付鴻博，于斯嘉，袁盛勇，李 杰，楊永超，岳 龍，羅振興

（1.紅河學(xué)院 a.生物科學(xué)與農(nóng)學(xué)學(xué)院；b.云南省高校滇南特色生物資源研究與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 蒙自661199；2.吉林省東遼縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，吉林 東遼 136600；3.白城市林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 白城 137000）

植物生長素在植物的生長發(fā)育過程中至關(guān)重要[1]，生長素也是最先被發(fā)現(xiàn)的植物激素，它對植物頂端優(yōu)勢、根系和果實(shí)的生長發(fā)育均有重要的影響[2-3]。GH3(Gretchen Hagen 3)基因家族是一類主要的生長素原初反應(yīng)[4]，可以使吲哚-3-乙酸(IAA)與某些特定的氨基酸形成共軛化合物[5]，從而影響IAA含量，進(jìn)而對植物生長發(fā)育起到調(diào)控作用。首個(gè)GH3基因從大豆中鑒定后，陸續(xù)在多種植物中鑒定出GH3基因[6]。隨著GH3基因在不同植物中逐漸被克隆后，其功能分析也逐漸受到關(guān)注[7]。GH3基因在植物生長發(fā)育、脅迫響應(yīng)及影響果實(shí)成熟等方面均具有重要的作用。擬南芥AtGH3.11基因編碼的蛋白參與了遠(yuǎn)紅光對基因的影響，與植物光形態(tài)建成密切相關(guān)[8]，過表達(dá)擬南芥GH3基因后葉片的生長狀況和形態(tài)都有所變化[9]，AtGH3.9影響植物初生根的發(fā)育[10]。水稻中GH3基因影響了茉莉酸甲酯的表達(dá)[11]，在光形態(tài)建成過程中能同時(shí)調(diào)控光信號和茉莉酸信號途徑。印度芥菜的BjGH3.1的表達(dá)量變化影響了葉片和根系的生長[12]。水稻OsGH3-2調(diào)節(jié)生長素和脫落酸水平，提高了抗旱性和抗寒性[13]。過表達(dá)擬南芥AtGH3.5基因提高植物系統(tǒng)抗病性，提示GH3基因介導(dǎo)GH3與生長素信號通路的相互作用[14]。在辣椒果實(shí)中，GH3蛋白的活性與果實(shí)成熟有關(guān)，在心包膜和胎盤中高度表達(dá)，GH3基因受乙烯誘導(dǎo)，過表達(dá)辣椒GH3基因刺激番茄果實(shí)提早成熟[15]。

‘棗’是棗屬(Ziziphus)植物的總稱，為鼠李科(Rhamnaceae)植物中最重要的一個(gè)屬，在我國，‘棗’(Ziziphus jujuba)主要指棗屬植物之中的一個(gè)栽培種，為落葉喬木或灌木。我國棗演化歷史悠久，種質(zhì)資源豐富，最早起源于黃河中下游地區(qū)，除高海拔和高緯度等地區(qū)外均有分布[16]。目前關(guān)于棗生長發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)與相關(guān)激素的研究主要集中在外源激素調(diào)控[17]和內(nèi)源激素含量的變化[18]，關(guān)于激素相關(guān)分子機(jī)制的研究較少。本研究通過生物信息學(xué)的方法對棗GH3基因家族做了比較完整的分析，為進(jìn)一步研究棗GH3基因功能奠定了重要的基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 棗GH3基因家族成員鑒定

棗基因組數(shù)據(jù)下載于NCBI數(shù)據(jù)庫，隱馬爾可夫模型(PF03321)下載于Pfam數(shù)據(jù)庫，利用Hmmer 3.0構(gòu)建本地蛋白數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行搜索，對候選GH3基因的結(jié)構(gòu)域利用NCBI數(shù)據(jù)庫進(jìn)行驗(yàn)證，最終確定得到19個(gè)棗GH3基因家族成員。

1.2 棗GH3基因的生物信息學(xué)及表達(dá)分析

利用在線數(shù)據(jù)庫ProtParam, PSORT II Prediction和SOMPA對最終確定的棗GH3基因家族成員的理化性質(zhì)、亞細(xì)胞定位和二級結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。利用MEGA 7采用Neighbor-Joining法(Bootstrap replications=1000)對所鑒定到的ZjGH3和擬南芥GH3蛋白進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建。根據(jù)基因位置信息對棗GH3基因結(jié)構(gòu)和染色體定位進(jìn)行分析，利用在線數(shù)據(jù)庫MEME和PlantCARE對motif基序和啟動子元件進(jìn)行分析。利用課題組前期測得的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，將棗GH3基因在‘壺瓶棗’果實(shí)發(fā)育的三個(gè)時(shí)期白熟期(H1)，半紅期(H2)和全紅期(H3)的表達(dá)情況進(jìn)行分析。利用TBtools軟件進(jìn)行可視化繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 棗GH3基因家族成員進(jìn)化樹分析

為了解棗GH3蛋白的進(jìn)化關(guān)系，利用MEGA 7對所鑒定得到的19個(gè)ZjGH3基因家族成員與擬南芥GH3蛋白進(jìn)行了系統(tǒng)進(jìn)化樹分析（圖1），結(jié)果顯示，根據(jù)擬南芥的分類依據(jù)可將棗GH3基因家族成員分成三大類，其中Clade1包括了5個(gè)成員，Clade2和Clade3均包括了7個(gè)成員。

圖1 棗和擬南芥GH3基因家族成員的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析Fig.1 Phylogenetic tree analysis of GH3 family members from Z.jujuba and Arabidopsis thaliana

2.2 棗GH3基因家族成員的多序列比對及基因結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)棗GH3蛋白序列單獨(dú)構(gòu)建了進(jìn)化樹（圖2A），分類結(jié)果與同擬南芥分析時(shí)的結(jié)果一致，同樣可分為三大類，包括Clade1～Clade3。通過分析棗GH3蛋白結(jié)構(gòu)域發(fā)現(xiàn)（圖2C），19個(gè)棗GH3基因家族成員包括了GH3保守結(jié)構(gòu)域，進(jìn)一步說明19個(gè)GH3基因均屬于GH3基因家族成員。為了進(jìn)一步了解棗GH3基因信息和蛋白特征，對其motif基序（圖2B）和基因結(jié)構(gòu)（圖2D）進(jìn)行分析，結(jié)果表明motif3和motif6保守度最高，只在ZjGH3-4中沒有被預(yù)測到，在其他18個(gè)ZjGH3中均被預(yù)測到，同時(shí)發(fā)現(xiàn)ZjGH3-10只包括了motif3和motif6。其次為motif1和motif4，motif1在ZjGH3-1和ZjGH3-10未被預(yù)測到，motif4在ZjGH3-9和ZjGH3-10未被預(yù)測到?；蚪Y(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明，所有家族成員的基因結(jié)構(gòu)都較為簡單，包括2到5個(gè)外顯子且均有UTR組成。Clade2中ZjGH3-4含有兩個(gè)外顯子，其他的6個(gè)基因家族成員均含有3個(gè)外顯子。Clade1中的5個(gè)家族成員的外顯子數(shù)量有差異，ZjGH3-9和ZjGH3-10含有2個(gè)外顯子，ZjGH3-13含有3個(gè)外顯子，ZjGH3-14含有4個(gè)外顯子，ZjGH3-15含有5個(gè)外顯子。Clade3中的7個(gè)成員的外顯子數(shù)量在3-5個(gè)，但外顯子的分布格局相對一致。

圖2 棗GH3基因家族的進(jìn)化樹(A)、motif基序(B)、保守結(jié)構(gòu)域(C)和基因結(jié)構(gòu)(D)分析Fig.2 Analysis of phylogenetic relationships (A), motif structure (B), conserved domain (C) and gene structure (D) in ZjGH3 gene family

2.3 棗GH3基因家族成員的理化性質(zhì)分析

對所鑒定的棗GH3基因家族成員進(jìn)行理化性質(zhì)和二級結(jié)構(gòu)分析后發(fā)現(xiàn)（表1），ZjGH3基因家族成員所編碼的氨基酸長度范圍較大，為149 aa(ZjGH3-10)～629 aa(ZjGH3-15)，除ZjGH3-1、ZjGH3-4、ZjGH3-10、ZjGH3-13和ZjGH3-16五個(gè)家族成員外，其余14個(gè)家族成員所編碼的氨基酸長度基本均在600 aa左右。分子量在17.35～71.24 kD之間。等電點(diǎn)在5.21 (ZjGH3-13)～8.90 (ZjGH3-1)，其中ZjGH3-1、ZjGH3-2、ZjGH3-3和ZjGH3-4的等電點(diǎn)大于7，均為堿性蛋白，其余的家族成員均為酸性蛋白。不穩(wěn)定系數(shù)范圍在34.34 (ZjGH3-3)～56.54 (ZjGH3-10)，其中有11個(gè)為穩(wěn)定蛋白，8個(gè)為不穩(wěn)定蛋白。脂肪族氨基酸指數(shù)范圍在80.54 (ZjGH3-10)～94.91(ZjGH3-11)，親水性范圍在-0.501 (ZjGH3-10)～-0.063 (ZjGH3)，表明所有家族成員均為親水性蛋白。亞細(xì)胞定位分析后發(fā)現(xiàn)，全部家族成員被定位在細(xì)胞質(zhì)（15個(gè)）和細(xì)胞核（4個(gè)）上。

表1 棗GH3基因家族成員的理化性質(zhì)及二級結(jié)構(gòu)Table 1 The physicochemical properties and secondary structure of the GH3 gene family of Z.jujuba

對二級結(jié)構(gòu)預(yù)測后發(fā)現(xiàn)，全部家族成員均有α-螺旋、延伸鏈、β-折疊和無規(guī)則卷曲構(gòu)成，其中β-折疊的比例最低，分布范圍在（4.01%～6.49%），α-螺旋（35.29%～59.06）和無規(guī)則卷曲（28.86%～44.35）的占比最高，除ZjGH3-10以外的其他家族成員的α-螺旋和無規(guī)則卷曲的比例相差較小，基本均在40%左右。說明ZjGH3家族成員的二級結(jié)構(gòu)主要由α-螺旋和無規(guī)則卷曲構(gòu)成且行使主要功能。

2.4 棗GH3基因啟動子順式作用元件分析

利用PlantCARE在線工具對棗GH3基因前2.0 kb序列的啟動子順式作用元件進(jìn)行分析(圖3)。結(jié)果表明，ZjGH3基因家族含有類型豐富的啟動子元件且分布不規(guī)律。所有基因都分析到了光響應(yīng)元件（G-box、Box II、TCCC-motif和I-box等），ZjGH3-17和ZjGH3-13基因均分析到了超過15個(gè)光響應(yīng)元件，為所有基因所有元件中數(shù)量最多的。與結(jié)合MYB位點(diǎn)的元件包括MRE、MBS和CCAAT-box，三大類中的基因基本都分析到了上述三個(gè)元件，但數(shù)量較少。與激素相關(guān)的響應(yīng)元件包括茉莉酸甲酯響應(yīng)元件（CGTCA-motif和TGACG-motif）、赤霉素響應(yīng)元件（P-box）、生長素響應(yīng)元件（TGA-element和AuxRE）和脫落酸響應(yīng)元件（ABRE），19個(gè)ZjGH3基因中只有ZjGH3-12和ZjGH3-18兩個(gè)基因沒有與茉莉酸甲酯響應(yīng)相關(guān)的元件，ZjGH3-16與茉莉酸甲酯響應(yīng)相關(guān)的元件數(shù)量較多，共10個(gè)。Clade1和Clade3兩大類中的12個(gè)家族成員都有與脫落酸響應(yīng)相關(guān)的元件。與生長素響應(yīng)的元件較少，只在ZjGH3-16、ZjGH3-17、ZjGH3-9和ZjGH3-10四個(gè)基因中分析到。與植物生長發(fā)育響應(yīng)的相關(guān)元件中，Clade3分類中只有ZjGH3-11和ZjGH3-12分析到與玉米醇溶蛋白相關(guān)的元件（O2-site）。與種子特異性調(diào)控相關(guān)的元件（RY-element）只在Clade2分類中ZjGH3-4基因的啟動子區(qū)域被分析得到。與脅迫響應(yīng)相關(guān)的元件中，無氧誘導(dǎo)元件（ARE）只在ZjGH3-4和ZjGH3-7基因的啟動子區(qū)域沒有被分析到，機(jī)械損傷（WUN-motif）、防御和應(yīng)激（TC-rich repeats）響應(yīng)元件只在Clade3中的部分基因的啟動子區(qū)域被分析到。綜上，ZjGH3基因可能受光照、茉莉酸甲酯和無氧誘導(dǎo)等多種因素的調(diào)控。

圖3 棗GH3基因的啟動子分析Fig.3 Promoter analysis of ZjGH3 genes

2.5 棗GH3基因的染色體分布

為了解棗GH3基因家族成員在棗染色體上的分布情況，通過繪制染色體定位圖可以發(fā)現(xiàn)（圖4），19個(gè)棗GH3基因家族成員中有15個(gè)基因被定位到棗的12條染色體中的Chr4、Chr8、Chr9、Chr10、Chr11和Chr12共6條染色體上，其他的6條染色體沒有棗GH3基因分布。在Chr4和Chr8定位到了最多的ZjGH3基因，均包括了4個(gè)。在Chr11上只定位1個(gè)ZjGH3基因。ZjGH3-16、ZjGH3-17、ZjGH3-18和ZjGH3-19這4個(gè)基因未被定位到棗的12條染色體上。通過分析棗GH3基因發(fā)現(xiàn)，19個(gè)GH3基因中有14個(gè)基因都有基因復(fù)制事件，包括ZjGH3-2～ZjGH3-3、ZjGH3-2～ZjGH3-4和ZjGH3-5～ZjGH3-6等8對基因復(fù)制事件。

圖4 棗GH3基因在染色體上的分布Fig.4 Chromosome location of the ZjGH3 genes

2.6 棗GH3基因的表達(dá)分析

通過對不同發(fā)育時(shí)期‘壺瓶棗’果實(shí)中GH3基因的表達(dá)情況分析發(fā)現(xiàn)（圖5），19個(gè)棗GH3基因在棗果實(shí)發(fā)育的H1(白熟期)、H2(半紅期)和H3(全紅期)三個(gè)時(shí)期中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)期均有表達(dá)，不存在三個(gè)時(shí)期均不表達(dá)的基因。ZjGH3-2和ZjGH3-3基因在H1表達(dá)，在H2不表達(dá)，在H3又表達(dá)，但在H1和H3兩個(gè)時(shí)期表達(dá)量極低(FPKM＜1)。ZjGH3-13基因在H1不表達(dá)，在H2和H3兩個(gè)時(shí)期表達(dá)，但表達(dá)量低(FPKM＜1)。ZjGH3-1基因在H1和H2兩個(gè)時(shí)期表達(dá)量低(FPKM＜1)，在H3不表達(dá)。ZjGH3-10、ZjGH3-14、ZjGH3-15、ZjGH3-18和ZjGH3-19五個(gè)基因在棗果實(shí)發(fā)育的3個(gè)時(shí)期均表達(dá)，但表達(dá)量較低(FPKM＜1)。ZjGH3-5、ZjGH3-6、ZjGH3-7、ZjGH3-8、ZjGH3-11和ZjGH3-12六個(gè)基因從H1到H3時(shí)期表達(dá)量逐漸降低，ZjGH3-5、ZjGH3-6、ZjGH3-7和ZjGH3-8四個(gè)基因表達(dá)量較高，ZjGH3-11和ZjGH3-12基因表達(dá)量較低。ZjGH3-4、ZjGH3-16和ZjGH3-17三個(gè)基因的表達(dá)量隨果實(shí)的發(fā)育從H1到H3時(shí)期均表現(xiàn)出逐漸升高的趨勢，ZjGH3-4基因在H1時(shí)期不表達(dá)，到H2時(shí)期開始表達(dá)，但在H2和H3兩個(gè)時(shí)期表達(dá)量均較低(FPKM＜0.1)，ZjGH3-16和ZjGH3-17兩個(gè)基因的表達(dá)量在三個(gè)時(shí)期均較高，且從H1到H3基因表達(dá)量升高的幅度較大。

圖5 不同發(fā)育時(shí)期棗果實(shí)中GH3基因表達(dá)分析Fig.5 Expression analysis of GH3 genes during fruit development stages

3 討 論

GH3基因家族是一類重要的生長素響應(yīng)基因，且具有GH3蛋白保守結(jié)構(gòu)域，編碼生長素酰胺合成酶催化自由態(tài)IAA與氨基酸偶聯(lián)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為結(jié)合態(tài)生長素，使之失活，以維持植物體內(nèi)自由態(tài)生長素的動態(tài)平衡[14]。通過對GH3基因家族成員的全面分析，有助于揭示GH3基因在植物生長發(fā)育過程中的作用機(jī)制，對于棗生長發(fā)育的調(diào)控具有重要意義。目前，在眾多植物中已經(jīng)對GH3基因家族成員進(jìn)行鑒定，包括桃（8個(gè)）[19]、茶樹（20個(gè)）[20]、蘋果（15個(gè)）[21]、番茄（15個(gè)）[22]，在桃的研究中，8個(gè)桃GH3基因所編碼的氨基酸長度在574～614 aa，且全都為酸性蛋白[19]。在茶樹的研究中，20個(gè)茶樹GH3基因所編碼的氨基酸長度在246～774 aa，且大部分為酸性的親水性蛋白，并被定位在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核上[20]。本研究共鑒定得到19個(gè)棗GH3基因，基因數(shù)量與他物種相比較多。通過對棗GH3基因理化性質(zhì)分析后發(fā)現(xiàn)19個(gè)棗GH3基因所編碼的氨基酸長度在149～629 aa，但大部分家族成員所編碼的氨基酸長度基本均在600 aa左右，且為酸性的穩(wěn)定蛋白，并被定位在細(xì)胞質(zhì)上，所有成員均為親水性蛋白。本研究結(jié)果基本與前人的研究結(jié)果一致?；蛑貜?fù)事件在新基因擴(kuò)展和新功能中發(fā)揮著不可或缺的作用，它包括了染色體的大片段復(fù)制和串聯(lián)重復(fù)事件。棗的19個(gè)GH3基因雖然不存在大片段復(fù)制事件，但是包含了8對串聯(lián)重復(fù)事件，這是棗GH3基因家族數(shù)量擴(kuò)張的重要原因。啟動子對基因的轉(zhuǎn)錄起始具有重要作用，啟動子區(qū)域含有一系列基本作用元件，它們能夠反映基因的潛在功能，由此可以推斷出該基因的作用?；虻谋磉_(dá)或轉(zhuǎn)錄由上游的啟動子區(qū)域來完成，起始位點(diǎn)位于上游幾百或幾千bp[23]。啟動子順式作用元件分析有利于預(yù)測其在各種刺激或激素下的表達(dá)情況。通過對棗19個(gè)GH3基因家族成員的啟動子分析發(fā)現(xiàn)，所有基因均含有與激素相關(guān)的順式作用元件，多數(shù)基因含有茉莉酸甲酯響應(yīng)元件(CGTCA-motif和TGACGmotif)、赤霉素響應(yīng)元件(P-box)和脫落酸響應(yīng)元件(ABRE)，少數(shù)基因含有生長素響應(yīng)元件(TGAelement和AuxRE)。這也說明棗GH3基因廣泛參與激素相關(guān)的響應(yīng)，表明在許多激素信號通路中起到了重要作用。同時(shí)這結(jié)果也與水稻和棉花的研究結(jié)果一致[24]。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是生長素響應(yīng)元件的存在和缺失與大多數(shù)GH3基因的誘導(dǎo)或缺失存在著重要的關(guān)系[25]。同時(shí)還分析得到響應(yīng)生長發(fā)育和脅迫等相關(guān)的順式作用元件，包括低溫、機(jī)械損傷和分生組織、柵欄葉肉組織等。在茶樹的研究中發(fā)現(xiàn)，20個(gè)茶樹GH3基因也分析得到與防御和應(yīng)急、干旱、低溫和機(jī)械損傷等脅迫響應(yīng)元件以及胚乳、分生組織等表達(dá)的生長發(fā)育元件[20]。

為了進(jìn)一步研究棗GH3基因的進(jìn)化關(guān)系，根據(jù)擬南芥的功能對棗GH3家族成員的功能做了初步預(yù)測。AtGH3-6基因通過調(diào)控生長素濃度影響了擬南芥莖細(xì)胞的發(fā)育，其過表達(dá)株系顯示出更短的下胚軸，葉片形態(tài)也會發(fā)生顯著變化[26]。GH3-9基因通過調(diào)節(jié)生長素的濃度及活性影響了擬南芥初生根的生長與發(fā)育[27]。依據(jù)進(jìn)化樹結(jié)果可知，ZjGH3-10與AtGH3-9關(guān)系最近，ZjGH3-18和ZjGH3-19與AtGH3-6被聚在一起，可依次來推測ZjGH3-10基因可能影響棗根系的生長發(fā)育，ZjGH3-18和ZjGH3-19可能對棗莖和葉片的生長有影響。近年來隨著對GH3基因研究的逐步深入，發(fā)現(xiàn)GH3基因?qū)ιL信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、生長素與其他激素信號之間的互作及在植物生長發(fā)育等方面都具有重要的作用。在桃的研究中發(fā)現(xiàn)，PpGH3-1，PpGH3-2，PpGH3-3，PpGH3-4和PpGH3-5參 與調(diào)節(jié)生長素動態(tài)平衡來控制桃果實(shí)各個(gè)時(shí)期的發(fā)育，PpGH3-3和PpGH3-4在桃果實(shí)成熟階段的表達(dá)量明顯上調(diào)，它們可能參與了桃果實(shí)的成熟[19]。在葡萄的研究中發(fā)現(xiàn)，VvGH3-1基因的表達(dá)在果實(shí)成熟期增加，提示該基因可能參與了低濃度IAA誘導(dǎo)果實(shí)衰老的建立和維持過程，與果實(shí)生長發(fā)育密切相關(guān)[28]。在番茄的研究中發(fā)現(xiàn)，雖然大多數(shù)SlGH3基因在果實(shí)成熟初期沒有作用，但是SlGH3-1和SlGH3-2在果實(shí)成熟初期的表達(dá)上調(diào)，表明這兩個(gè)基因可能在果實(shí)成熟過程中發(fā)揮作用[22]。本研究通過表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，ZjGH3-16和ZjGH3-17隨‘壺瓶棗’果實(shí)發(fā)育表達(dá)量逐漸升高，在果實(shí)成熟期(H3)表達(dá)量上調(diào)，在‘壺瓶棗’果實(shí)發(fā)育的白熟期、半紅期和全紅期呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律且表達(dá)量均較高，推測ZjGH3-16和ZjGH3-17基因可能與果實(shí)發(fā)育存在一定的關(guān)系。本研究鑒定了棗GH3基因家族成員，并對做了理化性質(zhì)、分類、基因結(jié)構(gòu)、保守基序、啟動子順式作用元件和表達(dá)模式進(jìn)行了全面的分析，但ZjGH3基因在果實(shí)發(fā)育過程中的表達(dá)分析時(shí)只選用了‘壺瓶棗’這一個(gè)品種，雖然目前‘壺瓶棗’栽培面積很廣，但由于棗品種眾多，‘壺瓶棗’雖然具有一定的代表性，但只限于這一個(gè)品種也存在一定的局限性，并且通過表達(dá)分析后篩選出來的關(guān)鍵基因的功能沒有得到進(jìn)一步驗(yàn)證?；谝陨辖Y(jié)果，在未來的研究中，要在栽培面積達(dá)到一定規(guī)模，對具有代表性的多個(gè)棗品種在果實(shí)發(fā)育期進(jìn)行ZjGH3基因的表達(dá)分析，對確定的候選基因進(jìn)行克隆及功能驗(yàn)證。

4 結(jié) 論

基于棗全基因組數(shù)據(jù)，本研究共鑒定得到19個(gè)GH3基因并將其分成了三大類，每個(gè)類別中的基因結(jié)構(gòu)和保守基序較為一致。19個(gè)GH3基因共分析得到8對基因復(fù)制事件，且均為串聯(lián)重復(fù)事件，這是棗GH3基因家族成員擴(kuò)張的直接原因。棗GH3基因啟動子區(qū)域有多個(gè)與激素和生長發(fā)育相關(guān)的順式元件，可能是GH3基因參與生長發(fā)育的因素并依據(jù)表達(dá)分析推測ZjGH3-16和ZjGH3-17兩個(gè)基因參與棗果實(shí)生長發(fā)育。