大豆胞囊线虫(Heterodera glycines,soybean cyst nematode,SCN)病是全球范围内的重大病害,其严重危害着大豆生产,在世界各地广泛分布且难以防治,每年都造成极大的生产损失。推广抗病品种是一种经济有效、环境友好的防治措施,所以发掘抗胞囊线虫的大豆种质资源显得十分重要。另一方面,研究抗病品种抵御SCN的分子机制、发掘新的抗病基因是培育抗病新品种的基础,对于实现农业绿色高产具有十分重要的意义。SCN 2号小种是黄淮地区的优势小种,本研究通过对SCN 2号小种进行抗性鉴定,筛选抗SCN 2号小种的大豆品种。以抗病品种中黄57和感病品种郑1307为研究对象,研究抗感品种根内线虫的发育差异及酶活变化。利用转录组测序,筛选具有抗性差异的基因以及与线虫抗性相关的代谢通路,初步解析大豆对SCN的抗性机制。主要的研究结果如下:1.本研究鉴定了126份来自黄淮地区的大豆材料对SCN 2号生理小种的抗性,没有发现对SCN 2号小种免疫的品种。高抗SCN 2号小种的材料有3个,占比为2.38%;表现中抗的材料有19个,占比为15.08%;中感和高感品种分别有39和65个,占比为30.95%和51.59%。对鉴定出的高抗材料再次进行验证,发现中黄57抗性表现比较稳定,同时水里站是本次鉴定出新的对SCN 2号小种高抗品种。2.线虫的侵染试验表明,抗病品种早期并不能阻止线虫的侵入,而是抑制了线虫的发育。在第9天时抗病品种根内主要龄期的线虫数量比感病品种显著减少,这说明接种后第9天是抗病品种抑制线虫发育的关键时间点。对抗感品种根系胞囊成熟后的虫卵进行统计,发现抗病品种上胞囊的虫卵数量显著低于感病品种,这说明抗病品种能有效抑制SCN下一代的繁殖。酶活测定实验结果说明,在SCN胁迫下,抗病品种PAL、POD和PPO活力均明显上升,感病品种PAL的活力的提高也受到线虫影响,并且抗病材料的酶活性始终高于感病品种,达到高峰的时间也更早,这说明大豆会调控一系列防御酶来应对线虫入侵。3.在SCN胁迫下对抗病品种中黄57进行转录组测序,分析不同时间点差异基因的变化。其中接种后第9天差异基因数量最多,第3天上调基因少、下调基因多,而第9天上调基因多、下调基因少。结合染色观察第9天线虫数量减少,推测第9天大量表达差异基因导致线虫数量减少。通过比较3个取样时期相同的差异基因,发现丝氨酸羧肽酶II-3、谷胱甘肽S-转移酶和凝集素可能参与了大豆对线虫的抗性反应。GO注释结果说明,相对于大豆参考基因组,生物过程中变化比例最大的是排毒(detoxification)、免疫系统过程(immune system process)和细胞组分与发育(cellular component organization or biogenesis)代谢途径,细胞组分中变化比例最大的是细胞外区域(extracellular region)和膜封闭腔(membrane-enclosed lumenn)代谢途径,分子功能中变化比例最大的是养分库活性(nutrient reservoir activity)和结构分子活性(structural molecule activity)代谢途径。对差异基因进行KEGG pathway富集分析,发现上调代谢途径中苯丙烷生物合成途径在3个时期富集程度最高,其次是细胞色素P450对异生物的代谢。这些基因或通路可能通过调控抗毒、细胞结构防御或者营养吸收等生命过程产生大豆对胞囊线虫的抗性。