本研究以高、中、低异交率的大豆不育系及其同型保持系为材料,研究不同时期叶片中可溶性蛋白、淀粉、可溶性糖、丙二醛(MDA)、叶绿素a+b、类胡萝卜素、细胞分类素、脱落酸、赤霉素、乙烯、生长素含量以及大豆3个衰老基因GMSARK、GMSGR1和GMCYN1相对表达量;鼓粒期籽粒中可溶性蛋白、淀粉、可溶性糖含量;成熟期籽粒百粒重、单株粒数、单株粒重、单株皱粒百分比。对大豆不育系生殖期源库变化规律、不育系与其同型保持系间源库性状差异、生理生化指标与基因相对表达量之间相关性进行分析。揭示大豆不育系产生持绿和皱粒现象的生理及分子机制。研究结论如下:1.在大豆不育系生殖生长期,叶片中MDA于R5期参与叶片衰老的进程,叶片中赤霉素于R6期影响叶片衰老,叶片中的可溶性蛋白、淀粉、可溶性糖以及不育系A-1和A-2叶片中脱落酸在R7期开始对叶片衰老产生影响,叶绿素a+b、细胞分裂素以及A-3叶片中脱落酸于R8期影响叶片衰老。在大豆生殖生长后期,不育系植株形成了源大库小的关系,且异交率越低,源库差异越大。与同型保持系相比,大豆不育系叶片存在可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉、叶绿素a+b、赤霉素、细胞分裂素含量高以及MDA、脱落酸含量低的现象。相关分析表明各性状是相互促进或抑制的。大豆不育系与其同型保持系性状间的差异以及各性状间的制约与促进是引起大豆不育系持绿现象的部分原因。2.大豆不育系生殖生长期,叶片中GMSARK基因在R5期开始大量表达,GMCYN1基因在R6期开始大量表达,GMSGR1基因在R8期开始大量表达。且不育系中GMSARK、GMSGR1和GMCYN1基因相对表达量均低于其同型保持系。GMSARK基因通过参与蛋白质的降解、淀粉的合成或运输、叶绿素的降解过程来调控叶片的衰老。不育系中GMSGR1基因调控叶片中淀粉以及可溶性糖的合成或转运来促进叶片的衰老。3.通过比较大豆不育系与其同型保持系间籽粒性状可知,大豆不育系籽粒的存储能力有所增加,但籽粒存储能力的增加并不能补偿因粒数减少而造成的单株粒重的下降。源库性状相比较可得,库容量小、可溶性糖和淀粉的输送障碍可能是大豆不育系皱粒率百分比高于保持系的原因,且3种不育系间存在异交率越低,其库容量的减少以及可溶性糖和淀粉的输送障碍越明显的现象。