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大豆是重要的经济作物,病害是造成大豆减产的主要因素之一。研究大豆抗病相关基因并加以应用,是保证大豆产量的重要途径。植物中的SUMO化修饰对抗病防御起着重要的作用。因而开展大豆SUMO化修饰研究对大豆病害防御有着重要的意义。本课题通过生物学的方法,确定了大豆SUMO系统相关基因,包括GmSUMO, GmSAE1, GmSAE2, GmSCE, GmSUMO Ligase (GmE3,包括SIZ类,HPY2/MMS21类及PIAS-Like类),GmSUMO Protease(包括Class A类,Class B1OTS类,Class B2类及Class C ESD4类),GmSUMO Domain Contein Protein, GmSUMO Chain Binding Protein基因,并对这些基因进行了染色体分布,基因进化过程中的复制以及系统发育分析。通过对抗大豆疫霉根腐病品种绥农10号及感大豆疫霉根腐病品种合丰25进行接种处理后各基因时空表达分析发现,GmSUMO2/3, GmSAE1b/2a, GmSCEa/b都在大豆根部抗病过程中起重要作用。GmE3在抗感品种中受诱导都比其它SUMO相关基因高,因此GmE3在整个SUMO系统中起着至关重要的作用,尤其是PIAS-Like类的GmE3e/f。 GmESD4ald在接种后表达下降较大,起着主要的去SUMO化作用。通过对大豆SUMO结合物分析,SUMO结合蛋白在大豆各组织中均有表达,在根和幼粒中表达较多。对大豆各组织热激处理后,SUMO结合蛋白均受诱导大量表达。表明大豆SUMO系统与非生物胁迫有关。对抗感大豆品种接菌处理后,抗病品种绥农10号各组织SUMO结合蛋白表达量均大量增加,感病品种合丰25诱导不明显,说明大豆SUMO系统与抗大豆疫霉根腐病相关。