曹丽茹 张前进 郭子宁 鲁晓民 张 新 魏 昕 皇甫柏树 王振华

(1河南省农业科学院粮食作物研究所，河南 郑州 450002；2河南省农业科学院科技成果示范推广处，河南 郑州 450002；3焦作市农林科学研究院，河南 焦作 454150)

生长素在植物生长的不同阶段、不同部位及不同生理活动中都发挥着重要的作用，如根的发育、细胞增殖、花器官发育等生物过程。其中生长素响应因子(auxin response factor，ARF)主要通过结合下游基因启动子区域的顺式元件AuxRE (TGTCTC)来调控响应基因的转录水平[1]。目前拟南芥 (Arabidopsis thaliana)[2]、水稻(Oryza sativa)[3]、 杨树(PopulusL.)[4]、玉米(Zea maysL.)[5]、苹果(Malus pumilaMill.)[6]和黄瓜(Cucumis sativusL.)[7]等植物中分别鉴定出了23、25、39、31、29 和18 个ARF 成员，但在动物和微生物中尚未鉴定到ARF 类基因，表明ARF 家族是植物特有的。研究表明，ARFs 蛋白包含3 个结构域，位于NH2端植物特有的DNA 结合域B3(DNAbinding domain，DBD)、中间区域的激活或者抑制结构(Auxin-resp 结构域)和COOH 末端的二聚化结构域(CTD)。B3 结构与顺式元件AuxRE 结合需要其他氨基酸的辅助，并且二者结合与外源生长素的使用无关[8]；CTD 结构域较保守，与Aux/IAAs 结构域相似度较高，可产生二聚化区域[9]；对于中间区域，若氨基酸序列含有大量的谷氨酰胺、丝氨酸、亮氨酸该区域起激活作用，若这些氨基酸被脯氨酸、甘氨酸等代替该区域起抑制作用[10]。ARF 家族功能方面，研究表明AtARF5 在维管组织发育过程中起重要作用，是生长素重要的转录激活子[11]；AtARF5 通过调节DORNROSCHEN(DRN)基因来间接调控植物子叶发育[12]；GmARF17主要在侧根中表达，调控大豆[Glycine max(Linn.)Merr.]下胚轴发育[13]；OsARF1在水稻的生长营养期和生殖期均起着重要作用，该基因也是生长素调节的早期反应调控因子[14]。……