玉米生长素响应因子基因ZmARF10在干旱胁迫中的功能分析

生长素响应因子(ARF)是一类具有B3结构域的转录因子,是调节生长素应答反应、控制基因表达的直接分子。前期通过分析转录组数据,在玉米中筛选到1个编码ARF蛋白并积极参与干旱-复水胁迫响应的基因ZmARF10。为进一步研究该基因调控玉米抗旱性的分子机制及抗旱分子育种提供新的思路,首先通过系列生物信息学分析软件对该基因进行生物信息学分析,之后利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测ZmARF10在玉米不同组织中的表达模式,分析在高温、干旱、高盐、ABA胁迫和解除胁迫处理下的表达情况,以及在不同玉米自交系间的表达差异,最后利用CRISPR/Cas9技术分析ZmARF10的功能。结果表明,ZmARF10位于玉米的第3号染色体,编码区全长2 127 bp,编码708个氨基酸,具有典型的B3结构域;该基因ATG上游2 kb区域内含有茉莉酸甲酯、生长素、脱落酸、低温响应等应答元件;系统发育树显示,ZmARF10基因编码的蛋白质与高粱同源蛋白的亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,ZmARF10是组成型表达基因,在玉米成熟根中的表达量最高;在高温、干旱、高盐以及ABA等4种胁迫处理下,ZmARF10基因的表达量均显著上调,干旱胁迫后上调倍数最高达8.2倍;干旱胁迫后,ZmARF10基因在抗旱自交系郑36中的表达量上升幅度显著高于干旱敏感自交系B73。观察拟南芥野生型与ARF10缺失型突变体发现,与野生型相比,干旱条件下突变体植株出现叶片萎蔫甚至干死的现象,根系发生卷曲,根系分支数减少,侧根生长发育受阻;测定生理生化指标发现,干旱胁迫后缺失型突变体的相对含水量、叶绿素含量、净光合速率显著低于野生型植株,说明敲除ARF10基因后拟南芥抗旱能力下降。

青钱柳生长素响应因子CpARF2L的克隆与分析

生长素响应因子(ARF)家族基因广泛参与植物生长发育的调控过程。为了研究青钱柳生长素响应因子在青钱柳生长发育过程中的功能,我们以湖南张家界种源青钱柳为试验材料,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)结合快速扩增技术克隆了一个青钱柳ARF家族基因(命名为CpARF2L,GenBank登录号:OM417077),对其序列特征进行生物信息学分析。结果表明,CpARF2L开放阅读框为2559 bp,编码853个氨基酸;预测其分子量和等电点分别为94496.33 ku和5.76,具有保守的B3 DNA结合结构域和生长素响应因子保守结构域。进化分析表明,CpARF2L与胡桃ARF2B-like蛋白亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,在青钱柳幼苗期CpARF2L基因存在组织表达差异,在展开的叶片中表达量最高。本研究为后继研究青钱柳CpARF2L的功能和作用机制提供了参考依据。

红地球葡萄生长素响应因子VvARF7基因克隆及其光响应分析

生长素是一类重要的植物内源激素,在植物的生长发育过程中具有重要作用,而生长素响应因子(ARF)是一类受生长素调节的转录因子,在生长素信号调控途径中起重要作用。因此,本研究以设施栽培的红地球葡萄VvARF7基因为对象,对其进行生物信息学及在红蓝光处理下的表达响应分析,为进一步研究其作用机制提供参考。结果显示,VvARF7基因全长3468 bp,编码1155个氨基酸,相对分子质量为12958,蛋白质等电点为6.66。VvARF7与河岸葡萄VrARF7-like亲缘关系最近,为亲水蛋白质;二级结构中β-转角占8.14%,延伸链占14.63%,α-螺旋占27.27%,无规则卷曲占49.96%,属于核定位蛋白质。启动子序列分析结果表明,VvARF7主要包括激素应答和光调控顺式作用元件。qRT-PCR结果表明,在花芽分化过程中处理组VvARF7相对表达量在5月30日-8月15日低于对照组,花芽分化后期(6月30日-7月30日)在处理组中的相对表达量显著低于对照组。由此推测VvARF7响应红蓝光(4∶1)参与葡萄花芽分化过程的调控。

茶树生长素响应因子基因CsARF1的克隆与表达分析

生长素响应因子(ARFs)是能够与生长素原初反应基因启动子区的生长素响应基元(TGTCTC)特异结合的一类转录因子,调控生长素应答基因的表达。采用SMART-RACE-PCR技术,获得茶树生长素响应因子基因CsARF1的全长cDNA序列(Gen Bank登录号为JX307853),并进行了生物信息学分析和表达分析。CsARF1基因cDNA全长3222bp,包含2463bp的开放阅读框(ORF),编码820个氨基酸残基。编码蛋白的分子量为49.35kD,具有保守的N端DNA结合域B3和C端二聚化结构域IAA_ARF,中间区域富含谷氨酸、丝氨酸和亮氨酸,是一个定位于细胞质的具有激活转录功能的可溶性蛋白。相似性及系统进化分析表明,该基因编码的氨基酸序列与葡萄ARF8的相似性最高(83%),与番茄ARF8的亲缘关系最近。利用实时荧光定量PCR技术,检测该基因在茶树越冬芽休眠到萌发后不同时期的表达情况。结果显示CsARF1在茶树越冬芽深休眠和萌动期表达量较高,表明该基因与茶树越冬芽的休眠维持及解除密切相关。

生长素响应因子与植物的生长发育

生长素响应因子(Auxin response factor,ARF)作为一类调控生长素响应基因表达的转录因子,是生长素研究的重要内容。它可与生长素响应基因启动子区域内的生长素响应元件结合,促进或抑制基因的表达。文章介绍了植物体内ARF家族的分子生物学近年来的研究进展,同时也讨论了ARF转录因子的结构、ARF基因的表达调控、ARF在植物生长发育及信号转导中的作用以及ARF对靶基因的调控机制等内容。植物ARF成员都有一定的同源性,大多含有4个结构域,在多种组织和器官中都有表达,其表达受到转录及转录后调控,并且在介导生长素与其它激素之间相互作用方面扮演重要角色。

植物生长素响应因子基因的研究进展

生长素响应因子(ARF)是一类调控生长素响应基因表达的转录因子,在生长素的信号传导过程中处于中心位置,它可与生长素响应元件特异结合,促进或抑制基因的表达。介绍了ARF结构特征,生物学功能以及调控机制。植物ARF由3个结构域组成:氨基端的DNA结合结构域(DBD),中间结构域(MR)以及羟基末端的二聚结构域(CTD)。中间结构域包括激活结构域(AD)和抑制结构域(RD)。在生长素信号转导过程中,ARF主要通过与生长素响应元件结合,促进早期基因转录,从而调节下游基因的表达。不同的ARF在不同的组织和器官中都有特异表达,同时通过ARF突变体的研究表明:不同的ARF具有各自独特的功能。这些功能特异性的产生,既可以来自在时间和空间表达上的不同,也可能是来自对目的基因启动子的亲和性差异。植物激素、外界环境因子和非编码区小RNA对ARF功能的发挥具有重要的调控作用。

茄子生长素响应因子SmARF8的克隆与分析

【目的】克隆茄子生长素响应因子新基因,为研究茄子果实形成发育的分子机制提供依据。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆茄子ARF家族相应基因的cDNA全长序列。经序列联配进行与其它物种同源基因的保守域和进化关系分析。实时定量PCR检测目的基因在茄子不同组织中的表达情况。【结果】将该基因命名为SmARF8,它的cDNA序列全长为3671bp,编码阅读框全长2676bp。氨基酸序列分析表明,SmARF8蛋白拥有核定位序列,蛋白质结构具有ARF家族的N-端DNA结合域,中间脯氨酸、丝氨酸和苏氨酸残基富集的非保守调控域,C-末端蛋白互作域。氨基酸与拟南芥的调控单性结实基因ARF8相似性较高,进化树分析表明它们聚集在一个分支上,进化关系非常密切。SmARF8基因在幼果中表达最强,在根、茎、叶、花蕾、花朵及成熟果实中表达较强烈。【结论】从茄子中克隆得到一个生长素响应因子家族基因SmARF8。

氨基糖苷类抗生素在蒸发光散射检测器中响应因子的一致性考察

目的 考察不同的氨基糖苷类抗生素在蒸发光散射检测器中的响应因子是否一致 ,进而考察ELSD在该类药的有关物质检查、多组分同类物质的相对比例测定及氨基糖苷类新药基准品的建立等方面应用的可能性。方法 用HPLC ELSD法测定了一组氨基糖苷类抗生素 (阿米卡星、西索米星、奈替米星、依替米星和一类新药威替米星 )的线性方程。色谱条件 :DiamonsilC1 8柱 15 0mm× 4 6mm ,5 μm ;流动相 0 2 mol·L- 1 三氟醋酸 甲醇 (94∶6 ) ;流速0 6mL·min- 1 。检测器条件 :漂移管温度 110℃ ,气体流速 2 80L·min- 1 。结果 上述 5种物质的线性方程间无显著性差异 (P >0 0 5 )。结论 5种不同氨基糖苷类抗生素在蒸发光散射检测器中的响应因子一致 ,可以尝试用HPLC ELSD法测定该类药中的有关物质、控制多组分药物的相对比例并建立一类新药基准品。

龙眼体胚发生过程生长素响应因子DlARF5a的克隆及表达分析

以龙眼松散型胚性愈伤组织为材料,采用RT-PCR和RACE技术克隆获得生长素响应因子ARF5acDNA全长序列,利用实时荧光定量法检测其在龙眼体胚不同发育时期的转录水平,并将其与绿色荧光蛋白(GFP)构建成亚细胞定位载体侵染洋葱表皮细胞。结果表明:龙眼ARF5a(命名为DlARF5a,GenBank登录号为KF739401)的cDNA序列全长为3 322bp,其中开放阅读框为2 829bp,212bp 5′非编码区,258bp 3′非编码区,编码942个氨基酸。生物信息学预测显示,DlARF5a编码蛋白具有B3、Auxin-resp和AUX-IAA保守区与结构功能域,中间区域富含谷甘氨酸、丝氨酸和亮氨酸,是一个定位于细胞质的具有促进转录活性功能的水溶性蛋白。系统进化树分析表明,该基因编码的氨基酸序列与大豆的亲缘关系最近。qRT-PCR检测显示,DlARF5a在龙眼球形胚和鱼雷形胚时期表达显著增强,而在6个发育阶段中子叶形胚的表达量最低,推测DlARF5a参与龙眼体胚中鱼雷胚时期的形态建成。共聚焦显微镜观察结果显示,未添加外源生长素IAA的DlARF5a蛋白定位于细胞质中,而经外源生长素处理的DlARF5a蛋白在细胞膜、细胞质和细胞核中均有表达,推测龙眼生长素响应蛋白DlARF5a能够响应外源生长素IAA而改变其在细胞中的空间位置。

植物生长素响应因子ARF研究进展

生长素响应因子(Auxin response factor,ARF)属于一类转录因子,一般包含3个结构域,能够与生长素响应元件结合,促进或抑制基因的表达。笔者详细阐述了包括木本植物在内的ARF基因分子结构、时空表达、分子功能及调控机理,发现ARF5-8、ARF19等转录激活子在胚模式建成、维管组织形成、花发育、向光性等过程中起重要作用,而其余转录抑制子主要在衰老、种子大小、侧生器官背腹性以及根的向重力性等过程中起重要作用。ARF基因受光照、激素与环境条件变化调控其转录水平表达后,通过内源小分子RNA等实现转录后水平的调节,最终达到调控植物生长发育的目的。

大豆生长素响应因子基因GmARF17对胚轴生长发育的调控作用

为丰富大豆分子育种理论,本文研究了生长素对下胚轴的分子调控机制。采用实时荧光定量PCR(q PCR)方法,发现大豆[Glycine max(L.)Merrill]生长素响应因子基因Gm ARF17在大豆子叶、下胚轴、主根和侧根中均有表达,其中侧根中表达量最高,下胚轴中表达最低;外源生长素可以快速诱导该基因在下胚轴中的表达。同时分析了Gm ARF17和小RNA分子Gm-miR160作用位点,构建了p Gm ARF17∶∶m Gm ARF17(m Gm ARF17)抗降解表达载体并转化大豆。m Gm ARF17转基因大豆叶片、主茎、根和花器官的生长发育与对照组没有显著的区别,但其下胚轴生长受到明显的抑制。m Gm ARF17下胚轴对外源生长素的反应与野生型相比,没有显著差异。m Gm ARF17下胚轴游离IAA含量低于野生型,编码IAA螯合酶的Gm GH3.6表达上调,表明Gm ARF17对生长素动态平衡具有调节作用。在m Gm ARF17下胚轴中,Gm SAUR23,Gm IAA2,Gm ARGOS,Gm ARF10和Gm ARF16表达下降,而Gm MIR160A表达上升,暗示抗降解表达Gm ARF17抑制生长素信号转导并扰动了Gm MIR160A和其靶基因间的平衡。本研究揭示了植物细胞调控下胚轴生长发育的一条新途径:Gm MIR160A和Gm ARF10/16/17组成调节回路并进而影响生长素稳态基因的表达来协调下胚轴细胞伸长,对大豆分子育种具有重要意义。

复合生态系统非线性累积效应响应因子的阈值模型

基于流域系统累积环境效应的产生机理,以系统动力学特征和累积环境效应-反应过程特征曲线为依据,分析了复合生态环境承载力及其适应性,提出并建立了非线性累积效应响应的指标阈值模型及因子响应程度的客观、动态量化方法。模型的建立对系统可持续发展的评估决策具有一定的指导作用。

高效液相色谱-串联质谱法测定庆大霉素C组分含量及各组分响应因子

目的建立测定硫酸庆大霉素中4个C组分含量的高效液相色谱一串联质谱方法，并考察各组分对质谱检测器的响应因子。方法利用SynergiPolar-RPC18色谱柱（50mm×2．0mm，4gm，80A），以妥布霉素为内标，以流动相0．1％甲酸溶液-甲醇等度洗脱（10：90，V/V），流速0．2mL／min，柱温35℃，分析时间5min。在电喷雾离子化电离源上以选择反应监测方式进行正离子检测，用于定量分析的离子反应分别为m／z478．2→322．2（C1），464．2→322．2（C2＋C2a），450．2→322．2（C1a），和m／z468．2→163．1（内标）。结果庆大霉素浓度的线性范围为0．5～500μg／L，庆大霉素的定量下限为0．5gg／L。C1、C2＋C2a、Cla4个组分的批内和批间RSD分别为0．2％～8．1％和3．6％～6．4％，批内和批间准确度分别为93．1％～107．1％和97．6％～104．9％。庆大霉素4个C组分各自标准曲线的斜率值无显著性差异，4个C组分在质谱检测器上具有相同的响应因子。结论该方法特异性高、准确度好、精密度高，且4个C组分对质谱的响应因子一致，可以利用高效液相色谱－串联质谱对庆大霉素制剂中各组分进行准确定量。

苹果生长素响应因子(MdARF)基因克隆与表达分析

【目的】克隆苹果(Malus domestica‘Zihong Fuji’)MdARF基因,研究其在生长素和逆境处理下的表达特性。【方法】以‘紫弘富士’叶片c DNA为模板,采用RT-PCR技术克隆得到10个MdARF基因;运用Array技术检测MdARF在不同组织中的表达特性;运用qRT-PCR技术检测MdARF在生长素、盐和甘露醇处理条件下的表达特性。【结果】克隆得到10个MdARF基因(MdARF4-13,GenBank登录号为MG021615~MG021624),其开放阅读框分别为2 136、3 345、2 052、2 400、2 532、2 691、1 782、2 532、3 342和2 034 bp。进化分析表明,MdARF3/7属于AtARF3/4-like,MdARF4/10属于AtARF10/16/17-like,MdARF1/6/11/13属于AtARF1/2-like,MdARF5/9/12属于AtARF5/7/19-like,MdARF2/8属于AtARF6/8-like。亚细胞定位预测分析表明,10个MdARF蛋白均定位于细胞核。MR结构域氨基酸组成预测分析表明,MdARF2/5/8/9/12可能为转录激活子,MdARF1/3/4/6/7/10/11/13可能为转录抑制子。Array结果显示,MdARF在被检测的组织中均有表达。在IAA处理条件下,MdARF1/7/9/10转录水平受到诱导,MdARF2/3/4/6/8/11/12转录水平降低;在盐处理条件下,MdARF9转录水平受到诱导,而MdARF1/5/7/10/12/13转录水平下调;在甘露醇处理条件下,MdARF6/9转录水平受到诱导。【结论】克隆得到10个MdARF基因,其表达水平受IAA、盐或甘露醇诱导或者下调,可能参与调控生长素信号转导以及逆境响应等过程。

响应因子对高效液相色谱法测定柴油族组成的影响

采用高效液相色谱法测定柴油烃族组成,氰基柱作固定相,正庚烷为流动相,辅以反冲技术将样品分离成饱和烃、单环芳烃、双环芳烃和多环芳烃及胶质等组分,用示差折光检测器进行检测,气质联用仪分析得到的样品分析结果作为高效液相色谱法对饱和烃、芳烃和胶质分析进行定量校正的依据,考察了不同的标样测得的响应因子对定量结果的影响。结果发现,对不同组成的油样选用不同类型的标样测得的响应因子进行定量时,结果差别较大。

毛竹生长素响应因子基因家族的鉴定及其在竹笋发育中的表达

以已知拟南芥和水稻生长素响应因子(ARF)蛋白质序列对毛竹基因组数据库进行比对分析显示,毛竹基因组编码39个ARF转录因子;通过生物信息学软件对毛竹ARF基因家族进行分析显示,毛竹ARF基因家族具有进化上的保守性;采用RT-PCR技术研究毛竹竹笋形成过程中ARF基因家族的动态变化,结果显示,在竹笋形成过程中ARF18和11-2基因分别在笋芽萌动和笋体形成过程中发挥调控作用,而ARF6-2基因参与竹笋发育的各个阶段.

基于氢火焰离子化检测仪响应因子的设备泄漏排放核算

氢火焰离子化检测仪(FID)是检测设备泄漏挥发性有机物(VOCs)的主要仪器。通过变异系数分析了FID响应因子与FID型号、被测气体种类和被测气体浓度的关系,并进行了实例验证。分析结果表明,FID响应因子与各因素关联强度的排序为:被测气体种类>FID型号>被测气体浓度。响应因子应用实例的验证结果表明:对于芳烃重整装置145个接触甲苯、二甲苯两组分物料的泄漏设备,响应因子修正后的排放量计算值仅为修正前的18.68%;MTBE装置涉甲醇设备的甲醇排放量计算值修正后为修正前的3倍左右。在此基础上,就设备泄漏VOCs污染源,提出通过响应因子实现排放量精细化核算的建议。

生长素响应因子GmARF10正调节大豆叶片的衰老进程

采用实时荧光定量PCR(qPCR)分析了GmARF10表达模式。通过挖掘大豆基因组信息并参考拟南芥同源基因序列,分析了大豆生长素响应因子GmARF10和小RNA分子Gm-miR160作用位点,构建了pGmARF10∷mGmARF10(mGmARF10)抗降解表达载体;利用农杆菌介导法转化大豆,并对转基因植株叶片发育表型进行了分析。结果表明:GmARF10在大豆[Glycine max(L.)Merri.]根、茎、叶、花和果荚中均有一定程度的表达,其中花内表达量最高,茎内最低,第一复叶表达量低于子叶和第一对真叶。mGmARF10转基因植株复叶形状和大小与对照组没有明显的差异,但其叶绿素含量和最大光量子效率(Fv/Fm)明显下降,叶片衰老标记基因GmCYSP1表达显著增加。研究认为,大豆生长素响应因子GmARF10参与了叶片衰老进程并可能是叶片衰老信号的重要组份。

用纯化合物确定热重质谱联用质谱CO_2响应因子

利用纯化合物KHCO3 的热分解 ,测定了热重质谱联用系统用于质谱定量CO2 的响应因子 ,考察了载气流速、升温速率和试样量等热重操作条件对响应因子定量的影响 ;在限定的线性条件下 ,用该响应因子进行的定量结果与理论计算之间的误差在 3%～ 5

氨基酸类成分以HPLC-ELSD进行检测的响应因子分析

目的:建立五种不同的氨基酸的HPLC-ELSD分析方法,并对其响应因子进行分析。方法:Kromasil C18色谱柱(4.6×250mm,5μm)为固定相,柱温30℃;流动相为含0.1%三氟醋酸的水,流速0.3mL.min-1;ELSD检测参数为:漂移管温度105℃,气体流速2.60L.min-1。通过测定不同氨基酸组分的线性方程,考察其响应因子。结果:不同氨基酸线性方程的斜率具有显著的差异。结论:不同氨基酸HPLC-ELSD检测的响应因子具有明显的不同。