盐胁迫严重危害植物生长发育和农作物生产,大豆作为一种中度敏盐的农作物,其生长发育、结瘤固氮及产量也受到盐胁迫的严重危害。为了探明大豆对盐胁迫的响应机理,本论文分别从正向和反向遗传学入手,挖掘盐胁迫条件下大豆耐盐的关键基因。一方面从拟南芥重要耐盐途径SOS(Salt Over Sensitivity)信号转导途径的核心组分蛋白激酶SOS2在大豆中的同源基因入手,分析GmSOS2在大豆响应盐胁迫中的功能;另一方面,通过全基因组关联分析,在大豆种质资源中全面深入地挖掘与耐盐相关的基因。本论文取得以下进展:首先,通过生物信息学分析发现大豆基因组中有2个AtSOS2的同源基因:Glyma.17G113700和Glyma.13G166100。通过与AtSOS2的蛋白相似性分析和与其它物种中SOS2同源基因的进化分析,发现Glyma.17G113700与AtSOS2的亲缘关系较近,将其命名为GmSOS2a,将Glyma.13G166100命名为GmSOS2b。荧光定量PCR检测表明GmSOS2a主要在叶中表达,而GmSOS2b主要在根瘤中表达,但GmSOS2a和GmSOS2b都能被NaCl和根瘤菌诱导。说明不同的GmSOS2s在大豆中功能可能发生了分化,参与大豆不同组织器官对盐胁迫的响应。通过CRISPR编辑技术对GmSOS2b进行功能研究发现,敲除GmSOS2b(gmsos2b)后的毛状根的耐盐性与空载体对照相比显著降低,但植株生长发育和结瘤数目没有发生明显变化;大豆稳定转化gmsos2b突变体材料的耐盐性也比野生型明显降低,盐胁迫条件下根系变短变小,根瘤发育迟缓。推测GmSOS2b有可能特异介导盐胁迫下大豆的根系和结瘤的可塑性发育。其次,对来自世界各地的648份大豆种质材料在盐处理条件下的株高、根长、根瘤数目、株高下降比例、根长下降比例、根瘤数目下降比例及耐盐性等性状进行了关联分析,并在3号、9号、19号染色体上获得了与耐盐性显著关联的SNP位点,在12号、13号、18号、19号染色体上获得了与盐胁迫下株高显著关联的SNP位点。进一步以100kb为LD衰减距离,确定了候选基因的物理位置,分别获得了能够调控大豆耐盐及盐胁迫条件下株高的候选基因。此外,通过上述指标的比较,发现大豆第一对真叶对盐胁迫的敏感性与大豆植株整体的耐盐性高度一致,可以作为大豆耐盐性及相关基因筛选的重要性状指标。但是根瘤数量在本群体中没有获得主效位点,不适合在本实验室条件下的全基因组关键调控基因筛选。本研究初步证明了GmSOS2b在大豆响应盐胁迫中的功能,鉴定出多个与大豆耐盐及调控盐胁迫条件下株高的候选位点及基因,为进一步克隆这些基因进行功能验证以及解析大豆耐盐信号转导途径的调控机制奠定了坚实基础。