腐根是一种有害性状,严重影响植物的产量。大部分腐根现象都是因为植物受到了生物胁迫产生的。在大豆（Glycine max）中发现了一种由基因突变产生的腐根（necrotic root,nr）突变体,它在没有任何生物胁迫的情况下会自发的形成腐根,这和大豆根部接种真菌后的表型相同。所以,我们认为nr突变体是一种病变表现在根部的类病变突变体,之前的研究表明,nr根部对大豆疫霉菌表现出一定的抗性,对nr突变体的研究对探究大豆应对病原体的防御反应有重要意义。本研究利用细胞生物学、转录组学和分子遗传学等研究手段对nr突变体进行研究,主要研究结果如下:（1）nr突变体的表型和细胞学观察:nr根在生长过程中会出现褐变坏死,田间种植时表现为纯合致死,在温室种植时极少数突变体也可以生长至结实,但长势比野生型差,结荚数和叶片数量少于野生型。通过观察根的切片进一步表征对褐变和细胞死亡出现的时期,发现在光下生长4天（萌发6天）时nr根的皮层中出现褐变和细胞死亡。（2）T329＿WT（Nr Nr）和T329＿nr（nr nr）的转录组数据分析:对T329＿WT和T329＿nr在褐变以前（光下生长2天）、褐变初期（光下生长4天）和完全褐变（光下生长6天）三个时间点的根的转录组数据进行测序分析。我们发现编码PPO的基因在nr突变体中的表达大幅度上调,PPO是黑色素形成过程中的关键酶,猜测nr突变体根的褐变可能与黑色素沉积相关;nr基因的突变导致ROS的升高,可能激发了超敏反应导致细胞死亡;nr根中与JA合成和信号转导、大豆抗毒素的生物合成等防御反应相关基因上调,这可能和nr对大豆疫霉菌抗性增强相关。（3）nr基因的定位:以XD 0632（Nr Nr）×T328＿nr（nr nr）的杂交后代为定位群体对nr基因进行图位克隆,最终将nr基因定位于18号染色体上的分子标记M7和M9之间。（4）候选基因的筛选:以Williams 82基因组为参考,M7和M9区间大约290 kb,含有20个基因。通过全基因组重测序结果对比野生型（T322）和突变体（T328＿nr、T329＿nr和T332＿nr）定位区间的序列,基因区内没有发现任何突变位点。推测nr位点的突变可能是重测序结果无法体现的结构变异。Gm Sam在是区间内唯一发生差异表达的基因,在突变体中的表达低于野生型。我们推测可能是由于Gm Sam附近发生了结构变异,结构变异使该基因在突变体中的表达水平低于野生型,最终导致突变体产生腐根。Gm Sam可能是nr基因的候选基因。