有1個(gè)可變區(qū)，包括1個(gè)短的保守片段或其他短片段；④由重復(fù)單元組成的可選段[4]。BURP結(jié)構(gòu)域的差異導(dǎo)致其蛋白功能不同，且其亞細(xì)胞定位可能也截然不同。

近年來(lái)，在眾多植物中都發(fā)現(xiàn)BURP結(jié)構(gòu)域基因（BURP）具有響應(yīng)逆境脅迫功能。大豆（Glycinemax L.）BURP 基因SALI5-4a 和SALI3-2 被鋁誘導(dǎo)在根尖中的表達(dá)量上調(diào)，且SALI3-2 的過(guò)表達(dá)可提高酵母細(xì)胞的耐鹽性[5‐6]。玉米（Zea mays）BURP基因家族在脫落酸（abscisic acid，ABA）處理下表達(dá)上調(diào)，在冷脅迫下表達(dá)下調(diào)，并且也受鹽脅迫的影響[7]。油菜（Brassica napus）腋芽特異表達(dá)基因BnBDC1 在鹽、ABA和滲透性脅迫下表達(dá)水平上調(diào)[8]。BURP 基因在植物生長(zhǎng)發(fā)育中也起著重要作用。在擬南芥（Arabidopsis thaliana）和甘藍(lán)型油菜（Brassica napus）中，一些BURP 蛋白參與種子發(fā)育[9‐10]，其蛋白定位于高爾基體和液泡中[11]。大豆BURP蛋白可能參與調(diào)節(jié)合子胚胎發(fā)生的早期發(fā)育[12]。棉花（Gossypium spp）GhRDL1 基因可與GhEXPA1 基因互作，且它們共表達(dá)可顯著提高產(chǎn)量[13]。葡萄（Vitis vinifera）VvBURP1 基因在早期果實(shí)形態(tài)發(fā)育中發(fā)揮關(guān)鍵作用[14]。綜上所述，BURP 基因不僅在植物生長(zhǎng)發(fā)育和脅迫響應(yīng)中起重要作用，還可能參與植物激素信號(hào)通路。

番茄（Solanum lycopersicum）在我國(guó)蔬菜生產(chǎn)中占有重要地位，具有營(yíng)養(yǎng)豐富、產(chǎn)量高等特點(diǎn)[15‐16]。但番茄在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中面臨著各種環(huán)境脅迫[17]，從而影響番茄經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。目前多數(shù)植物的BURP 基因家族被鑒定，并進(jìn)行了詳盡的家族分析[4，18‐19]，但番茄中僅分離純化了PG1β 基因，該基因在番茄果實(shí)的果膠代謝中發(fā)揮重要作用[20]。而關(guān)于番茄BURP 基因家族的系統(tǒng)鑒定與分析尚未見報(bào)道。因此，本研究通過(guò)生物信息學(xué)方法在全基因組水平上鑒定番茄BURP 基因，分析其理化性質(zhì)、基因結(jié)構(gòu)、共線性、啟動(dòng)子元件等，并結(jié)合RT-qPCR驗(yàn)證其在果實(shí)發(fā)育以及鹽脅迫、噴施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑后果實(shí)中的表達(dá)模式，為深入解析番茄BURP 基因家族在抗逆、果實(shí)發(fā)育及對(duì)外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的響應(yīng)機(jī)理提供理論基礎(chǔ)，同時(shí)為番茄屬優(yōu)良基因資源發(fā)掘及品種抗逆改良提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與處理

以加工番茄模式品種‘M82’為試驗(yàn)材料，由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所番茄遺傳育種課題組提供。將其種植在新疆特色果蔬基因組研究與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)條件為：光照16 h/黑暗8 h，溫度（22±4） ℃，光照強(qiáng)度100 μmol·m?2·s?1，相對(duì)濕度60%。待4葉期時(shí)，挑選長(zhǎng)勢(shì)一致的番茄苗，取其根、莖、葉樣，液氮速凍?80 ℃保存?zhèn)溆谩?葉期的番茄苗進(jìn)行200 mmol·L?1的NaCl脅迫處理，于處理0.0、0.5、2.0、4.0、6.0、8.0 和12.0 h取樣備用，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

以櫻桃番茄‘京番粉星1號(hào)’品種為試驗(yàn)材料研究BURP 基因在噴施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑后果實(shí)中的表達(dá)模式。分別在果實(shí)膨大期（expansionperiod，EP）、綠熟期（mature green period，MG）、轉(zhuǎn)色期（breaker period，BP）、紅熟期（red ripeningperiod，RRP）噴施不同水平的2，4-表油菜素內(nèi)酯（2， 4-epibrassinolide， EBR）、褪黑素（melatonin，MT）、萘乙酸（naphthaleneacetic acid， NAA），以蒸餾水為對(duì)照（CK），詳見表1。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

從茄科基因組數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//solomics.agis.org.cn/tomato/）下載番茄和馬鈴薯（Solanum tuberosum）基因組注釋文件，水稻（Oryza sativa）的基因組注釋文件下載自EnsemblPlants（http：//plants.ensembl.org/info/data/ftp/index.html），擬南芥的基因組注釋文件下載于TIAR （http：//www.arabidopsis.org），玉米的基因注釋文件下載于玉米遺傳和基因組數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//maizegdb.org/genmoe）。

1.3 番茄BURP 基因的鑒定

從Pafm數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//www.ebi.ac.uk/interpro/search/text/）下載BURP結(jié)構(gòu)域的隱馬爾可夫文件（PF03181）[21]，以擬南芥、水稻、馬鈴薯和玉米BURP 基因的蛋白序列作為種子序列，本地構(gòu)建BLAST庫(kù)，從番茄基因組中比對(duì)提取出BURP 候選基因（E-value=1×10-10）。利用Smart （http：//smart.embl.de/）和NCBI CDD （https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/cdd）在線軟件分析驗(yàn)證番茄BURP 基因的結(jié)構(gòu)域，最終確定番茄BURP 基因[22‐23]。通過(guò)在線Expasy （https：//web.expasy.org/protparam/）工具預(yù)測(cè)番茄BURP 基因的理化性質(zhì)[24]，通過(guò)WoLFPSORT （https：//www.genscript.com/wolf-psort.html？src=leftbar）在線軟件進(jìn)行番茄BURP蛋白的亞細(xì)胞定位[25]。

1.4 多物種BURP 系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建

利用MEGA7 軟件將擬南芥、水稻、玉米、馬鈴薯和番茄的BURP 蛋白的氨基酸序列進(jìn)行比對(duì)分析，并通過(guò)鄰接法（neighbour-joining，NJ）和最大似然法（maximum likelihood，ML）構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，Bootstrap檢驗(yàn)設(shè)定為2 000次重復(fù)[26]。

1.5 番茄BURP 基因結(jié)構(gòu)和保守基序分析

基于已有的番茄gff文件和番茄BURP 基因家族，利用TBtools 軟件繪制番茄BURP 基因結(jié)構(gòu)。利用Docker得到SlBURP 基因家族的meme.xml文件，然后利用TBtools軟件預(yù)測(cè)分析SlBURP蛋白序列的結(jié)構(gòu)域[27]，搜尋motif值設(shè)置為20，其他為默認(rèn)參數(shù)。

1.6 番茄BURP 基因染色體定位

根據(jù)基因組注釋文件得到染色體長(zhǎng)度和番茄所有BURP 基因位點(diǎn)，再利用TBtools 軟件進(jìn)行構(gòu)圖。

1.7 番茄BURP 基因啟動(dòng)子-順式作用原件和共線性分析

利用番茄基因組注釋文件提取番茄BURP 基因上游和下游2 000 bp的序列作為候選啟動(dòng)子序列。通過(guò)PlantCare （http：//bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/）網(wǎng)站進(jìn)行順式作用元件分析[28]，使用TBbool 軟件繪制順式作用元件圖[27]。利用TBtools 軟件進(jìn)行多物種的基因共線性分析，最后使用Multiple Synteny Plot進(jìn)行繪圖。

1.8 番茄BURP 基因的RT-qPCR 驗(yàn)證

使用天根生化科技（北京）有限公司的RNA-prep純植物試劑盒（DP441）提取總RNA，再用All-In-One 5X RT MasterMix 反轉(zhuǎn)錄試劑盒（ABM）進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，獲得cDNA。利用DNAMAN6軟件設(shè)計(jì)SlBURPs 家族成員RT-qPCR 引物（表2）。RT-qPCR 反應(yīng)體系（20 μL）包含：10 μL 2×ChamQ Universal SYBR qPCR Master Mix （諾唯贊）、8.2 μL ddH2O、上下游引物各0.4 μL、1 μLcDNA模板。PCR程序?yàn)?4 ℃預(yù)變性120 s；94 ℃變性5 s，退火15 s，72 ℃延伸10 s，40個(gè)循環(huán)。以番茄Actin 為內(nèi)參基因，3個(gè)生物重復(fù)。采用2-△△Ct法[29]計(jì)算相對(duì)表達(dá)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 番茄BURP 基因鑒定及理化性質(zhì)分析

通過(guò)番茄全基因組鑒定，最終確定番茄BURP 基因家族成員12個(gè)，分別命名為SlBURP1～SlBURP12。由表3可知，番茄BURP 基因家族成員編碼的氨基酸序列長(zhǎng)度差異較大，為322～1 200 aa，分子量為30 030.04～131 593.70 Da。其中，SlBURP6的氨基酸序列長(zhǎng)為322 aa，分子量為30 030.04 Da；SlBURP2 的氨基酸序列長(zhǎng)為1 200 aa，分子量為131 593.7 Da。等電點(diǎn)為6.05～9.22，其中2/3的基因等電點(diǎn)大于7，說(shuō)明大多屬于堿性蛋白。脂肪指數(shù)和親水性表明，番茄BURP蛋白較為穩(wěn)定，為疏水性蛋白。亞細(xì)胞定位主要定位在細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、葉綠體和胞外。

2.2 番茄BURP 蛋白的系統(tǒng)進(jìn)化分析

為研究BURP蛋白進(jìn)化關(guān)系，對(duì)擬南芥（4個(gè)）、水稻（17個(gè)）、玉米（10個(gè)）、馬鈴薯（26個(gè)）、番茄（12個(gè)）和4個(gè)BURP蛋白家族（AtRD22、VfUSPs、BNM2和LePG1β）共73個(gè)BURP蛋白進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，結(jié)果（圖1）表明，它們被聚為7個(gè)亞族：BNM2-like、USP-like、RD22-like、PG1-like、BURP Ⅴ、BURP Ⅵ和BURP Ⅶ。12個(gè)番茄SlBURP 基因成員分布在BNM2-like、RD22-like、PG1β-like 這3 個(gè)亞族；馬鈴薯的26 個(gè)BURP 基因也分布在這3 個(gè)亞族。由于馬鈴薯和番茄都屬于茄科雙子葉植物，因此推測(cè)茄科中的BURP 基因功能較為相似。BURPⅤ、BURP Ⅵ和BURP Ⅶ這3 個(gè)亞族全是水稻和玉米的BURP 基因家族成員，或許這3個(gè)亞族是單子葉植物特有的BURP 基因家族。綜上所述，這些亞家族的BURP蛋白可能在單子葉、雙子葉植物中向不同的方向進(jìn)化，并表現(xiàn)出不同的功能。

2.3 番茄BURP 編碼蛋白的保守基序與基因結(jié)構(gòu)分析

由圖2 可知，SlBURP3～SlBURP5、SlBURP10、SlBURP12相似性較高，都屬于RD22-like亞族，具有motif 1、motif 2、motif 3、motif 7、motif 8，其中SlBURP3和SlBURP5的保守基序排列和數(shù)目均一樣，SlBURP10和SlBURP12的保守基序排列和數(shù)目一樣；SlBURP1 和SlBURP2 相似性較高，均為BNM2-like 亞族，具有motif 1、motif 2、motif 3、motif 7，且保守基序的排列一樣；SlBURP6～SlBURP9和SlBURP11相似性較高，屬于PGlβ-like亞族，它們都具有motif 1～motif 6、motif 9 和motif10。綜上所述，同一亞族成員的保守基序十分相似。

進(jìn)一步分析番茄12 個(gè)BURP 基因的編碼區(qū)（coding sequence， CDS）和非翻譯區(qū)（untranslated"region，UTR），結(jié)果（圖2B）表明，BNM2-like亞族的SlBURP1 和SlBURP2 有1個(gè)內(nèi)含子和2個(gè)外顯子；USP-like 亞族的SlBURP3 和SlBURP5、SlBURP10和SlBURP12 有3個(gè)外顯子；而SlBURP4 有8個(gè)外顯子。由此表明，同一亞族的基因結(jié)構(gòu)也較為相似。

2.4 番茄BURP 基因的染色體定位分析

12個(gè)番茄BURP 基因不均勻地分布在6條染色體上（圖3）。Chr3、Chr6、Chr8這3條染色體的長(zhǎng)臂末端各有1個(gè)BURP 基因，分別是SlBURP6、SlBURP11、SlBURP12。Chr5染色體有4個(gè)BURP基因，分別是SlBURP7～SlBURP10，多聚集在其長(zhǎng)臂的頂端。Chr2分布有3個(gè)BURP 基因，分別是SlBURP3～SlBURP5。Chr1 有2 個(gè)BURP 基因，分別是SlBURP1 和SlBURP2，分布在長(zhǎng)臂末端。

2.5 番茄BURP 基因啟動(dòng)子中的順式作用元件分析

在SlBURPs 啟動(dòng)子中，發(fā)現(xiàn)了6 種植物激素響應(yīng)作用元件，分別為生長(zhǎng)素（AuxRR-core 和TGA-element）、赤霉素（P-box、TATC-box和GAREmotif）、乙烯（ERE）、甲基茉莉酸（CGTAC-motif和TGACG-motif）、水楊酸（TCA-element）和脫落酸（ABRE）；4種脅迫響應(yīng)作用元件，分別為厭氧誘導(dǎo)（ARE）、干旱（MBS）、防御和應(yīng)激響應(yīng)（TC-richrepeats）、冷應(yīng)激（LTR）；18種光響應(yīng)作用元件，分別為ACE、G-box、GT1-motif、MRE、Box4、ATCTmotif、I-box、GATA-motif、TCT-motif、AE-box、TCCC-motif、AE-box、GA-motif、Box Ⅱ、chs-CMA2a、chs-CMA1a、LAMP-element、AT1-motif；7種生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控元件，分別是細(xì)胞周期（MSA-like）、生長(zhǎng)（Circadian）、種子調(diào)控（RY-element）、代謝（O2-site）、分生組織（CAT-box）、胚乳（GCN4_motif）、柵欄葉肉細(xì)胞（HD-Zip 1）。挑選脅迫、生長(zhǎng)、激素、光響應(yīng)中數(shù)量最多的控制元件生成熱圖，結(jié)果（圖4）表明，從整體來(lái)看，4 類順式作用元件在SlBURPs 啟動(dòng)子序列都有分布。其中，光響應(yīng)元件在每個(gè)基因中都大量存在，激素響應(yīng)元件ABRE、TGACG-motif 在每個(gè)基因中也存在較多，其中SlBURP4 基因?qū)儆赗D22-like亞族，有大量的ABRE。CAT-box 僅存在于SlBURP3、SlBURP4、SlBURP7、SlBURP8 中，且主要在SlBURP7、SlBURP8 中。SlBURP7、SlBURP8 為PG1β-like 亞族，說(shuō)明SlBURP7、SlBURP8 主要控制植物生長(zhǎng)發(fā)育。ARE 在11 個(gè)SlBURP 中都有分布，表明SlBURPs 基因在氧脅迫上也有重要作用。TC-richrepeats分布于9個(gè)SlBURP 中。LTR 和MBS分布于5個(gè)SlBURP 中。以上結(jié)果表明，BURP 基因在番茄中的生長(zhǎng)發(fā)育與脅迫響應(yīng)中起重要作用。

2.6 多物種間BURP 基因共線分析

為揭示番茄BURP 基因家族的進(jìn)化及和直系同源的關(guān)系，對(duì)番茄、擬南芥、馬鈴薯、玉米和水稻BURP 基因家族進(jìn)行共線性分析，結(jié)果（圖5）表明，4個(gè)擬南芥BURP 基因與番茄的12個(gè)BURP 基因有5個(gè)同源基因?qū)Γf(shuō)明番茄和擬南芥BURP 基因家族成員具有較高的共線性，可能來(lái)自同一祖先；番茄和馬鈴薯有7個(gè)同源基因?qū)Γ欢竞陀衩譈URP 基因與番茄BURP 基因沒(méi)有同源基因?qū)?，說(shuō)明水稻、玉米的BURP 基因與番茄BURP 基因在進(jìn)化中存在分離，水稻、玉米BURP 基因可能屬于單子葉特有的1個(gè)亞族。

2.7 番茄BURP 基因的組織特異表達(dá)分析

檢測(cè)SlBURP 在番茄不同組織器官中的表達(dá)模式，結(jié)果（ 圖6）表明，SlBURP2、SlBURP3、SlBURP6、SlBURP7、SlBURP8、SlBURP10、SlBURP11、SlBURP12 在番茄根、莖、葉中均有表達(dá)；SlBURP6、SlBURP7、SlBURP8、SlBURP12 在葉中高表達(dá)，其中SlBURP8、SlBURP12 在葉中表達(dá)量分別是根中的17.0、25.0倍，是莖中的3.4、14.0倍；SlBURP2 在根、莖、葉中的表達(dá)水平較一致；SlBURP10 在根中表達(dá)量較高。

2.8 番茄BURP 基因在鹽脅迫和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理下的表達(dá)分析

在200 mmol·L-1 NaCl處理下，大部分SlBURP基因均對(duì)鹽脅迫產(chǎn)生積極響應(yīng)（圖7）。SlBURP2、SlBURP6、SlBURP7、SlBURP8 的表達(dá)量較0 h均上調(diào)。其中，SlBURP7、SlBURP8 屬于PG1β-like 亞族，在脅迫2和4 h達(dá)到最高值，在8 h下調(diào)，12 h又上調(diào)，這2個(gè)基因的表達(dá)模式較一致。

與對(duì)照組相比，在植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理下，果實(shí)發(fā)育受到了顯著影響（ 圖8）。在轉(zhuǎn)色期，SlBURP5 在NAA10、EBR0.05、MT150處理后顯著上調(diào)；在紅熟期，SlBURP5 對(duì)NAA30、EBR0.05、MT150 處理響應(yīng)最顯著；SlBURP8 和SlBURP9在NAA、EBR、MT 處理下整均顯著上調(diào)，其中，SlBURP8 在NAA30、EBR0.05、MT50 處理下的表達(dá)量分別為對(duì)照組的108、93、15倍，SlBURP9 在NAA20、EBR0.05、MT100的處理下表達(dá)量分別為對(duì)照組的94、90、31倍，表明這2個(gè)基因受NAA、EBR、MT強(qiáng)烈誘導(dǎo)。在綠熟期，SlBURP12 在3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理下的表達(dá)量較對(duì)照組顯著上調(diào)，其中在NAA30、EBR0.1、MT150處理下最為顯著，且在EBR0.1處理下其表達(dá)量是對(duì)照組的19倍，說(shuō)明SlBURP12 可能在果實(shí)發(fā)育期起調(diào)控作用。值得注意的是，SlBURP5 在所有時(shí)期3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理下的表達(dá)量與對(duì)照組相比均有明顯差異，表明其在果實(shí)發(fā)育全程起著重要的調(diào)控作用。

3 討論

BURP 蛋白家族是植物界中廣泛存在的、比較保守的結(jié)構(gòu)基因家族，在胚胎形成和種子發(fā)育過(guò)程中具有重要功能。BURP 基因家族在植物生長(zhǎng)發(fā)育、非生物脅迫、激素響應(yīng)等方面起著不可或缺的作用，但不同植物中的BURP 基因數(shù)量有較大差異。番茄中有12個(gè)BURP 基因，大約是水稻（17）的2/3、陸地棉（65）的1/5、大豆（23）的1/2，但和玉米（10）相近[4，19，30]。番茄BURP 基因在第2和5號(hào)染色體上分別有4和3個(gè)；在第1、2、5號(hào)染色體上均成簇出現(xiàn)，且這些基因的序列也較相似，其在亞族上的分布和保守基序的排列和數(shù)量也基本一致。這種現(xiàn)象在水稻、陸地棉、大豆等作物上也有發(fā)現(xiàn)[4，19，30]。此外，在這些成簇的基因中，5號(hào)染色體的SlBURP8 和SlBURP9 發(fā)生了串聯(lián)復(fù)制事件。位于毛果楊4號(hào)染色體上的PtBURP1和PtBURP2，以及9號(hào)染色體上的基因簇也發(fā)生了基因復(fù)制事件[31]。在陸地棉中，基因復(fù)制特別是片段復(fù)制在GhBURP 基因家族的形成中起著重要作用[18]。綜上所述，基因復(fù)制在BURP 基因?qū)χ参锷L(zhǎng)發(fā)育和脅迫響應(yīng)中起重要作用。

系統(tǒng)發(fā)育樹把來(lái)自5個(gè)物種的BURP 家族成員分為7個(gè)亞族。RD22-like、PG1β-like亞族由雙子葉和單子葉植物的BURP 基因組成。BURP Ⅴ、BURP Ⅵ和BURP Ⅶ亞族僅由單子葉植物的BURP 基因組成；而BNM2-like亞族由雙子葉植物的BURP 基因組成。這說(shuō)明BURP 基因可能起源于單子葉和雙子葉分化之前，且單子葉植物和雙子葉植物間在功能上可能也存在差異。研究表明，單子葉植物和雙子葉植物的部分BURP 基因也會(huì)分布在不同亞族 [4，10，18‐19，32‐33]。

BURP 蛋白家族參與脅迫誘導(dǎo)[34-36]。本研究表明，番茄中有7個(gè)BURP 基因不同程度的受鹽和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的誘導(dǎo)或抑制，這與水稻BURP基因響應(yīng)鹽脅迫的結(jié)果一致[4]。擬南芥AtRD22 基因由非生物脅迫（干旱和鹽度）誘導(dǎo)，且該基因隨后被用作脅迫反應(yīng)的指標(biāo)[9]。本研究發(fā)現(xiàn)，在果實(shí)發(fā)育過(guò)程噴施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑NAA、EBR、MT，SlBURP5、SlBURP8、SlBURP9、SlBURP12 均受到不同程度的誘導(dǎo)，其中，SlBURP8、SlBURP9 在NAA、EBR處理下的表達(dá)量顯著高于對(duì)照組。在果實(shí)發(fā)育的4 個(gè)時(shí)期，SlBURP5 在EBR0.05、SlBURP12 在MT150處理下均上調(diào)，說(shuō)明SlBURP基因在番茄果實(shí)發(fā)育中起著重要作用。含有BURP結(jié)構(gòu)域的蛋白已在許多植物中被發(fā)現(xiàn)，且BURP 基因家族也參與植物營(yíng)養(yǎng)和生殖發(fā)育功能[37]。因此，本研究利用生物信息學(xué)方法對(duì)番茄BURP 基因家族篩選和鑒定，并根據(jù)RT-qPCR檢測(cè)其在逆境脅迫和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理下的表達(dá)模式，為深入研究番茄BURP 基因在非生物脅迫和果實(shí)發(fā)育中的調(diào)控機(jī)理提供了理論依據(jù)。

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