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植物GH3基因家族生物学功能研究进展

园园, 恩和巴雅尔, 齐艳华

植物学报 2023, 58 (5): 770-782. DOI: 10.11983/CBB22263

摘要（1290）

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植物生长素早期响应基因GH3编码的酰胺合酶催化生长素、茉莉酸及苯甲酸衍生物与氨基酸结合, 形成相应的氨基酸复合物。当植物体内生长素浓度过高时, GH3蛋白催化生长素与氨基酸结合, 形成的复合物作为生长素贮存库。当生长素浓度过低时, 生长素-氨基酸复合物被蛋白水解酶水解为生长素, 重新参与生长素信号通路, 从而调控植物体内生长素动态平衡。当植物受到生物或非生物胁迫时, GH3蛋白催化茉莉酸和水杨酸与氨基酸结合, 参与植物胁迫响应。该文从GH3蛋白结构、GH3基因家族分类及其生物学功能方面总结了双子叶模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)、单子叶模式植物水稻(Oryza sativa)及其它植物中GH3基因的研究进展, 为植物GH3基因家族的深入研究提供参考。

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图3 拟南芥生长发育中GH3基因的功能(参考Staswick et al., 1998, 2005; van Loon et al., 1998; Hsieh et al., 2000; Overmyer et al., 2000; Rao et al., 2000; Nakazawa et al., 2001; Takase et al., 2003, 2004; Park et al., 2007b; Jagadeeswaran et al., 2007; Nobuta et al., 2007; Zhang et al., 2007; 2008; 周苹等, 2015; 刘晓东等, 2016; Sherp et al., 2018; 周淑瑶等, 2023)
(A) 拟南芥幼苗; (B) 拟南芥成熟植株

正文中引用本图/表的段落

拟南芥20个GH3基因可分为3个亚家族。亚家族I包含AtGH3.10和AtGH3.11; 亚家族II包含AtGH3.1、AtGH3.2、AtGH3.3、AtGH3.4、AtGH3.5、AtGH3.6、AtGH3.9和AtGH3.17; 其余拟南芥GH3基因归为亚家族III (Staswick et al., 2002)。研究表明GH3基因在拟南芥生长发育及环境响应中发挥重要作用(表1; 图3)。

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