中圖分類號：S565.1：Q786 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2025）06-0015-13

AbstractActin depolymerizing factor （ADF）plays a critical role in plant growth，development and stress responses. However， systematic studies on ADF genes in soybean remain limited. In this study，we conducted genome-wide identification of the soybean ADF gene family using bioinformatics tools such as HMMER3.0，MCScanX and MEGA 11，and analyzed their physicochemical properties， gene structures，conserved motifs，chromosomal distribution，evolutionary relationships，and expresion patterns.The results indicated that a total of 18ADF genes were identified in the soybean genome，named GmADF1 to GmADF18. The encoded protein sequences ranged from 117 to 169 amino acids （aa） in length with molecular weight between 13.80 and 19.49kDa and theoretical isoelectric points （pI） spanning from 5.13 to 7.93.All the proteins were hydrophilic proteins and were localized in cytoplasm，exhibiting highly conserved motifs.The genes contained 2 or 3 exons. Chromosomal mapping revealed that these 18ADF genes were distributed across 13 chromosomes with the most （3 genes）located on chromosome 10. Collinearity analysis identified 25 pairs of paralogous ADF genes，whose evolution was primarily driven by purifying selection. Phylogenetic analysis classified the soybean ADF proteins into five subfamilies，and the closest evolutionary relationship was observed between soybean and wild soybean.Promoter analysis uncovered abundant stress-responsive cis-elements and hormone-responsive cis-elements，suggesting their potential involvement in diverse stressresponses.Protein interaction networks indicated that soybean ADF proteins interacted with actin and POZ domain-containing proteins，potentially participating in cytoskeletal dynamics regulation.Tissue-specific expression profiles highlighted high expression of certain genes in organs such as flowers，roots and seeds. Stress expression analysis showed that the expression of GmADF8，GmADF14 and GmADF16 were significantly up-regulated under salt，drought and flooding stresses，while that of GmADF5 was inhibited under low temperature stress.The qRT-PCR analysis further validated the expression patterns of soybean ADF genes under salt and drought stresses， revealing that GmADF2 exhibited up-regulated expression in response to early salt stress，while both GmADF2 and GmADF^′8 showed upregulated expression in response to early drought stressThe results of this study could provide a crucial theoretical foundation for exploring the functional mechanisms of soybean ADF genes in abiotic stress responses.

KeywordsSoybean; ADF gene family; Genome-wide identification; Bioinformatics analysis; Gene expression； Stress response

植物肌動蛋白解聚因子（actindepolymerizingfactor，ADF）包含一個由約150個氨基酸組成的ADF-H結(jié)構(gòu)域[1]。ADF蛋白與肌動蛋白F-actin和G-actin結(jié)合參與細胞骨架的重塑過程2」，調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育以及對生物和非生物脅迫的響應(yīng)[]。目前，已有在多種植物基因組中鑒定到ADF基因家族的報道，但物種間的ADF基因數(shù)量、功能特征及表達模式有所不同。例如，擬南芥、水稻和番茄基因組中均具有11個ADF基因[4-6]，而玉米、小麥和棉花分別有13、25個和37個ADF基因[7-9]。擬南芥I亞類肌動蛋白解聚因子AtADF1與G-actin和F-actin結(jié)合在擬南芥肌動蛋白聚合物的解聚過程中起至關(guān)重要的作用[4]。ZmADF1/2/7/12/13在玉米雄穗、花粉和花藥中特異性表達，其中ZmADF1/2在花粉肌動蛋白重組中起作用[8]，ZmADF1基因負調(diào)控花粉數(shù)量、活力、萌發(fā)率和結(jié)實率[10]。AtADF7和 At-ADF10在擬南芥促進花粉肌動蛋白周轉(zhuǎn)方面發(fā)揮非等效作用[11-12]。OsADFs作為OsTDRs的直接靶標基因之一，在水稻絨氈層細胞發(fā)育和花粉形成中發(fā)揮重要作用[13]

部分ADF基因參與生物脅迫的功能已被闡明。例如，下調(diào)擬南芥AtADF2的表達增加了肌動蛋白絲的捆綁，導(dǎo)致巨細胞發(fā)育延遲和線蟲繁殖減少[14]。AtADF3正向調(diào)控PAD4表達增強能提高擬南芥對綠色桃蚜侵害的耐受性[15]。擬南芥AtADF4/AtADF6和大麥HuADF3對其白粉病抗性具有負調(diào)控作用[16-18]。沉默GhADF6介導(dǎo)棉花根表皮細胞中肌動蛋白的重組，使微絲豐度增加，從而提高植株對大麗輪枝菌的抗性[9]GmADF2負調(diào)控大豆對花葉病毒的抗性[19]。Ta-ADF3負調(diào)控小麥對條銹病的抗性[20]，而TaADF4和 TaADF7正調(diào)控其條銹病抗性[21-22] 。

此外，植物ADF基因廣泛參與響應(yīng)多種非生物脅迫。擬南芥AtADF1的表達受高溫抑制，At-ADF1突變體幼苗比野生型表現(xiàn)出更強的肌動蛋白絲穩(wěn)定性和更快的生長速度[23]。大白菜BrADF1是與AtADF1高度同源的基因，以類似 At. ADF1的方式調(diào)節(jié)F-actin動態(tài)，提高植物對熱脅迫的耐受性[24]。擬南芥AtADF5作為AtCBFs的下游靶基因正向調(diào)控低溫脅迫[25]。異源過表達小麥TaADF16可以誘導(dǎo)擬南芥耐低溫相關(guān)基因的表達，增強轉(zhuǎn)基因擬南芥的耐寒性[7]。擬南芥AtADF1通過促進肌動蛋白解聚正調(diào)控植物的耐鹽性[26]?；セ撞?SaADF2 比水稻OsADF2具有更強的肌動蛋白結(jié)合親和力，SaADF2過表達時水稻具有更強的耐旱性和耐鹽性[27]。褪黑素介導(dǎo)CcARP1通過磷酸化CcADF9改變F-actin的動力學(xué)，促進木豆根的生長并增強耐鹽性[28]AtADF7-VLN1途徑是滲透脅迫下根毛形成所必需的，對提高植物的滲透脅迫耐受性具有重要作用[29]。擬南芥AtADF5通過調(diào)節(jié)肌動蛋白細胞骨架重構(gòu)響應(yīng)ABA和干旱脅迫，促進擬南芥葉片氣孔關(guān)閉[30]。異源過表達OsADF3增強了擬南芥耐旱性[31]。GhADF1表達下調(diào)提高了棉花的耐旱性并增加了纖維產(chǎn)量[32]。在擬南芥和玉米中過表達ZmADF5基因都可以降低氣孔開度和失水率，提高活性氧的清除能力，有助于植物在水分虧缺脅迫后保持較高的存活率[33]

綜上，盡管已有多種植物ADF基因響應(yīng)生物和非生物脅迫的報道，但大豆ADF基因尚無系統(tǒng)鑒定報道，表達特性知之甚少，對大豆ADF基因家族進行系統(tǒng)鑒定及表達模式分析將有助于深入研究其在生長發(fā)育和脅迫響應(yīng)中的功能。因此，本研究從全基因組水平對大豆ADF基因家族進行系統(tǒng)鑒定，并進行生物信息學(xué)分析和表達模式分析，以期為深入研究大豆ADF基因的功能奠定理論基礎(chǔ)。

材料與方法

1.1 大豆ADF基因家族成員的鑒定

大豆及野生大豆基因組數(shù)據(jù)下載于數(shù)據(jù)庫SoyBase（https：//www.soybase.org/），版本號分別為 Wm82.a2.v1 和Gsoja_W05.v1。擬南芥、玉米、水稻和小麥基因組數(shù)據(jù)下載于數(shù)據(jù)庫EnsemblePlant（http：//plants.ensembl.org/index.html）。利用在線網(wǎng)站 Pfam（http：//pfam.xfam.org/）數(shù)據(jù)庫下載ADF蛋白的隱馬爾科夫模型序列（PF00241），利用HMMER3.0程序檢索大豆ADF蛋白。通過在線網(wǎng)站 NCBI-CDD（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/cdd/） 和 SMART（http：//smart.embl-heidelberg.de/）鑒定候選大豆ADF蛋白結(jié)構(gòu)域。利用在線網(wǎng)站ExPASy（https：//www.ex-pasy.org/）分析大豆ADF蛋白的分子量、等電點和總平均疏水指數(shù)。利用在線網(wǎng)站Cell-PLoc2.0（http：//www.csbio.sjtu.edu.cn/bioinf/Cell-PLoc-2/ ）預(yù)測大豆ADF蛋白的亞細胞定位。

1.2大豆ADF基因染色體定位和復(fù)制事件

基于大豆ADF基因的基因組注釋信息，利用TBtools[34]軟件包 Gene Location Visualize 程序繪制染色體定位圖。利用 MCScanX^[35] 軟件包分析大豆ADF基因以及與其他物種間的共線性。利用KaKs_Calculator 3.0^[36] 軟件計算大豆ADF同源基因?qū)Φ?Ka/Ks 值。

1.3 大豆ADF基因系統(tǒng)進化樹構(gòu)建

根據(jù)大豆、野生大豆、擬南芥、水稻、小麥及玉米的ADF家族蛋白序列信息，利用MEGA11[37]軟件采用鄰接法（neighbor-joiningmethod）構(gòu)建系統(tǒng)進化樹，Bootstrap值設(shè)置為1O00 次。利用在線網(wǎng)站 Evolview（http：//www.evolgenius.info/evol-view）對構(gòu)建后的進化樹進行美化和分類等。

1.4 大豆ADF基因結(jié)構(gòu)、保守基序和啟動子元件分析

利用大豆基因組注釋文件，通過在線網(wǎng)站GSDS 2.0（http：//gsds.gao-lab.org/）構(gòu) 建大豆ADF基因結(jié)構(gòu)圖。利用在線網(wǎng)站MEMESuite5.4.1 （https：//meme-suite. org/meme/doc/meme-format.html？ man_type τ=τ web）分析大豆ADF蛋白保守基序。提取大豆ADF基因家族成員的啟動子序列，利用在線網(wǎng)站PlantCARE（http：//bioin-formatics. psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/）分析其啟動子元件。

1.5 大豆ADF家族蛋白互作網(wǎng)絡(luò)

利用在線網(wǎng)站 STRING11.5（https：//cn.string-db.org/）構(gòu)建大豆ADF蛋白的互作網(wǎng)絡(luò)

1.6 大豆ADF基因表達模式分析

通過Soybean Expression Atlas（http：//www.ve-nanciogroup.uenf.br/cgi-bin/gmax_atlas/index.cgi）數(shù)據(jù)庫獲取大豆ADF基因的組織表達數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù) 庫 PlantExp （https：//biotec.njau. edu. cn/plant-Exp/）獲取大豆ADF基因在鹽（PRJNA432861）、低溫（PRJNA482945）、干旱和淹水（PRJNA574626）脅迫處理下的表達數(shù)據(jù)。利用 TBtools[34]軟件包中的HeatMap程序繪制基因表達熱圖。

1.7 大豆幼苗的鹽脅迫和干旱脅迫處理

本研究所用大豆品種為Williams82，種子由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供。首先將大豆種子浸泡于 1% 次氯酸鈉溶液中消毒 10min ，隨后用去離子水沖洗，去除殘留溶液，然后將滅菌后的種子置于濕潤濾紙上 25^°C 黑暗培養(yǎng) 3d ；選取生長狀態(tài)一致的幼苗，轉(zhuǎn)至 1/2 改良型霍格蘭營養(yǎng)液中，在 光照 ^′8h 黑暗條件下進行水培；當植株生長至第一片三出復(fù)葉完全展開時，將其轉(zhuǎn)移至含150 mmol/L NaCl或 20% PEG6000的1/2改良型霍格蘭營養(yǎng)液中進行鹽脅迫或干旱脅迫處理，分別在處理0、1、3、6、12、24h 采集根組織，每個樣品為3個生物學(xué)重復(fù)的混合樣；采集后的樣品立即用液氮速凍，隨后轉(zhuǎn)移至 -80°C 冰箱保存，用于RNA提取

1.8 大豆ADF基因qRT-PCR表達分析

使用Invitrogen公司TRIZOL試劑提取大豆根 RNA，使用日本 TaKaRa 公司PrimeScriptTM RT試劑盒合成 。通過PrimerPremier5軟件設(shè)計基因特異性引物。采用ABI7500實時熒光定量PCR系統(tǒng)定量分析基因表達水平。反應(yīng)體系：SYBR Green Mix 10μL ，正、反向引物各 1μL ，cD-NA模板 1.5μL ， ddH₂O 補至 20μL 。反應(yīng)程序：95U5Hmin;95U15s，60U15s，72U1min，30 個循環(huán)。以大豆GmActin作為內(nèi)參基因，使用

2^-ΔΔCt 法計算基因相對表達量。所用引物序列詳見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1大豆ADF基因鑒定及編碼蛋白理化性質(zhì)分析

由表2可知，從大豆基因組中共鑒定出18個ADF 基因（GmADF1—GmADF18），其編碼蛋白序列長度介于 117～169 aa，其中GmADF5蛋白序列最短，GmADF3蛋白序列最長。大豆ADF蛋白分子量介于 13.80～19.49kDa ，理論等電點變化范圍為 5.13～7.93 ，總平均疏水指數(shù)均小于零，均為親水性蛋白。亞細胞定位預(yù)測結(jié)果表明，這18個大豆ADF蛋白均定位于細胞質(zhì)

2.2 大豆ADF基因結(jié)構(gòu)和蛋白保守基序

由圖1A可見，大豆ADF基因外顯子數(shù)為2個或3個，其中GmADF5、GmADF6、GmADF8和GmADF12均具有2個外顯子，且最后1個外顯子長度均為 151bp ，外顯子相位均為0、1的特征；其余14個GmADFs基因均具有3個外顯子，均呈現(xiàn)出第1個外顯子序列長度極短，分別是3bp（7個） ?21bp （2個） 、24bp （2個） ，30bp （2個）和99bp（1個），第2個外顯子序列長度較長，為 260bp （7個）或 266bp （7個），第3個外顯子序列長度較短，長度均為151bp（14個），外顯子相位均為0.0、1的特征。

由圖1B可見，GmADF5、GmADF6、GmADF12蛋白只含3個基序，分別是基序1、基序2和基序

4，GmADF9、GmADF18同時含有基序1、基序2、基序3、基序4、基序5，其余13個GmADFs同時含有基序1、基序2、基序3、基序4?；?的序列長度最長，基序4和基序5的序列長度最短。

2.3大豆ADF基因的染色體定位和復(fù)制事件

由圖2A可見，18個大豆ADF基因不均勻地分布于13條染色體上，其中1、3、5、8、9、12、13、15號和19號染色體上各分布1個，6、11號和20號染色體上各分布2個，10號染色體上分布3個。除GmADF14位于靠近染色體中心粒附近外，其余17個大豆ADF基因分布在遠離染色體中心粒的一端。

大豆ADF基因基因組內(nèi)部共線性結(jié)果（圖2B）顯示，在大豆基因組中共檢測到25個ADF旁系同源基因?qū)Γ鶠槿蚪M復(fù)制或片段復(fù)制大豆ADF旁系同源基因?qū)Φ腒a值范圍為 0～ 0.1449，平均值為0.0728，Ka/Ks值范圍為 0～

A

0.0856，平均值為0.1011，表明大豆ADF基因主要受純化選擇壓力的影響。

2.4大豆與其他物種ADF基因的系統(tǒng)進化關(guān)系及共線性分析

大豆、野生大豆、擬南芥、小麥、水稻和玉米6個物種ADF蛋白的系統(tǒng)進化樹見圖 3A ?？梢钥闯?，ADF家族可以分為I～V共5個亞族，各亞族分別由33、13、16、15、23個成員組成。其中，第I亞族含有6個物種ADF家族的部分成員，以小麥ADF蛋白數(shù)量最多（9個），水稻ADF蛋白最少（3個）；第Ⅱ亞族僅含有小麥、玉米和水稻ADF家族的部分成員，以小麥ADF蛋白數(shù)量最多，為8個；

第Ⅲ亞族包含除小麥以外其余5個物種ADF家族的部分成員，以擬南芥ADF蛋白數(shù)量最多（5個）；第IV亞族含有6個物種ADF家族的部分成員，以野生大豆ADF蛋白的數(shù)量最多（4個）；第V亞族含有6個物種ADF家族的部分成員，各物種的數(shù)量分布為1＼～5個，大豆、野生大豆、小麥ADF蛋白的數(shù)量均為5個。綜上，大豆ADF家族成員分布在I、I、IV和V亞族，數(shù)量分別為6、4、3、5個。

基因組間共線性分析結(jié)果（圖3B、C）顯示，大豆與擬南芥間共檢測到21對ADF直系同源基因，大豆與野生大豆間檢測到51對ADF直系同源基因。系統(tǒng)進化樹和物種間共線性分析結(jié)果表明，大豆與野生大豆ADF基因間的系統(tǒng)進化關(guān)系較近。

2.5 大豆ADF基因的啟動子區(qū)順式作用元件分析

大豆ADF基因的啟動子區(qū)具有多種類型的順勢調(diào)控元件，包括光響應(yīng)元件、生長發(fā)育相關(guān)元件、激素類響應(yīng)元件、防御和壓力脅迫響應(yīng)元件以及功能未知元件等（圖4）。18個大豆ADF基因均含有光響應(yīng)元件，其中GmADF13具有最多的光響應(yīng)元件（27個）；11個大豆ADF基因含有脫落酸響應(yīng)元件，其中GmADF8含有的最多，為5個；7個大豆ADF基因含有赤霉素響應(yīng)元件；9個大豆ADF基因含有茉莉酸響應(yīng)元件;6個大豆

ADF 基因含有水楊酸響應(yīng)元件；14個大豆ADF基因含有乙烯響應(yīng)元件；5個大豆 ADF 基因含有生長素響應(yīng)元件；18個大豆ADF基因均含有防御和脅迫響應(yīng)元件，數(shù)量為7＼～22個，其中GmADF8的最多；除GmADF13外，17個大豆ADF基因含有生長發(fā)育響應(yīng)元件；18個大豆ADF基因均含有功能未知元件，其中GmADF11和GmADF15的數(shù)量較多，分別為32個和29個。

2.6 大豆ADF蛋白互作網(wǎng)絡(luò)

利用STRING在線網(wǎng)站分析并構(gòu)建了大豆ADF蛋白互作網(wǎng)絡(luò)，由圖5可知，18個大豆ADF蛋白與5個不同蛋白存在一定直接互作關(guān)系。這5個蛋白中，SAC1（Actin-1）Glyma. 19g095900 、Glyma.16g053400 和 Glyma. 19g000900 均為肌動蛋白（Actin），肌動蛋白是一類高度保守的蛋白，參與各種類型的細胞運動，在所有真核細胞中廣泛表達，同時它們還是細胞骨架的重要組成部分，在細胞質(zhì)流動、細胞形狀決定、細胞分裂、細胞器運動和延伸生長中發(fā)揮重要作用，UniProt數(shù)據(jù)庫注釋它們定位于細胞骨架和細胞質(zhì)；而Glyma05g243900 經(jīng)SMART數(shù)據(jù)庫鑒定含有11個WD40功能域，其在UniProt數(shù)據(jù)庫被注釋為含BTB/POZ功能域蛋白，預(yù)測該蛋白定位于細胞核，WD重復(fù)蛋白是存在于所有真核生物中的一個大家族，參與從信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)到細胞周期控制和細胞凋亡等多種功能

2.7 大豆ADF基因表達的組織特異性分析

從大豆ADF基因在不同組織（根、莖、葉、花、 莢和種子等）中的表達熱圖（圖6）可知，GmADF2、 GmADF16、GmADF12、GmADF13、GmADF8、GmADF14、 GmADF7、GmADF15、GmADF4、GmADF18、GmADF5、 GmADF9主要在大豆下胚軸中表達；GmADF3、 GmADF11、GmADF10、GmADF1、GmADF6、GmADF7主要 在大豆花中表達。此外，GmADF7在大豆根中高 表達；GmADF13在大豆種子中高表達;GmADF8、 GmADF14在大豆豆莢amp;種子中高表達;GmADF2、 GmADF18、GmADF9在大豆子葉中高表達

2.8基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的大豆ADF基因在鹽、干旱、低溫、淹水脅迫下的表達分析

2.8.1在鹽脅迫下的表達分析由圖7可知，鹽脅迫下，GmADF2和GmADF16在大豆根和葉中的表達量均先升高后降低，且均在處理 ^2h 時達到峰值。在根中， GmADFI4?GmADFI5?GmADF7 和GmADF8在鹽脅迫下的表達量也表現(xiàn)為先升高后降低，但前兩個基因在處理 時的表達量達到峰值，而后兩個基因在處理 24h 時的表達量達到峰值。在葉中，GmADF7、GmADF15、GmADF8、GmADF10在鹽脅迫下的表達量也呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，其中前兩個基因在鹽脅迫處理 ^4h 時表達量達到峰值，而后兩個基因在處理 24h 時表達量達到峰值; GmADF4，GmADF5，GmADF9， GmADF13和GmADF18在鹽脅迫下的表達量呈現(xiàn)出持續(xù)升高的趨勢，在處理 48h 達到峰值。綜合分析，大豆根和葉中 ADF 基因在鹽脅迫下具有不同的表達趨勢，暗示著它們的功能具有多樣性，可能在鹽脅迫下發(fā)揮著不同的生物學(xué)作用。

2.8.2在干旱、淹水和低溫脅迫下的表達分析由圖8A可知，在干旱脅迫下，GmADF3、GmADF8、GmADF9、GmADF14、GmADF16、GmADF17和GmADF18受干旱脅迫誘導(dǎo)后表達量持續(xù)升高，在干旱6d時達到峰值；GmADF2、GmADF4、

GmADF7、GmADF11、GmADF12、GmADF13和 GmADF15表達量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢；而 GmADF5在干旱脅迫下表達量呈現(xiàn)持續(xù)降低的趨勢

由圖8B可見，GmADF4、GmADF7和GmADF15在淹水脅迫下表達量呈現(xiàn)降低趨勢；GmADF3、

GmADF9、GmADF12、GmADF14、GmADF16和GmADF18在淹水脅迫下表達量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，在淹水2d達到峰值;GmADF11在淹水1d表達量最高，隨后表達量降低。而GmADF13在淹水脅迫下表達量呈現(xiàn)持續(xù)升高的趨勢，在淹水3d時達到峰值。

由圖8C可知，GmADF5受低溫脅迫 24h 內(nèi)表達 量持續(xù)降低； GmADF9，GmADFI5 和GmADF16受低溫 脅迫表達量先升高后降低，脅迫 ¹h 時達峰值; GmADF2、GmADF8、GmADF13和GmADF14在低 溫脅迫 24h 內(nèi)表達量持續(xù)升高

2.9 大豆ADF基因在鹽和干旱處理下表達情況的qRT-PCR驗證分析

本研究選取鹽脅迫和干旱脅迫下轉(zhuǎn)錄水平顯著變化的4個大豆ADF基因進行qRT-PCR驗證分析，結(jié)果（圖9）顯示，鹽脅迫下，qRT-PCR檢測結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組測序表達數(shù)據(jù)分析結(jié)果基本一致。其中，GmADF2在鹽脅迫早期表達水平顯著升高，隨后表達量逐漸降低； GmADF5 在鹽脅迫后 ³h 表達量最低，在 6h 后表達量逐漸升高；GmADF7僅在鹽脅迫處理 12h 時被誘導(dǎo)顯著升高表達；GmADF8在鹽脅迫 6～24h 均被誘導(dǎo)顯著升高表達。干旱脅迫下，GmADF2和GmADF8在 ¹h 顯著上調(diào)表達，隨后表達量下降；GmADF5和GmADF7均在干旱脅迫早期呈上調(diào)表達，在 6h 表達量受到顯著抑制，但之后逐漸升高，在 24h 時表達量升高顯著。這些基因表達的差異性揭示了其在大豆非生物脅迫響應(yīng)中的潛在功能差異性

3討論與結(jié)論

ADF基因在植物生長發(fā)育和響應(yīng)脅迫的過程中具有重要作用。ADF基因家族成員的功能研究在擬南芥、小麥、水稻、玉米、番茄和棉花等植物中已有報道[5-9]，相關(guān)研究表明其在植物的花粉發(fā)育、氣孔調(diào)節(jié)、耐鹽性和抗病性中發(fā)揮重要作用[11-12，20，25.30]。本研究通過生物信息學(xué)方法從大豆基因組中鑒定到18個ADF基因，并依據(jù)染色體位置將其命名為GmADF1—GmADF18。理化性質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)大豆ADF蛋白具有親水性且均定位于細胞質(zhì)，這與前人研究擬南芥、小麥和玉米等ADF蛋白理化性質(zhì)的結(jié)果相似[6-8]。大豆ADF基因結(jié)構(gòu)相對保守，外顯子2＼～3個，均呈現(xiàn)出第2個外顯子序列較長（ 260bp 或 266bp ）、第3個外顯子序列較短（ 151bp ）的特征；系統(tǒng)進化樹中聚在同一亞組的 ADF 基因具有相似的基因結(jié)構(gòu)，如GmADF7*、**分別代表0.05、0.01水平顯著性差異。

與GmADF15。大豆GmADF9和GmADF18均具有5個不同的基序，進化樹末端相鄰分支的ADF蛋白間具有相似的保守基序，如GmADF1與GmADF11。

18個大豆ADF分布在13條染色體上，共線性分析檢測到25對ADF旁系同源基因，均為全基因組復(fù)制或片段復(fù)制，且 Ka/Ks 值均小于1，表明大豆ADF基因進化過程更容易受到純化選擇壓力的影響，相似的研究結(jié)果也出現(xiàn)在小麥、玉米和番茄等作物上[5，7-8]?；驈?fù)制事件可能影響了大豆ADF基因在染色體上的分布。物種間共線性分析結(jié)果和系統(tǒng)進化樹分析結(jié)果表明，大豆與野生大豆間存在最多的ADF直系同源基因?qū)?，同源基因分布在進化樹的末端相鄰分支，表明它們的進化關(guān)系最近，而大豆與擬南芥、水稻、小麥和玉米ADF基因的進化關(guān)系稍遠

大豆ADF基因啟動子區(qū)具有大量脫落酸響應(yīng)元件、赤霉素響應(yīng)元件、茉莉酸響應(yīng)元件、水楊酸響應(yīng)元件、乙烯響應(yīng)元件、生長素響應(yīng)元件以及防御和脅迫響應(yīng)元件等，暗示大豆ADF基因可能參與多種激素響應(yīng)的生物學(xué)過程。蛋白互作網(wǎng)絡(luò)顯示大豆ADF蛋白主要與Actin家族蛋白和含POZ功能域蛋白互作，可能參與細胞骨架調(diào)節(jié)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、細胞周期控制和細胞凋亡等多種功能。

本研究組織表達模式分析表明，GmADF3、GmADFII，GmADFIO，GmADFI，GmADF6，GmADF7 在花中高表達，相似的結(jié)果也出現(xiàn)在前人有關(guān)擬南芥AtADF7/IO^[11] 、水稻 OsADFs^[31] 和玉米ZmADF1/2/7/12/I3^[8，10] 在花中特異性表達的研究結(jié)論中。轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)表明，鹽脅迫下，GmADF2和GmADF16在大豆根和葉中的表達均呈先升后降趨勢，并在處理早期 （2h） 達到峰值。根中GmADF7、GmADF8在處理中后期（ 24h） 達到峰值。葉中GmADF4、GmADF5、GmADF9、GmADF13、GmADF18在處理后期（ ⁺48h， 表達量達到峰值。而

GmADF8、GmADF14和GmADF16受干旱、淹水和鹽脅迫誘導(dǎo)后表達量均升高。在干旱脅迫下，9個大豆ADF基因上調(diào)表達，而GmADF5表達量持續(xù)降低。GmADF11在淹水早期（1d）表達量最高，而GmADF13在淹水后期（3d）表達量最高。GmADF9、GmADF15和GmADF16主要參與低溫脅迫早期（1h）響應(yīng)。前人研究也表明，陸地棉大部分GhADFs在低溫、NaCl以及PEG處理下都有不同程度的響應(yīng)[38]。qRT－PCR 檢測的GmADF2、GmADF5、GmADF7、GmADF8基因在鹽脅迫下的表達模式與轉(zhuǎn)錄組測序表達數(shù)據(jù)分析結(jié)果基本一致，它們在鹽脅迫下的表達趨勢不同暗示大豆ADF基因家族成員的功能具有多樣性，可能在鹽脅迫下發(fā)揮著不同的生物學(xué)作用。本研究結(jié)果可為今后研究大豆ADF基因不同類型功能提供參考。

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