青钱柳生长素响应因子CpARF2L的克隆与分析

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20220407

摘要/Abstract

摘要：

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2 559 bp,编码853个氨基酸;预测其分子量和等电点分别为94 496.33 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。

关键词: 青钱柳, 生长素响应因子, 基因克隆, 序列分析

中图分类号:

S718.46

徐谦, 王樱颖, 陈颖博. 青钱柳生长素响应因子CpARF2L的克隆与分析[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(2): 328-333.

图/表 7

参考文献 32

[1]	方升佐, 杨万霞. 青钱柳的开发利用与资源培育[J]. 林业科技开发, 2003, 17(1): 49-51.
[2]	方升佐, 洑香香. 青钱柳资源培育与开发利用的研究进展[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2007, 31(1): 95-100.
[3]	LIU W, DENG S P, ZHOU D X, et al. 3, 4-seco-dammarane triterpenoid saponins with anti-inflammatory activity isolated from the leaves of Cyclocarya paliurus[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2020, 68(7): 2041-2053.
[4]	WU T, SHEN M Y, LIU S H, et al. Ameliorative effect of Cyclocarya paliurus polysaccharides against carbon tetrachloride induced oxidative stress in liver and kidney of mice[J]. Food and Chemical Toxicology, 2020, 135: 111014.
[5]	陈毓, 陈巍, 李锋涛, 等. 青钱柳化学成分及药理作用研究进展[J]. 畜牧与饲料科学, 2019, 40(12): 61-63.
[6]	SCHATZ M C, WITKOWSKI J, MCCOMBIE W R. Current challenges in de novo plant genome sequencing and assembly[J]. Genome Biology, 2012, 13(4): 243.
[7]	毛霞, 刘晶晶, 李晓春, 等. 雌雄异型异熟青钱柳幼龄林开花习性及交配系统分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2016, 40(6): 47-55.
[8]	OKUSHIMA Y, MITINA I, QUACH H L, et al. AUXIN RESPONSE FACTOR 2 (ARF2): a pleiotropic developmental regulator[J]. The Plant Journal, 2005, 43(1): 29-46.
[9]	WANG D K, PEI K M, FU Y P, et al. Genome-wide analysis of the auxin response factors (ARF) gene family in rice (Oryza sativa)[J]. Gene, 2007, 394(1/2): 13-24.
[10]	XING H Y, PUDAKE R N, GUO G G, et al. Genome-wide identification and expression profiling of auxin response factor (ARF) gene family in maize[J]. BMC Genomics, 2011, 12: 178.
[11]	TOMBULOGLU H. Genome-wide analysis of the auxin response factors (ARF) gene family in barley (Hordeum vulgare L.)[J]. Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology, 2019, 28(1): 14-24.
[12]	WU J, WANG F Y, CHENG L, et al. Identification, isolation and expression analysis of auxin response factor (ARF) genes in Solanum lycopersicum[J]. Plant Cell Reports, 2011, 30(11): 2059-2073.
[13]	LUO X C, SUN M H, XU R R, et al. Genome wide identification and expression analysis of the ARF gene family in apple[J]. Journal of Genetics, 2014, 93(3): 785-797.
[14]	LI S B, OUYANG W Z, HOU X J, et al. Genome-wide identification, isolation and expression analysis of auxin response factor (ARF) gene family in sweet orange (Citrus sinensis)[J]. Frontiers in Plant Science, 2015, 6: 119.
[15]	WAN S B, LI W L, ZHU Y Y, et al. Genome-wide identification, characterization and expression analysis of the auxin response factor gene family in Vitis vinifera[J]. Plant Cell Reports, 2014, 33(8): 1365-1375.
[16]	KALLURI U C, DIFAZIO S P, BRUNNER A M, et al. Genome-wide analysis of Aux/IAA and ARF gene families in Populus trichocarpa[J]. BMC Plant Biology, 2007, 7: 59.
[17]	YU H, SOLER M, MILA I, et al. Genome-wide characterization and expression profiling of the auxin response factor (arf) gene family in Eucalyptus grandis[J]. PLoS One, 2014, 9(9): e108906.
[18]	ELLIS C M, NAGPAL P, YOUNG J C, et al. Auxin response factor 1 and auxin response factor 2 regulate senescence and floral organ abscission in Arabidopsis thaliana[J]. Development (Cambridge, England), 2005, 132(20): 4563-4574.
[19]	SCHRUFF M C, SPIELMAN M, TIWARI S, et al. The auxin response factor 2 gene of Arabidopsis links auxin signalling, cell division, and the size of seeds and other organs[J]. Development (Cambridge, England), 2006, 133(2): 251-261.
[20]	HUGHES R, SPIELMAN M, SCHRUFF M C, et al. Yield assessment of integument-led seed growth following targeted repair of auxin response factor 2[J]. Plant Biotechnology Journal, 2008, 6(8): 758-769.
[21]	LIM P O, LEE I C, KIM J, et al. Auxin response factor 2 (ARF2) plays a major role in regulating auxin-mediated leaf longevity[J]. Journal of Experimental Botany, 2010, 61(5): 1419-1430.
[22]	瞿印权, 陈小玲, 陈必芹, 等. 青钱柳实时荧光定量PCR内参基因的筛选[J]. 分子植物育种, 2021, 19(24): 8133-8140.
[23]	TIWARI S B, HAGEN G, GUILFOYLE T. The roles of auxin response factor domains in auxin-responsive transcription[J]. The Plant Cell, 2003, 15(2): 533-543.
[24]	WANG S K, ZHANG S N, SUN C D, et al. Auxin response factor (OsARF 12), a novel regulator for phosphate homeostasis in rice (Oryza sativa)[J]. New Phytologist, 2014, 201(1): 91-103.
[25]	CHANDLER J W. Auxin response factors[J]. Plant, Cell & Environment, 2016, 39(5): 1014-1028.
[26]	冯媛媛, 侯佩, 李颖楠, 等. 番茄ARF2蛋白的生物信息学分析与亚细胞定位[J]. 生物化学与生物物理进展, 2012, 39(1): 51-58.
[27]	VERT G, WALCHER C L, CHORY J, et al. Integration of auxin and brassinosteroid pathways by auxin response factor 2[J]. PNAS, 2008, 105(28): 9829-9834.
[28]	REN Z X, LIU R Y, GU W T, et al. The Solanum lycopersicum auxin response factor SlARF2 participates in regulating lateral root formation and flower organ senescence[J]. Plant Science, 2017, 256: 103-111.
[29]	刘广超, 丁兆军. 生长素介导环境信号调控植物的生长发育[J]. 植物学报, 2018, 53(1): 17-26.
[30]	关晓溪, 隋常玲, 李金红, 等. 番茄SlARF2基因对叶片老化的影响[J]. 基因组学与应用生物学, 2018, 37(1): 393-399.
[31]	姜倩倩, 曹慧, 张保仁, 等. 平邑甜茶生长素响应因子MhARF2基因克隆与表达分析[J]. 植物生理学报, 2019, 55(2): 194-202.
[32]	黄东梅, 许奕, 吴斌, 等. 香蕉MaARF2基因的克隆及序列表达分析[J]. 热带作物学报, 2020, 41(1): 89-96.

引物名称	引物序列(5'-3')	用途
arf2-F3	CCAYAGCATGCATCTTGG	保守序列扩增
arf2-F4	AGGTGAGATGGGATGARAC
arf2-R1	CCAACAAGCATCATATCAT
arf2-R3	GACCCTTGAAARTCCRCTT
ARF2LRGSP	GATTACGCCAAGCTTGGCATTGGCTCTCTTGAATAAGCAGGTG	3'-RACE
ARF2LFGSP	GATTACGCCAAGCTTCGGATTTGCTGTCGGGCTTTGGG	5'-RACE
ARF2LFNGSP	GATTACGCCAAGCTTAGCAATGTGAGGCTGTGAAACCC	5'-RACE巢式扩增
ARF2LQ-F	ACCGCCGGTTGAAATGATTG	全长扩增
ARF2LQ-R	CTTACAGTAGGGTAGTGAGGC
ARF2L-F	CAAGGTTCACAAGCAGGGGA	实时荧光定量PCR
ARF2L-R	GAGCCATCAATCCACCACCA
Cp18S-F	GTATGGTCGCAAGGCTGAAA
Cp18S-R	CAGACAAATCGCTCCACCAA

引物名称	引物序列(5'-3')	用途
arf2-F3	CCAYAGCATGCATCTTGG	保守序列扩增
arf2-F4	AGGTGAGATGGGATGARAC
arf2-R1	CCAACAAGCATCATATCAT
arf2-R3	GACCCTTGAAARTCCRCTT
ARF2LRGSP	GATTACGCCAAGCTTGGCATTGGCTCTCTTGAATAAGCAGGTG	3'-RACE
ARF2LFGSP	GATTACGCCAAGCTTCGGATTTGCTGTCGGGCTTTGGG	5'-RACE
ARF2LFNGSP	GATTACGCCAAGCTTAGCAATGTGAGGCTGTGAAACCC	5'-RACE巢式扩增
ARF2LQ-F	ACCGCCGGTTGAAATGATTG	全长扩增
ARF2LQ-R	CTTACAGTAGGGTAGTGAGGC
ARF2L-F	CAAGGTTCACAAGCAGGGGA	实时荧光定量PCR
ARF2L-R	GAGCCATCAATCCACCACCA
Cp18S-F	GTATGGTCGCAAGGCTGAAA
Cp18S-R	CAGACAAATCGCTCCACCAA

定位	可信度
细胞核	2.364^*
细胞质	1.466
胞外	0.223
过氧化物酶体	0.210
叶绿体	0.206
细胞质膜	0.135
高尔基体	0.128
线粒体	0.121
溶酶体	0.053
内质网	0.049
细胞骨架	0.025
液泡	0.019

定位	可信度
细胞核	2.364^*
细胞质	1.466
胞外	0.223
过氧化物酶体	0.210
叶绿体	0.206
细胞质膜	0.135
高尔基体	0.128
线粒体	0.121
溶酶体	0.053
内质网	0.049
细胞骨架	0.025
液泡	0.019

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[1]	陈知龙, 郑佳豪, 吴坤龙, 张壹. 4种薯蓣属植物GBSS基因的电子克隆与生物信息学分析[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(8): 1850-1854.
[2]	鲍若晗, 王云冰. 超声辅助法提取青钱柳多糖[J]. 浙江农业科学, 2021, 62(4): 771-773.
[3]	马方芳, 甘林叶, 张善华, 王坚梅, 朱金星. 幼龄期青钱柳叶用林轮作套种西瓜-萝卜管理技术及经济效益[J]. 浙江农业科学, 2021, 62(4): 712-713.
[4]	王鑫煜, 林森洪, 张作法. 不同海拔高度青钱柳活性成分及生物活性的比较[J]. 浙江农业科学, 2020, 61(12): 2545-2547.
[5]	张和云, 朱嘉瑜, 葛杭悦, 陈杨, 陈飞. 水稻耐热性遗传调控机理研究进展[J]. 浙江农业科学, 2019, 60(7): 1097-1100.
[6]	刘婷，廖弋，张仕杰，张维维，蒲晓霞，王雪飞，曾亮，柴薇薇*. 紫羊茅肌动蛋白编码基因核心片段的克隆及序列分析 [J]. 浙江农业科学, 2016, 1(11): 1918-.
[7]	王岚，金建峰，蒋明*，赵罗鹏，田星，楼潇潇. 结球白菜转录因子基因BrCCCH的克隆与分析[J]. 浙江农业科学, 2014, 1(7): 1040-.
[8]	袁菱婧;罗盼;蒋明;李温平;何建婷. 紫苤蓝花青素合成酶基因BocANS的克隆与分析[J]. , 2012, 1(7): 0-1062.
[9]	李孝军;耿新辉;唐行忠;洪青林. 进境黄盖鲽鱼寄生的异尖科线虫rDNA-ITS序列的PCR扩增及分析[J]. , 2012, 1(5): 0-746.
[10]	李春楠;傅巧娟. 分子生物学技术在一串红中的应用[J]. , 2012, 1(3): 0-356.
[11]	王德前;田勇;李进军;沈军达;陶争荣;李国勤;卢立志. 蛋鸭HSP60基因cDNA克隆与序列分析[J]. , 2012, 1(3): 0-409.
[12]	宋帅;林彤;邵军军;丛国正;独军政;高闪电;常惠芸 . 抗O型口蹄疫病毒单克隆抗体轻链可变区的克隆及序列分析[J]. , 2009, 1(04): 0-811.
[13]	魏战勇;王学斌;李明风;张红英;陈红英;杨明凡;崔保安. 猪细小病毒不同代次VP2基因序列差异分析[J]. , 2009, 1(03): 0-607.
[14]	易华山;侯顺利;独军政;胡永浩;常惠芸. 一株H9N2亚型禽流感病毒非结构蛋白基因的克隆及分子特征[J]. , 2009, 1(03): 0-603.