大豆是我国重要的粮食和经济作物。在大豆种植过程中,杂草危害是影响大豆产量和品质的主要不良因素,严重时可减产20%～50%,因此杂草防控是促进大豆高产增效的重要措施。目前,化学除草是农田杂草防除的有效手段。麦草畏是内吸传导式激素类除草剂,具有高效低毒、杀草力强、药效迅速、持效适中等特点,应用潜力较大。由于常规大豆品种对麦草畏敏感,国内没有抗麦草畏大豆材料创制和利用的报道。本研究拟利用北京大学林忠平教授实验室所提供的经密码子优化后的麦草畏单加氧酶（dicamba monooxygenase,dno）基因载体系统（dmo 基因来源于Stenotrophomonas maltophilia strain DI-6）,以Williams 82（W82）为受体,通过农杆菌介导大豆子叶节遗传转化方法创制过表达目标基因的转基因大豆,进一步对稳定转化材料进行抗除草剂和分子鉴定,以期获得高抗麦草畏除草剂的转基因大豆,揭示密码子优化后dmo基因的麦草畏降解能力,为抗麦草畏转基因大豆选育提供参考。主要研究结果如下:1.获得了 3个过表达dmo基因、高抗麦草畏的大豆转基因材料。采用农杆菌介导的大豆子叶节转化法对Williams 82进行遗传转化,对获得的42株T1代再生植株进行草铵膦抗性鉴定和dmo/bar基因PCR扩增,共筛选出12株含有目的基因的草铵膦抗性植株。对其喷施生产剂量（280 g.a.i.ha-1）麦草畏靶标除草剂,得到7株麦草畏抗性材料。进一步对T2、T3代材料分别喷施280、560 g.a.i.ha-1麦草畏水剂,结合繁种,获得W1-1、W2-2、W3-1三个高抗麦草畏株系,其中W2-2可抗10倍（2800 g.a.i.ha-1）剂量。运用qRT-PCR方法分析表明dmo目的基因在W2-2、W3-1株系中以单拷贝的形式插入,而W1-1株系中以2个拷贝形式插入。通过全基因组测序方法确定外源基因dmo在W2-2转化事件的插入位置为第2号染色体的11244873-11244980 bp之间。2.揭示了麦草畏处理下转基因大豆耐逆生理特点。280 g.a.i.ha-1麦草畏水剂喷施处理受体W82和转基因材料W2-2后,植物叶绿素、H2O2、MDA含量以及氧化酶SOD、POD、CAT活性均发生不同的变化。叶片叶绿素含量在转基因株系W2-2和对照W82中均呈现下降趋势,二者在下降幅度上存在显著差异;分别为6.7%和76%。植株叶片中氧化酶CAT、POD以及SOD活性在转基因株系W2-2中表现为上升趋势,分别是第Od的1.3、1.02、1.12倍;而在受体W82中则表现为下降状态,是第Od的0.6、0.8、0.9倍。植株中H2O2和MDA含量处理后在W2-2和W82中表现为整体上升,整个过程中W82上升幅度显著高于W2-2。3.揭示了麦草畏处理下转基因大豆叶片的相关基因响应特点。对280 g.a.i.ha-1麦草畏水剂处理后的转基因株系W2-2和对照W82植株进行qRT-PCR分析,发现在麦草畏处理后6h生长素代谢通路基因（GmIAA27、GmGH3.1和GmGH3.2）和ABA代谢通路基因GmNCED1基因表达量在转基因株系W2-2中基本保持不变,但在W82中则为上调表达,与处理前达到极显著差异。乙烯代谢通路基因Gm.4CS1在转基因植株W2-2中基因表达量出现短暂性上调,但之后其表达量恢复正常水平;而该基因在W82中表现为持续上调,且与处理前达到极显著差异。4.揭示弱光条件下dmo基因参与生长素代谢调控影响叶片形态建成。观察在15000 Lx和2000 Lx两种不同光照条件下生长15d的转基因株系和对照W82植株,发现生长在2000 Lx光照条件下的对照W82植株第一片三出复叶出现叶片皱缩、不完全展开现象,而转基因株系叶片形态正常。通过对两种不同光照条件下,转基因株系和W82进行dmo基因及生长素、乙烯、ABA代谢通路基因qRT-PCR分析,发现弱光环境诱导dmo基因上调表达,同时生长素代谢通路也参与应答响应。弱光条件下转基因株系dmo基因量表达量比对照W82表达量上调200倍,达到极显著差异。同时弱光条件下,转基因株系生长素代谢基因GmIAA27和GmGH3.1基因表达量上调是弱光条件对照W82植株中生长素代谢基因表达量的0.4倍,与对照W82植株中基因表达量存在显著差异。同时ABA代谢通路关键基因GmNCED1弱光条件下在对照W82和转基因株系中基因表达量很低,接近于0。弱光条件下乙烯代谢通路GmA CS1基因表达量在转基因株系和对照W82植株中基因表达量相近,无显著差异。