大豆ADF基因家族的全基因组鉴定及生物信息学分析
张锋1
王红对1
张中起2
高法振1
1.济南护理职业学院,山东济南 2500002.菏泽市农业科学院,山东菏泽 274000
摘要：肌动蛋白解聚因子(ADF)在植物生长发育及胁迫响应中发挥关键作用,但其在大豆中的研究仍有限.本研究通过生物信息学方法,利用HMMER3.0、MCScanX、MEGA 11等工具,对大豆ADF基因家族进行全基因组鉴定并分析其理化性质、基因结构、保守基序、染色体分布、进化关系及表达特征.结果表明,从大豆基因组中共鉴定出18个ADF基因,命名为GmADF1-GmADF18,其编码蛋白序列长度为117～169 aa,分子量为13.80～19.49 kDa,理论等电点在5.13～7.93之间,均为亲水性蛋白,均定位于细胞质,蛋白保守基序呈现高度一致性,基因外显子数目为2个或3个.染色体定位显示这18个ADF基因分布于13条染色体,其中10号染色体上的最多(3个).共线性分析检测到25对大豆ADF旁系同源基因,其进化主要受纯化选择驱动.系统进化树将大豆ADF蛋白分为5个亚族,与野生大豆亲缘关系最近.启动子分析揭示大豆ADF基因具有大量胁迫响应元件和激素响应元件,暗示其可能参与多种胁迫响应.蛋白互作网络显示大豆ADF蛋白与肌动蛋白及含POZ结构域的蛋白互作,可能参与细胞骨架动态调控.组织特异性表达表明,部分基因在花、根、种子等器官中高表达;胁迫表达分析显示,GmADF8、GmADF14、GmADF16在盐、干旱及淹水胁迫下显著上调,而GmADF5的表达在低温胁迫下受抑制.qRT-PCR分析进一步验证了盐和干旱胁迫下大豆ADF基因的表达特征,GmADF2在盐胁迫早期响应上调表达,GmADF2和GmADF8在干旱胁迫早期响应上调表达.本研究结果可为深入探究大豆ADF基因家族在非生物胁迫响应中的功能机制提供重要理论依据.
关键词：大豆ADF基因家族全基因组鉴定生物信息学分析基因表达胁迫响应
分类号：S565.1:Q786(经济作物)
资助基金：山东省中医药科技发展计划项目(2019-0585)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 15-27 )
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