甘草生长素反应因子(ARF)基因家族的鉴定及表达分析
2021-11-13关思静徐蓉蓉葛甜甜颜永刚刘阿萍程萌格
中国农学通报 2021年29期
关思静,高 静,徐蓉蓉,葛甜甜,王 楠,颜永刚,张 岗,陈 莹,刘阿萍,程萌格
(1陕西中医药大学药学院/陕西省秦岭中草药应用开发工程技术研究中心,陕西西安 712046;2陕西中医药大学/陕西中药资源产业化省部共建协同创新中心,陕西咸阳 712083)
0 引言
生长素(auxin)是现已报道发现最早、研究最深入的植物激素,在胚胎发生、顶端优势、维管伸长、开花、果实发育和侧根发生等多个生长发育过程中起着中心作用。分子水平分析发现,生长素通过一定的基因控制和应答机制实现对植物生长调控作用,早期的应答基因主要包括Aux/IAA家族、GH3家族和受生长素调控的RNA家族[1]。生长素反应因子(ARFs),作为植物生长中的关键转录因子,其主要功能为在上游区获取生长素信号后,寻找位于下游区的生长素响应基因的启动子序列,与其中的生长元素响应元件相结合,激活或抑制生长素应答基因的表达,进而实现对植物生长发育的控制[2]。研究表明,绝大多数ARF蛋白具有3个保守结构区域,N端为植物特有的B3型DNA结合结构域,该结构域保守性极强,能直接与生长素响应基因启动子区域的生长素应答元件(AuxRE)结合;中央ARF功能域,其氨基酸组成决定了ARF蛋白是否起激活或抑制作用;以及C端Aux/IAA结构域,具有决定ARF蛋白间的同源聚集或ARF蛋白与生长素应答基因间的异源聚集功能,并用于确定ARF的聚集状态[3]。
目前,模式植物拟南芥基因组中共23个ARF转录因子被鉴定[4],其中部分成员的功能已得到验证。分析结果表明,AtARF1与AtARF2具有一些共同的功能,可能正向调控植物叶片衰老的发生以及花器官的脱落[5-6];……
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