全 文 ：园艺学报，2015，42 (12)：2362–2372.
Acta Horticulturae Sinica
2362 doi：10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0589；http：//www. ahs. ac. cn
柑橘CjGH3.4 和CjGH3.7 基因的生物信息学分
析及表达分析
庞少萍 1,2，谢让金 2，马岩岩 2，钱 春 1，何绍兰 2，易时来 2，吕 强 2，
郑永强 2，邓 烈 2,*
（1 西南大学园艺园林学院，重庆 400715；2西南大学/中国农业科学院柑桔研究所，重庆 400712）
摘 要：以资阳香橙（Citrus junos Sieb. ex Tanaka）为材料，基于柑橘全基因组对两个生长素酰胺合
成酶基因 GH3（Gretchen Hagen 3），即 CjGH3.4 和 CjGH3.7 进行生物信息学分析及表达分析。结果表明：
CjGH3.4 的开放阅读框（ORF）长度为 1 830 bp，编码 609 个氨基酸；CjGH3.7 的 ORF 为 1 800 bp，编码
599 个氨基酸。基因结构分析显示 CjGH3.4 含有两个内含子，CjGH3.7 含有 3 个内含子。通过比对发现，
这两个基因编码的蛋白序列与拟南芥、水稻、大豆、杨树等具有的较高的同源性，相似度可达 66% ~ 81%。
CjGH3.7 主要在叶组织中表达，CjGH3.4 在根和叶组织中表达均较高，且叶高于根。在根和叶组织中，
CjGH3.4 和 CjGH3.7 均受低温、高盐以及 PEG 胁迫诱导，表明其参与了柑橘逆境响应过程。CjGH3.4 和
CjGH3.7 在叶中受到 ABA、ACC、MeJA 和 SA 等诱导，在根中却受到抑制，呈现相反的表达模式。
关键词：柑橘；植物激素；逆境；GH3；基因表达
中图分类号：S 666 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2015）12-2362-11

Bioinformatics and Expression Analysis of CjGH3.4 and CjGH3.7 Genes in
Citrus
PANG Shao-ping1,2，XIE Rang-jin2，MA Yan-yan2，QIAN Chun1，HE Shao-lan2，YI Shi-lai2，LÜ Qiang2，
ZHENG Yong-qiang2，and DENG Lie2,*
（1College of Horticulture and Landscape Architecture，Southwest University，Chongqing 400715，China；2Citrus Research
Institute，Southwest University–Chinese Academy of Agricultural Sciences，Chongqing 400712，China）
Abstract：Based on genomic sequences of citrus，bioinformatics and expression analysis of two GH3
（Gretchen Hagen 3）genes，i.e. CjGH3.4 and CjGH3.7 were done in Citrus junos Sieb. ex Tanaka. The
Open Reading Frame（ORF）of CjGH3.4 and CjGH3.7 contained 1 830 bp and 1 800 bp，encoding a
protein of 609 and 599 amino acid residues，respectively. Comparing cDNA with their corresponding DNA
sequences showed that 2 and 3 introns were contained by CjGH3.4 and CjGH3.7，respectively. CjGH3.4
and CjGH3.7 shared 66%–81% amino acids identities with other plant GH3s from Arabidopsis，Oryza
sativa，Glycine max and Populous trichocarpa. CjGH3.7 predominantly expressed in leaves，CjGH3.4
highly expressed in both leaves and roots with slightly higher expression level in leaves. In roots and

收稿日期：2015–09–11；修回日期：2015–12–10
基金项目：重庆市研究生科研创新项目（CYS2015071）；中央高校科研基本业务费专项资金项目（XDJK2013A002）；重庆市应用开发
计划项目（cstc2013yykfB80001）；西南大学基本科研业务费专项资金项目（XDJK2015C015）；国家科技支撑计划项目（2014BADA16B01）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：2508382131@qq.com）
庞少萍，谢让金，马岩岩，钱 春，何绍兰，易时来，吕 强，郑永强，邓 烈.
柑橘 CitGH3.4 和 CitGH3.7 基因的生物信息学分析及表达分析.
园艺学报，2015，42 (12)：2362–2372. 2363
leaves，CjGH3.4 and CjGH3.7 were both up-regulated by cold，salt and PEG，indicating their pleiotropic
roles in stresses. Additionally，these two genes were also induced by ABA，ACC，MeJA and SA in leaves，
and inhibited in roots，showing opposite expression pattern.
Key words：citrus；phytohormone；stress；GH3；gene expression

植物体内生长素（IAA）以游离态和结合态这两种形式存在，游离态具有活性，结合态可经过
水解变成游离态。在植物调控生长素平衡的机制中，生长素结合物的形成是重要的调节机制之一。
Staswick 等（2005）研究发现，GH3 基因编码的生长素酰胺合成酶能催化 IAA 氨基酸化使生长素失
活，以维持植物体内生长素含量的动态平衡。
植物生长素酰胺合成酶（Gretchenhagen 3）基因是一个基因家族（GH3s），由数个基因成员构
成，与 Aux/IAAs、SAURs（Small auxin up RNAs）等都属于植物生长素早期响应基因家族（Guilfoyle
et al.，1998；Liscum & Reed，2002）。自第 1 个 GH3 基因从大豆中获得后，相继从烟草、拟南芥、
水稻、葡萄、苹果等植物中克隆和分析了 GH3 基因（Wright et al.，1987；Roux et al.，1997；Staswick
et al.，2002；Jain et al.，2006；Böttcher et al.，2010；Devoghalaere et al.，2012）。根据 GH3 蛋白序
列特征，以及与之作用的底物特异性将拟南芥中的 GH3 蛋白分为 3 大类（Staswick et al.，2002），
即 GroupⅠ、GroupⅡ和 GroupⅢ。GroupⅠ蛋白包括 AtGH3.11（JAR1/FIN219）和 AtGH3.10（DFL2）
两个成员，FIN219 能够致使茉莉酸（Jasmonic acid，JA）腺苷化以及催化茉莉酸与异亮氨酸的衍生
物（JA-Ile）的生成，也有研究表明 JAR1 能够通过催化 IAA 与乙烯合成前体 1–氨基环丙烷基羧酸
（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid，ACC）的连接来调控 JA 与乙烯的合成（Staswick & Tiryaki，
2004）；GroupⅡ成员包括 AtGH3.1、AtGH3.2（YDK）、AtGH3.3、AtGH3.4、AtGH3.5（AtGH3a）、
AtGH3.6（DFL1）、AtGH3.9 和 AtGH3.17 等 8 个，能催化 IAA 腺苷化以及与氨基酸的结合，其中
AtGH3.5（AtGH3a）还能催化水杨酸（SA）腺苷化以及与氨基酸的结合（Zhang et al.，2007）；Group
Ⅲ的 10个成员中仅AtGH3.12（PBS3）被认为可能与促进SA腺苷化以及与氨基酸的结合有关（Nobuta
et al.，2007），其余成员的功能尚未明确。
GH3 基因的表达受其他基因的调控。Ulmasov 等（1997）研究发现，ARF 基因通过与 Aux/IAAs
基因的互作来调控生长素的浓度，从而影响 GH3 基因的表达；Tian 等（2004）的研究表明在拟南芥
中过量表达 ARF8 可以诱导 AtGH3.6、AtGH3.5、AtGH3.17 基因的表达；然而，Mallory 等（2005）
的研究却发现 ARF18 抑制了 GH3 基因的表达。Swarup 等（2002）对大豆的研究发现，bZIP 转录因
子 HY5 能与 GH3 基因的 TGACTG 启动子元件结合从而调控其表达。此外，许多研究表明，植物激
素如乙烯、JA、SA 和 ABA 等，以及重金属、干旱、病菌侵染等都能影响 GH3 的表达（Lang et al.，
2005；Liu et al.，2005；Park et al.，2007；Zhang et al.，2007；Riemann et al.，2008）。
Staswick 等（1998）和 Jagadeeswaran 等（2007）的研究表明，GH3 蛋白在参与 JA 和 SA 介导
的植物防卫反应中起到了重要作用，此外，GH3 蛋白还与植物光形态建成有关（Hsieh et al.，2000；
Riemann et al.，2008）。近年来大量研究表明，GH3 蛋白在植物生长、器官发育、果实成熟、光信
号转导以及对非生物胁迫的耐受性和植物防御等方面都发挥了作用（Woodward & Bartel.，2005；
Wang et al.，2007；Chen et al.，2010；Westfall et al.，2012；Ostrowski & Jakubowska，2013；曾文
芳 等，2015），然而针对柑橘 GH3 基因的克隆及功能分析鲜有报道。
资阳香橙（Citrus junos Sieb. ex Tanaka ）是一种软枝香橙，抗逆性较强，是研究砧木抗逆基因
的优良材料。根据前期试验对柑橘 GH3 家族成员的生物信息学分析发现 CjGH3.4 和 CjGH3.7 两个

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Bioinformatics and expression analysis of CjGH3.4 and CjGH3.7 genes in Citrus.
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基因与拟南芥中的 AtGH3.6 和 AtGH3.9 逆境响应基因（Nakazawa et al.，2001；周苹 等，2015）同
源关系最近，因此在众多柑橘 GH3 基因中选择了 CjGH3.4 和 CjGH3.7 进行基因结构分析，同时研
究其在外源激素以及非生物胁迫下的表达模式，为进一步分析其生物功能以及揭示资阳香橙砧木抗
逆的分子机制奠定了基础。
1 材料与方法
1.1 试材及处理
2014 年 12 月从国家果树种质（重庆）柑桔圃采集资阳香橙成熟果实，从中取种子后依次用 NaOH
（1 mol · L-1）处理 30 min，3%次氯酸消毒 30 min，无菌水清洗 3 ~ 5 次，剥去种皮后播于 MS 培养
基中，在 28 ℃、16 h 光照/8 h 黑暗条件下培养 1 个月，获得幼苗。
对香橙幼苗分别用 ABA（100 μmol · L-1）、ACC（20 μmol · L-1）、MeJA（2 mmol · L-1）、SA（100
μmol · L-1）进行处理，以等量清水处理为对照，8 h 后收集上述幼苗的叶和根，用液氮速冻后保存
于–80 ℃冰箱备用。
另取幼苗分别用 4 ℃低温、NaCl（250 mmol · L-1）和 PEG6000（20%）进行胁迫处理，在 0、
2、4、8 和 12 h 收集处理幼苗的叶和根，取 0 h 的幼苗作为对照，用液氮速冻后保存于–80 ℃冰箱
备用。
1.2 基因克隆与生物信息学分析
表 1 本研究中所用的引物
Table 1 Primers used in this study
基因
Gene
引物名称
Prime name
引物序列
Prime sequence
CjGH3.4-F CTTGGGACACCTCTTTGTG CjGH3.4
CjGH3.4-R TGAAAGTGTCACGGTCTGTT
CjGH3.7-F GCCATTTTGATGTAGACGC CjGH3.7
CjGH3.7-R CCACCTGAAGTTCCAGAGC
Actin Actin-F CCCCATCGTTACCGTCCAG
Actin-R CGCCTTGCCAGTTGAATATCC

总 RNA 采用 RNAprep pure 试剂盒（天根生化科技有限公司）提取。cDNA 合成按 TaKaRa 公
司 PrimeScriptTM RT reagent Kit 反转录试剂盒说明书进行。基于前期的研究（Xie et al.，2015），选
出 2个植物生长素酰胺合成酶GH3s基因成员，
即 CjGH3.4（Ciclev10017968m.g）和 CjGH3.7
（Ciclev10019393m.g）做进一步分析。这两个
基因的基因组和 mRNA 序列从 phytozome
（http：//www. phytozome. net）数据库中获取，
用于分析基因结构。基于 CjGH3.4 和 CjGH3.7
的 mRNA 序列，应用 Primer 5.0 软件，设计其
特异性引物（表 1）用于基因表达分析。
基因结构采用 GSDS 软件（http：//gsds. cbi.
pku. edu. cn/）进行分析；CjGH3.4 和 CjGH3.7 基因的启动子元件由 plantCARE（http：//bioinformatics.
psb. ugent. be/webtools/plantcare/html/）进行分析；采用 BLASTp 进行多序列比对（http：//blast. ncbi.
nlm. nih. gov/Blast. cgi）；CjGH3.4 和 CjGH3.7 蛋白的基本理化性质由在线软件 ExPASy-ProtParam
（ http： //web. expasy. org/protparam/）进行预测；采用 TMHMM（ http： //www. cbs. dtu.
dk/services/TMHMM/）和 MBC（http：//cello. life. nctu. edu. tw/）软件对 CjGH3.4 和 CjGH3.7 蛋白
的跨膜结构和亚细胞定位进行预测；为了解 CjGH3.4 和 CjGH3.7 与其他植物 GH3 蛋白的亲缘关系，
从 NCBI 数据库中获取了拟南芥、葡萄、水稻和大豆等作物的 GH3 蛋白序列，用 MEGA5.1 软件，
Neighbor-Joining 法构建系统发育树，Bootstrap 值为 1 000。
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1.3 实时荧光定量分析
以柑橘 Actin 用作内参基因（表 1），使用 SYBR Premix Ex TaqTMⅡ（Perfect Real Time）试剂盒，
用 iCycler® Thermal Cycler 荧光定量 PCR 仪（Bio-RAD，USA）进行实时荧光定量分析。PCR 反应
体系（10 µL）为：5 µL Premix Ex Taq（2×）、0.5 µL 正向引物（10 µmol · L-1）、0.5 µL 反向引物（10
µmol · L-1）、1 µL 总 cDNA、3 µL ddH2O。PCR 反应程序为 95 ℃变性 90 s，然后按 95 ℃ 10 s、60
℃ 15 s、72 ℃ 20 s，循环 40 次；72 ℃延伸 90 s。每个试验设置 3 次生物学重复和 3 个计数重复。
数据分析按照公式：2-∆∆Ct（∆Ct = CtGH3.4–CtActin，∆Ct = CtGH3.7–CtActin）计算。用 SPASS19.0 软件
进行数据的统计分析。
2 结果与分析
2.1 柑橘CjGH3.4 和CjGH3.7 基因生物信息学分析
2.1.1 基因的结构特征
经过分析发现，CjGH3.4 的开放阅读框长度为 1 830 bp，CjGH3.7 的开放阅读框长 1 800 bp；
CjGH3.4 含有 2 个内含子，CjGH3.7 含有 3 个内含子（图 1）。另外，这 2 个基因位于 clementine 全
基因组不同的两个框架上，即 CjGH3.4 基因位于第 2 框架（scaffold 2：21018429 ~ 21020505），而
CjGH3.7 基因位于第 3 框架上（scaffold 3：45594730 ~ 45597938）。






图 1 CjGH3.4 和 CjGH3.7 基因序列结构
Fig. 1 The genomic structure of the CjGH3.4 and CjGH3.7 gene

2.1.2 启动子分析
基于柑橘全基因组，从数据库 Phytozome（http：//phytozome. jgi. doe. gov/pz/portal. html）中获
取 CjGH3.4、CjGH3.7 基因起始密码子上游 2 000 bp DNA 序列进行启动子序列分析。结果显示，这
两个基因的上游调控元件中均存在激素响应元件：例如生长素响应元件 TGA（AACGAC）、ABA 响
应元件 CE3（GACGCGTGTC）、乙烯响应元件 ERE（ATTTCAAA）、MeJA 响应元件 CGTCA 基序
（CGTCA）、SA 响应元件 TCA（CCATCTTTTT）、胚乳特异性表达 GCN4 基序（TGTGTCA）等；
环境响应元件：例如响应生物防御和逆境胁迫的富含 TC 的重复序列（ATTTTCTTCA）、光响应元
件 ACE（AAAACGTTA）、热激响应元件 HSE（AAAAAATTTC）等，以及 MYB 转录调控元件 MBS
（C/TAACTG)。值得注意的是 CjGH3.7 中存在低温响应元件 LTR（CCGAAA），而 CjGH3.4 中却没
有发现该元件。该分析结果表明CjGH3.4 和CjGH3.7广泛参与激素调控的植物生长发育和逆境响应。
2.1.3 蛋白质结构、定位预测及亲缘关系分析
预测结果显示 CjGH3.4 编码的蛋白含有 609 个氨基酸，分子量为 68.5 kD，等电点 5.37，不稳
定系数为 42.86，亲水性平均系数（GRAVY）值为–0.237，属于稳定性较差的亲水性蛋白；CjGH3.7
基因编码含 599 个氨基酸残基的蛋白，分子量为 68.1 kD，等电点 5.76，不稳定系数为 45.72，GRAVY

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值为–0.233，属于稳定性较差的亲水性蛋白。这两个基因编码的蛋白均未发现跨膜结构，其中
CjGH3.4 蛋白定位在外膜上，而 CjGH3.7 蛋白定位在细胞质中，暗示这两个基因发挥着不同的生物
功能。
通过氨基酸序列比对发现，CjGH3.4 和 CjGH3.7 蛋白保守性均很高。然而，在 CjGH3.4 的 1 ~ 25、
392 ~ 407、520 ~ 534、603 ~ 609 区域，在 CjGH3.7 的 1 ~ 13、392 ~ 412、520 ~ 537、603 ~ 609 区
域内保守性较差（图 2）。
































图 2 不同植物的 GH3 氨基酸序列比对图
Fig. 2 Amino acid sequence alignment between CjGH3.4，CjGH3.7 and its homologous GH3 from other species
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基于不同植物的 GH3 氨基酸序列，使用 MEGA5.1 软件用 Neighbor-Joining 法构建 NJ 进化树，
结果显示，来自不同植物的 14 个 GH3 蛋白形成了 3 个分支，即 A1、A2、A3（图 3）。值得注意的
是，每个分支中均包含双子叶植物和单子叶植物的 GH3 成员，表明这两类植物的 GH3 起源于同一
祖先。CjGH3.4 与 AtGH3.6 和 AtGH3.5 聚在一起，形成一个亚支，而 CjGH3.7 与拟南芥 AtGH3.9、
GmGH3.9 和 VvGH3.9 形成一个亚支，与 VvGH3.9 亲缘关系最近，同源性最高。














图 3 CjGH3.4 和 CjGH3.7 与其同源的不同植物 GH3 氨基酸序列构建的系统进化树
分支处的数值表示支持率。
Fig. 3 Phyogene tree of Citrus CjGH3.4，CjGH3.7 and its homologs from other species
Numbers besides the branches indicate the support rate.
2.2 基因表达分析
2.2.1 不同组织（器官）中的表达差异











图 4 CjGH3.4 和 CjGH3.7 基因在不同组织中的相对表达量
Fig. 4 Relative expression levels of CjGH3.4 and
CjGH3.7 genes in different tissues
利用实时荧光定量 PCR 技术分析了
CjGH3.4、CjGH3.7 在资阳香橙幼苗根和叶中
的表达量，结果显示二者在叶组织中的表达水
平均高于根组织，其中 CjGH3.7 在根组织中表
达量极低（图 4）。
2.2.2 外源激素对CjGH3.4和 CjGH3.7 基因表
达的影响
香橙幼苗用 ABA、MeJA、SA、ACC 处理
8 h 后，叶组织中 CjGH3.4 和 CjGH3.7 的表达
量均受到诱导而增强，而在根中却受到抑制，
呈现相反响应模式。在叶组织中，ACC 对
CjGH3.4 的诱导效应显著高于其他激素（图 5），而 CjGH3.7 受 MeJA 和 ACC 的诱导强于 ABA 和
SA。在根中，SA 对 CjGH3.4 的抑制作用显著强于 ACC、ABA 和 MeJA，而 ABA、MeJA、SA 和
ACC 都严重抑制了 CjGH3.7 的表达。
2.2.3 非生物胁迫对表达的影响
在不同的非生物胁迫处理下，CjGH3.4 和 CjGH3.7 的响应模式存在差异，即使在同一逆境下，
在不同组织间的表达模式也不同。

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图 5 不同外源激素处理下 CjGH3.4 和 CjGH3.7 基因的表达量
不同小写字母表示差异显著（P < 0.05）。下同。
Fig. 5 Changes in expression of CjGH3.4 and CjGH3.7 genes under treatments of exogenous plant hormones
The different letter in same line means significant difference（P < 0.05）. The same below.

在 4 ℃低温胁迫下，叶组织中 CjGH3.4 的表达水平在 0 ~ 4 h 呈现轻微的下降趋势，后明显升
高，在根组织中 0 ~ 4 h 内没有明显差异，在 8 h 时骤然升高至峰值后恢复正常。在 4 ℃低温处理后，
CjGH3.7 在叶和根中的表达均从 2 h 开始一直处于明显升高状态，特别是在根组织中处理 12 h 后的
表达仍处于上升趋势（图 6）。值得注意的是 CjGH3.7 对冷害的响应明显较 CjGH3.4 快，这可能和
CjGH3.7 启动子区域存在低温响应元件而 CjGH3.4 不存在有关。


















图 6 在 4 ℃胁迫下 CjGH3.4 和 CjGH3.7 基因的表达量
Fig. 6 Changes in expression of CjGH3.4 and CjGH3.7 genes under treatment of 4 ℃ stress

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在 NaCl 胁迫下，CjGH3.4 在叶组织中的表达水平在 0 ~ 4 h 呈现轻微的下降趋势，后明显升高，
在根组织中 0 ~ 2 h 内没有明显差异，从 2 h 开始升高并一直维持在该水平直至 12 h；而 CjGH3.7 在
叶和根中的表达呈现先显著升高，后恢复至正常水平的趋势（图 7）。



















图 7 在 Nacl 胁迫下 CjGH3.4 和 CjGH3.7 基因的表达量
Fig. 7 Changes in expression of CjGH3.4 and CjGH3.7 genes under treatment of NaCl stress

在 PEG 胁迫下，叶组织中 CjGH3.4 受 PEG6000 胁迫诱导，表达量在 2 h 达到最大值，后逐渐
降低；而根组织中先下降，然后上升，在 8 h 至最高点后再次下降（图 8）。CjGH3.7 对 PEG6000 胁
迫的响应在根和叶组织中大体趋势一致，即先升高后降低，在叶中的响应较在根中早，在胁迫 2 h
时即达到峰值，此外，根中的表达量始终显著低于叶片组织。




















图 8 在 PEG 胁迫下 CjGH3.4 和 CjGH3.7 基因的表达量
Fig. 8 Changes in expression of CjGH3.4 and CjGH3.7 genes under treatment of PEG stress

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3 讨论
本研究中从柑橘幼苗组织中获得的两个 GH3 基因（CjGH3.4 和 CjGH3.7），其编码的蛋白序列
与毛果杨中的 GH3 蛋白相似性高达 81%，与水稻相似性最低（66%），可见，GH3 蛋白在植物进化
过程中保守性非常高，该观点与 Terol 等（2006）的研究结果一致。据此，可以根据已知功能的 GH3
预测 CjGH3.4 和 CjGH3.7 基因的生物功能。
孙涛等（2010）对拟南芥 GH3 基因家族的启动子进行分析发现，AtGH3s 基因上游启动子区域
普遍存在组织和器官特异性表达顺式元件（ATTGG/ATCACT/AAGAAAC/CTCTT）。通过对 CjGH3.4
和 CjGH3.7 启动子分析发现，这两个基因的启动子区域也存在器官特异性表达顺式元件
（TGTGTCA），这为解释本试验中 CjGH3.4 和 CjGH3.7 在根和叶中的不同表达量提供了依据。此外，
在 CjGH3.4 和 CjGH3.7 启动子内还存在生长素响应元件 TGA（AACGAC）、ABA 响应元件 CE3
（GACGCGTGTC）、乙烯响应元件 ERE（ATTTCAAA）、MeJA 响应元件 CGTCA 基序（CGTCA）、
SA 响应元件 TCA（CCATCTTTTT）、热激响应元件 HSE（AAAAAATTTC）以及 MYB 基因调控元
件 MBS（CAACTG），由此推测 CjGH3.4 和 CjGH3.7 可能参与植物生长发育与逆境响应过程。
聚类分析结果显示 CjGH3.4 与 AtGH3.6，CjGH3.7 与 AtGH3.9 分别位于不同的亚支中。在拟南
芥中，GH3 蛋白可划分为 3 类，AtGH3.6 与 AtGH3.9 均属于第Ⅱ类，这类蛋白均能催化 IAA 与氨
基酸的联接，形成 IAA—氨基酸结合物致使 IAA 钝化失去活性，从而维持 IAA 的动态平衡（Zhang et
al.，2007）。可见，CjGH3.4 和 CjGH3.7 可能具有将 IAA 氨基化的功能，在维持内源 IAA 平衡方面
发挥着重要作用。Nakazawa 等（2001）的研究发现拟南芥中 AtGH3.6（DFL1）的表达受生长素诱
导，过表达 AtGH3.6 导致芽和胚轴细胞的伸长以及侧根的形成明显受到抑制。此外，在光照条件下
过表达 AtGH3.6 的植株下胚轴变短；而在黑暗条件下，下胚轴长度和野生型没有区别，但 AtGH3.6
的表达并不受光的调控，这表明 AtGH3.6 参与了光信号转导途径，起到了将生长素途径与光信号转
导途径联系起来的作用。周苹等（2015）的研究表明拟南芥 AtGH3.9 参与了生长发育调控，过量表
达该基因可导致植株明显矮小，下胚轴伸长，雄蕊变短，果荚短小。CjGH3.4 和 CjGH3.7 是否具有
上述生物功能有待于进一步研究。
在逆境条件下，GH3 基因的表达一方面可通过调控植物体内激素的动态平衡来调节植物的生
长，另一方面可通过激活 SA、JA 和乙烯信号途径从而提高植物对逆境的抗性（孙涛 等，2008）。
前人研究表明，重金属、H2O2 以及病菌侵染均可诱导 GH3 基因的表达（Hagen et al.，1988；Ulmasov
et al.，1994；Zhang et al.，2007）。Park 等（2007）的研究表明拟南芥 GH3 基因突变体 WES1 对干
旱、冷害和盐害等非生物胁迫具有明显的抗性。在本试验中，CjGH3.4 和 CjGH3.7 对冷害、高盐以
及 PEG 胁迫均具有响应，表明这两个基因参与了植物逆境响应，该结果与前人研究结论一致。此外，
大量研究表明，GH3 基因能响应 ACC、ABA、MeJA 与 SA 等激素调控（Staswick & Triyabi，2002；
Staswick et al.，2004；Jagadeeswaran et al.，2007；Rahul et al.，2012），本研究结果与前人一致，表
明该基因参与了植物生长发育以及抗逆过程的植物激素信号转导途径。
综上，本研究的结果为进一步阐明 CjGH3.4 和 CjGH3.7 在柑橘生长发育与抗逆过程中的调控功
能提供了理论依据。

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