番茄PIN基因家族的生物信息學(xué)分析及其表達(dá)模式

趙瑞瑞，申 琳，生吉萍

（1.清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，北京 100084；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；3.中國(guó)人民大學(xué)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展學(xué)院，北京 100872）

番茄PIN基因家族的生物信息學(xué)分析及其表達(dá)模式

趙瑞瑞1,2，申 琳2，生吉萍3,*

（1.清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，北京 100084；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；3.中國(guó)人民大學(xué)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展學(xué)院，北京 100872）

PIN蛋白是生長(zhǎng)素輸出蛋白，具有多個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，能夠介導(dǎo)生長(zhǎng)素在整個(gè)植物體內(nèi)的流動(dòng)。番茄作為一種具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的果蔬，對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控的研究具有重要的意義。研究表明，PIN蛋白對(duì)植物果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育起著重要的調(diào)控作用。本研究通過(guò)生物信息學(xué)的方法對(duì)番茄PIN基因組中10 個(gè)SlPINs的核酸和氨基酸序列進(jìn)行分析，構(gòu)建番茄SlPINs的進(jìn)化樹(shù)，并分析番茄SlPINs在不同組織和果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)量變化，為進(jìn)一步研究SlPINs的生物學(xué)功能提供理論依據(jù)。

番茄果實(shí)；PIN基因；生物信息學(xué)分析；表達(dá)模式

生長(zhǎng)素協(xié)調(diào)細(xì)胞的分裂和增殖分化，進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。因此，生長(zhǎng)素的時(shí)空分布調(diào)控對(duì)器官形成、胚胎形成、根的分生區(qū)生長(zhǎng)及莖的生長(zhǎng)具有重要的意義[1]。生長(zhǎng)素控制果實(shí)發(fā)育的多個(gè)過(guò)程，包括果實(shí)形成、生長(zhǎng)、成熟和脫落[2]。子房中生長(zhǎng)素含量的異常增加或者破壞生長(zhǎng)素的運(yùn)輸會(huì)影響受精作用，導(dǎo)致出現(xiàn)單性結(jié)實(shí)的果實(shí)[3-4]。通過(guò)下調(diào)生長(zhǎng)素反應(yīng)調(diào)節(jié)因子如Aux/IAAs或者生長(zhǎng)素反應(yīng)因子ARFs也會(huì)產(chǎn)生單性結(jié)實(shí)[5-7]。生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸是調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素分布的重要機(jī)制，主要由控制生長(zhǎng)素輸出和輸入的PIN蛋白和AUX/LAX蛋白介導(dǎo)[1]。PIN蛋白和AUX/LAX蛋白在細(xì)胞和組織間的非對(duì)稱分布產(chǎn)生了生長(zhǎng)素梯度和生長(zhǎng)素的定性流動(dòng)[8-10]。

PIN蛋白存在于所有陸生植物中，甚至在蘚類(lèi)中也存在PIN蛋白，目前已經(jīng)從克倫藻屬和雙星藻中鑒定到PIN基因[11]。擬南芥中生長(zhǎng)素的運(yùn)輸和PIN蛋白的功能已得到充分的研究報(bào)道[12]。擬南芥PIN蛋白為跨膜蛋白，具有兩個(gè)疏水區(qū)和一個(gè)中央親水環(huán)，可直接參與生長(zhǎng)素梯度的形成[10]。擬南芥PIN蛋白對(duì)細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間生長(zhǎng)素的定向運(yùn)輸起重要的作用[12-17]，參與根系發(fā)育過(guò)程中生長(zhǎng)素、乙烯、細(xì)胞分裂素和獨(dú)角金內(nèi)酯之間的相互作用[18]，并在胚胎發(fā)育、器官發(fā)生、組織分化和定性反應(yīng)中存在功能冗余[11]。

Mounet等[19]研究發(fā)現(xiàn)，番茄SlPIN4基因沉默會(huì)產(chǎn)生果實(shí)單性結(jié)實(shí)現(xiàn)象，SlPIN4基因沉默影響生長(zhǎng)素調(diào)控的果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)，使影響花蕾發(fā)育早期的生長(zhǎng)素內(nèi)穩(wěn)態(tài)和ARF、Aux/IAA基因表達(dá)量發(fā)生變化，最終導(dǎo)致授精之前果實(shí)過(guò)早發(fā)育成熟，出現(xiàn)單性結(jié)實(shí)現(xiàn)象。Pattison等[20]對(duì)番茄10 個(gè)PIN基因在不同組織和生長(zhǎng)階段的表達(dá)有較為詳細(xì)的報(bào)道，同時(shí)發(fā)現(xiàn)SlPIN4基因沉默的植株會(huì)出現(xiàn)葉片彎曲的現(xiàn)象。

本研究利用數(shù)據(jù)庫(kù)中番茄SlPINs的序列信息，通過(guò)生物信息學(xué)的方法系統(tǒng)研究番茄SlPINs家族的序列信息，包括SlPINs所編碼氨基酸的特性、SlPINs的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)以及SlPINs在不同組織和果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)模式等，目的在于為進(jìn)一步研究SlPINs的生物學(xué)功能奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 植物中PIN家族基因序列的獲得

番茄、紫花苜蓿、擬南芥、水稻和玉米5 種植物共53 個(gè)PIN家族成員的CDs序列、基因組序列和氨基酸序列信息來(lái)自NCBI（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.2 方法

1.2.1 番茄SlPINs的基本特征分析

利用ExPASy（http://www.expasy.org/tools）中的ProtParam（http://web.expasy.org/protparam/）分析SlPINs的分子質(zhì)量、理論等電點(diǎn)、不穩(wěn)定系數(shù)、親水性指數(shù)和脂溶指數(shù)，利用PSORT（http://www.psort.org/）分析亞細(xì)胞定位，利用TMHMM（http://www.cbs.dtu.dk/services/ TMHMM-2.0/）分析跨膜結(jié)構(gòu)域，利用SOPMA（http:// npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_sopma. html）進(jìn)行蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。

1.2.2 番茄SlPINs的進(jìn)化樹(shù)分析

利用Clustal X軟件對(duì)5 種植物53 個(gè)PIN氨基酸序列進(jìn)行多重比對(duì)，使用MEGA 4.0軟件分析比對(duì)結(jié)果，并用鄰接法（neighbor-joining，NJ）構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)，用重復(fù)1 000 次的bootstrap進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.2.3 番茄SlPINs的表達(dá)量分析

番茄SlPINs在不同組織和果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育不同時(shí)期的表達(dá)量數(shù)據(jù)來(lái)自番茄轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)（http://bar.utoronto.ca），并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 番茄PIN基因的基本特征分析

在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中共檢索到10 條番茄PIN基因序列（表1），分布在9 條染色體上，其中10號(hào)染色體上有SlPIN7和SlPIN9兩個(gè)PIN基因。番茄PIN基因編碼氨基酸長(zhǎng)度在358～653 個(gè)氨基酸之間，其中編碼氨基酸長(zhǎng)度在300～400 個(gè)氨基酸的有3 個(gè)；氨基酸長(zhǎng)度在500～600 個(gè)氨基酸之間的有3 個(gè)；氨基酸長(zhǎng)度在600～700 個(gè)氨基酸之間的有4 個(gè)。編碼氨基酸最長(zhǎng)的是SlPIN4，其分子質(zhì)量為71.2 kD，編碼氨基酸最短的是SlPIN10，其分子質(zhì)量為38.41 kD。10 個(gè)PIN蛋白的理論等電點(diǎn)在6.98～9.19之間，只有SlPIN4和SlPIN10的理論等電點(diǎn)分別為6.98和6.99，其他PIN蛋白均為堿性氨基酸。根據(jù)PIN的不穩(wěn)定系數(shù)發(fā)現(xiàn)，大部分PIN蛋白為穩(wěn)定蛋白（不穩(wěn)定系數(shù)小于40），只有SlPIN2和SlPIN4所編碼的蛋白為不穩(wěn)定蛋白（不穩(wěn)定系數(shù)大于40）。親水性指數(shù)表明，SlPIN5、SlPIN8和SlPIN10編碼的蛋白是疏水性蛋白，其脂溶指數(shù)也都大于100，其余親水性指數(shù)介于-0.5～+0.5之間為兩性蛋白。擬南芥PIN蛋白主要分布在細(xì)胞質(zhì)膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，而番茄SlPIN5和SlPIN6編碼的蛋白質(zhì)定位于細(xì)胞質(zhì)膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，其余均定位于細(xì)胞質(zhì)膜上。

表1 番茄PIN 基因家族成員信息Table1 Information about members of the PIN gene family in Solanum lycopersicum

2.2 番茄PIN的基因結(jié)構(gòu)和蛋白結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中基因組信息，分析了番茄SlPINs家族成員的基因結(jié)構(gòu)，如圖1所示，番茄SlPINs的進(jìn)化樹(shù)分為2 個(gè)分支，SlPIN5和SlPIN10處于一個(gè)分支，其余SlPINs基因處于一個(gè)分支。SlPIN5和SlPIN10具有5 個(gè)外顯子和4 個(gè)內(nèi)含子，在SlPIN1所在的分支中SlPIN6和SlPIN8具有7 個(gè)外顯子和6 個(gè)內(nèi)含子，其余SlPINs基因都具有6 個(gè)外顯子和5 個(gè)內(nèi)含子，SlPIN1、SlPIN9和SlPIN7進(jìn)化關(guān)系最近，SlPIN3和SlPIN4進(jìn)化關(guān)系最近。

圖1 番茄SlPINs 的進(jìn)化樹(shù)和基因組結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Phylogenetic relationships and gene structures of SlPINs

圖2 番茄SlPINs 編碼蛋白質(zhì)的跨膜結(jié)構(gòu)特征預(yù)測(cè)圖Fig.2 Predicted protein prof i les of SlPINs gene family member transporters from tomato

PIN家族蛋白結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是含有兩端兩個(gè)疏水區(qū)和一個(gè)中間親水區(qū)，每個(gè)疏水區(qū)由5 個(gè)跨膜折疊組成。番茄SlPINs所編碼的蛋白具有典型的N端跨膜結(jié)構(gòu)域-中間胞質(zhì)區(qū)-C端跨膜區(qū)結(jié)構(gòu)域特征（圖2），中間胞質(zhì)區(qū)的長(zhǎng)度區(qū)別很大，其中SlPIN5、SlPIN8和SlPIN10編碼蛋白的胞質(zhì)區(qū)長(zhǎng)度大約為50 個(gè)氨基酸，而其余SlPINs編碼的蛋白胞質(zhì)區(qū)長(zhǎng)度大都在250～350 個(gè)氨基酸之間。

表2 番茄PIN蛋白家族成員的二級(jí)結(jié)構(gòu)分析Table2 Secondary structures of members of the PIN protein family in Solanum lycopersicum

如表2所示，番茄SlPINs編碼的蛋白質(zhì)由α-螺旋、延伸鏈、無(wú)規(guī)卷曲和β-轉(zhuǎn)角組成，其中α-螺旋和無(wú)規(guī)卷曲占比較高，除了SlPIN5、SlPIN8和SlPIN10編碼蛋白質(zhì)的無(wú)規(guī)卷曲比α-螺旋的占比低外，其他SlPINs編碼蛋白質(zhì)的無(wú)規(guī)卷曲占比均大于α-螺旋。

2.3 番茄PIN家族的進(jìn)化分析

圖3 番茄SlPINs蛋白的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)Fig.3 Phylogenetic relationships of the tomato PIN auxin transporters

利用MEGA 4的鄰接法構(gòu)建了番茄、紫花苜蓿、擬南芥、水稻和玉米5 種植物共53 個(gè)PIN蛋白的進(jìn)化樹(shù)（圖3），番茄SlPINs蛋白與擬南芥AtPINs、紫花苜蓿MtPINs進(jìn)化關(guān)系最為接近，而玉米ZmPINs和水稻OsPINs的進(jìn)化關(guān)系最接近。番茄SlPIN1、2、3、4、6、8分別與擬南芥AtPINs對(duì)應(yīng)。由于擬南芥和紫花苜蓿沒(méi)有PIN10、SlPIN5和SlPIN10處于同一個(gè)染色體上，并且基因組結(jié)構(gòu)相似，所以SlPIN10可能是通過(guò)基因組復(fù)制產(chǎn)生的。

2.4 番茄PIN基因的表達(dá)量變化

圖4 番茄不同組織中SlPINs基因的表達(dá)量變化Fig.4 Tissue-specific expression profiles of SlPINs genes

如圖4所示，根據(jù)番茄基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)分析番茄SlPINs在不同組織和發(fā)育階段的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，SlPIN1在花、葉、根和果實(shí)中都表達(dá)，在1 cm果實(shí)中表達(dá)量最高，AtPIN1也在各個(gè)組織中表達(dá)[21]；SlPIN2在根中有特異的表達(dá)，與AtPIN2特異性的在根中表達(dá)相同[22]；SlPIN3的表達(dá)主要集中在花器官中，在葉、根和果實(shí)中也有一定水平的表達(dá)，而AtPIN3主要在根分生組織和幼芽中表達(dá)[23]；SlPIN4在花、葉、根和果實(shí)中都有較高水平的表達(dá)，而擬南芥AtPIN4主要在根中表達(dá)，并在胚胎的極性建成時(shí)大量表達(dá)[24]；SlPIN5在花蕾和根中特異地表達(dá)，在根中表達(dá)量最高，研究表明，過(guò)表達(dá)AtPIN5的轉(zhuǎn)基因植株植株矮小、分枝較多，出現(xiàn)根和下胚軸生長(zhǎng)缺陷及葉片細(xì)長(zhǎng)皺縮[15]；SlPIN6主要在1 cm和2 cm果實(shí)中表達(dá)；SlPIN7、SlPIN8在各組織中表達(dá)量較低，但SlPIN8在1 cm果實(shí)中表達(dá)量最高，而AtPIN8在花藥中特異表達(dá)，調(diào)控花粉的發(fā)育[14]；SlPIN9在花、根和未成熟果實(shí)中表達(dá)量高，在根中表達(dá)量最高；SlPIN10特異性的在根中表達(dá)。本研究預(yù)測(cè)的SlPINs表達(dá)情況與Pattison等[20]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常類(lèi)似，這為研究SlPINs對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控機(jī)制增加了新的依據(jù)。

分析SlPINs在果實(shí)中的表達(dá)情況，隨著果實(shí)的不斷生長(zhǎng)，SlPIN1、SlPIN4、SlPIN6、SlPIN8的表達(dá)量不斷降低，到果實(shí)完全成熟時(shí)SlPINs的表達(dá)量降至極低的水平，推測(cè)PIN蛋白調(diào)控的生長(zhǎng)素在果實(shí)生長(zhǎng)過(guò)程中起著非常重要的作用，當(dāng)果實(shí)生長(zhǎng)到一定大小時(shí)，PIN基因的表達(dá)量降低，因而生長(zhǎng)素的作用減弱，推測(cè)生長(zhǎng)素與乙烯之間可能存在相互抑制的關(guān)系。

3 結(jié) 論

PIN蛋白作為一種生長(zhǎng)素輸出載體在植物尤其是在果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著重要的作用。番茄的基因組中共有10 個(gè)PIN基因，對(duì)其基因表達(dá)模式的分析發(fā)現(xiàn)SlPINs主要分布在根和花器官中。SlPIN4在果實(shí)生長(zhǎng)的初期（2 cm）有較高水平的表達(dá)，Mounet等[19]的研究也證明番茄SlPIN4基因沉默會(huì)導(dǎo)致果實(shí)的單性結(jié)實(shí)，進(jìn)一步說(shuō)明番茄SlPINs在果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育中起著重要的作用。SlPIN1、SlPIN6、SlPIN8隨著果實(shí)的的不斷長(zhǎng)大其表達(dá)量下降，推測(cè)SlPIN1、SlPIN6、SlPIN8也對(duì)果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育起重要作用，但目前對(duì)SlPIN1、SlPIN6、SlPIN8在果實(shí)中的功能還缺少實(shí)驗(yàn)證據(jù)。因而關(guān)于番茄SlPINs在果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育中的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步深入，SlPINs在果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育中作用機(jī)制的研究將成為重要的研究?jī)?nèi)容。

[1] VANNESTE S, FRIML J. Auxin: a trigger for change in plant development[J]. Cell, 2009, 136(6): 1005-1016. DOI:10.1016/ j.cell.2009.03.001.

[2] SRIVASTAVA A, HANDA A K. Hormonal regulation of tomato fruit development: a molecular perspective[J]. Journal of Plant Growth Regulation, 2005, 24(2): 67-82. DOI:10.1007/s00344-005-0015-0.

[3] DORCEY E, URBEZ C, BLáZQUEZ M A, et al. Fertilizationdependent auxin response in ovules triggers fruit development through the modulation of gibberellin metabolism in Arabidopsis[J]. Plant Journal, 2009, 58(2): 318-332. DOI:10.1111/j.1365-313X.2008.03781.x.

[4] SERRANI J C, CARRERA E, RUIZ-RIVERO O, et al. Inhibition of auxin transport from the ovary or from the apical shoot induces parthenocarpic fruit-set in tomato mediated by gibberellins[J]. Plant Physiology, 2010, 153(2): 851-862. DOI:10.1104/pp.110.155424.

[5] WANG H, JONES B, LI Z G, et al. The tomato Aux/IAA transcription factor IAA9is involved in fruit development and leaf morphogenesis[J]. Plant Cell, 2005, 17(10): 2676-2692. DOI:10.1105/ tpc.105.033415.

[6] GOETZ M, HOOPER L C, JOHNSON S D, et al. Expression of aberrant forms of AUXIN RESPONSE FACTOR8 stimulates parthenocarpy in Arabidopsis and tomato[J]. Plant Physiology, 2007, 145(2): 351-366. DOI:10.1104/pp.107.104174.

[7] de JONG M, MARIANI C, VRIEZEN W H. The role of auxin and gibberellin in tomato fruit set[J]. Journal of Experimental Botany, 2009, 60(5): 1523-1532. DOI:10.1093/jxb/erp094.

[8] WI?NIEWSKA J, XU J, SEIFERTOVá D, et al. Polar PIN localization directs auxin fl ow in plants[J]. Science, 2006, 312: 883. DOI:10.1105/tpc.109.072678.

[9] SWARUP K, BENKOVá E, SWARUP R, et al. The auxin influx carrier LAX3 promotes lateral root emergence[J]. Nature Cell Biology, 2008, 10(8): 946-954. DOI:10.1038/ncb1754.

[10] PETRáSEK J, FRIML J. Auxin transport routes in plant development[J]. Development, 2009, 136(16): 2675-2688. DOI:10.1242/dev.030353.

[11] BENNETT T. PIN proteins and the evolution of plant development[J]. Trends in Plant Science, 2015, 20(8): 498-507. DOI:10.1016/ j.tplants.2015.05.005.

[12] ADAMOWSKI M, FRIML J. PIN-dependent auxin transport: action, regulation, and evolution[J]. Plant Cell, 2015, 27(1): 20-32. DOI:10.1105/tpc.114.134874.

[13] dal BOSCO C, DOVZHENKO A, LIU X, et al. The endoplasmic reticulum localized PIN8 is a pollen-specific auxin carrier involved in intracellular auxin homeostasis[J]. Plant Journal, 2012, 71(5): 860-870. DOI:10.1111/j.1365-313X.2012.05037.x.

[14] DING Z J, WANG B J, MORENO I, et al. ER-localized auxin transporter PIN8 regulates auxin homeostasis and male gametophyte development in Arabidopsis[J]. Nature Communications, 2012, 3: 941. DOI:10.1038/ncomms1941.

[15] MRAVEC J, SK?PA P, BAILLY A, et al. Subcellular homeostasis of phytohormone auxin is mediated by the ER-localized PIN5 transporter[J]. Nature, 2009, 459: 1136-1140. DOI:10.1038/ nature08066.

[16] CAZZONELLI C I, VANSTRAELEN M, SIMON S, et al. Role of the Arabidopsis PIN6 auxin transporter in auxin homeostasis and auxin-mediated development[J]. PLoS ONE, 2013, 8(7): e70069. DOI:10.1371/journal.pone.0070069.

[17] BARBEZ E, KUBE? M, ROL?íK J, et al. A novel putative auxin carrier family regulates intracellular auxin homeostasis in plants[J]. Nature, 2012, 485: 119-122. DOI:10.1038/nature11001.

[18] KOLTAI H. Receptors, repressors, PINs: a playground for strigolactone signaling[J]. Trends in Plant Science, 2014, 19(11): 727-733. DOI:10.1016/j.tplants.2014.06.008.

[19] MOUNET F, MOING A, KOWALCZYK M, et al. Down-regulation of a single auxin eff l ux transport protein in tomato induces precocious fruit development[J]. Journal of Experimental Botany, 2012, 63(13): 4901-4917. DOI:10.1093/jxb/ers167.Epub2012Jul27.

[20] PATTISON R J, CATALá C. Evaluating auxin distribution in tomato (Solanum lycopersicum) through an analysis of the PIN and AUX/LAX gene families[J]. Plant Journal, 2012, 70(4): 585-598. DOI:10.1111/ j.1365-313X.2011.04895.x.

[21] RAST M I, SIMON R. Arabidopsis JAGGED LATERAL ORGANS acts with ASYMMETRIC LEAVES2 to coordinate KNOX and PIN expression in shoot and root meristems[J]. Plant Cell, 2012, 24(7): 2917-2933. DOI:10.1105/tpc.112.099978.

[22] KUMAR M, PANDYA-KUMAR N, DAM A, et al. Arabidopsis response to low-phosphate conditions includes active changes in actin filaments and PIN2 polarization and is dependent on strigolactone signalling[J]. Journal of Experimental Botany, 2015, 66(5): 1499-1510. DOI:10.1093/jxb/eru513.

[23] ZHANG K X, XU H H, YUAN T T, et al. Blue-light-induced PIN3 polarization for root negative phototropic response in Arabidopsis[J]. Plant Journal, 2013, 76(2): 308-321. DOI:10.1111/tpj.12298.

[24] FRIML J, BENKOVá E, BLILOU I, et al. AtPIN4 mediates sinkdriven auxin gradients and root patterning in Arabidopsis[J]. Cell, 2002, 108(5): 661-673. DOI:10.1016/S0092-8674(02)00656-6.

Bioinformatic Analysis of the PIN Gene Family in Tomato and Its Expression Pattern

ZHAO Ruirui1,2, SHEN Lin2, SHENG Jiping3,*
(1. School of Life Sciences, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2. College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 3. School of Agricultural Economics and Rural Development, Renmin University of China, Beijing 100872, China)

PIN-FORMED (PIN) proteins work as auxin eff l ux proteins with multiple transmembrane domains and mediate auxin fl ow throughout the plant. As tomato is an important cash crop, studies aimed to regulate its growth and development are of great significance. Studies have shown that PIN proteins play an important role in regulating the growth and development of fruits. In this study, we predicted the characteristics of ten tomato PIN members by using on-line software, constructed a phylogenetic tree for SlPINs, and analyzed expression changes of SlPINs in different tissues and during fruit growth and development. This study will provide a basis for future study on the biological functions of SlPINs.

tomato fruit; PIN gene; bioinformatic analysis; expression pattern

10.7506/spkx1002-6630-201704001

TS255.3

A

1002-6630（2017）04-0001-05

趙瑞瑞, 申琳, 生吉萍. 番茄PIN基因家族的生物信息學(xué)分析及其表達(dá)模式[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(4): 1-5. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201704001. http://www.spkx.net.cn

ZHAO Ruirui, SHEN Lin, SHENG Jiping. Bioinformatic analysis of the PIN gene family in tomato and its expression pattern[J]. Food Science, 2017, 38(4): 1-5. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201704001. http://www.spkx.net.cn

2016-04-17

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31371847；31272215）；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目（2013CB127106）

趙瑞瑞（1984—），女，博士，研究方向?yàn)橹参锷砼c分子生物學(xué)。E-mail：zhaorui1012@gmail.com

*通信作者：生吉萍（1967—），女，教授，博士，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)與食品安全管理。E-mail：shengjiping@126.com