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大豆(GlycinemaxL.Merr.)是重要经济作物。本研究通过cDNA测序和表达序列标签(ExpressedSequenceTag，EST)分析，构建了一个利用大豆EST对大豆基因组特征进行分析的平台，初步解析了大豆基因组的基本特征。同时利用已有的EST资源，通过同源克隆的方法克隆了非生物胁迫应答的基因，并对这些基因的功能进行了研究。主要结果如下：
1.随机测定水杨酸处理的大豆cDNA文库中的克隆，得到29,540个EST序列，将其聚类为10,473个unigenes，与公共数据库中约284,714个大豆EST序列一起进行分析，聚类得到56,147个unigenes，并对这些unigenes进行了功能分类。大约76.92％的基因编码蛋白与拟南芥蛋白组有同源性。根据大豆与拟南芥的同源基因的比对分析得到大豆特异表达的基因，这些基因主要与根瘤的发育和种子储藏蛋白的合成有关。从大豆的unigene序列中鉴定了1,322个转录因子基因和326个抗病基因的同源序列。SSR分析表明大豆基因组结构比拟南芥和M.truncatula更为复杂。平均GC含量在这三个物种中相似。通过对大豆的BAC序列和unigene的分析，估计大豆基因组中含有大约63,501个基因。
2.利用已有EST资源，根据每个基因在不同来源或不同处理的cDNA文库中出现频率的差异可研究基因的相对表达情况(即“数字化northern，digitalnorthern”的方法)。用此方法分析得到49个受水杨酸诱导表达的候选基因，64个和787个分别在发育的豆荚中高表达和特异表达的基因。
3.对大豆中植物特有的WRKY类转录因子对各种胁迫反应进行了分析。通过大豆EST序列的聚类分析，得到了64个包含完整的WRKY和锌指结构域的WRKY基因。RT-PCR分析结果表明，59％的基因对盐、干旱等胁迫有应答反应，42个基因在根、茎、子叶和叶中有表达差异。Southern杂交结果显示所检测的3个WRKY基因在基因组中均以单拷贝形式存在。对9个WRKY基因编码蛋白的转录活性和多聚化分析发现，其中6个有转录激活活性，另外3个没有转录激活活性；只有GmWRKY78能够形成同源的二聚体。转基因试验初步表明，GmWRKY6在拟南芥中过量表达提高了转基因拟南芥的耐盐性，GmWRKY78在拟南芥中过量表达提高了转基因拟南芥的耐甘露醇的能力。分析了大豆、拟南芥和水稻WRKY基因家族中的WRKY蛋白的进化树，并对结构与功能的关系作了讨论。
4.克隆了一个编码S-腺苷蛋氨酸脱羧酶的全长cDNA(GmSAMDC1)及其基因组序列，在GmSAMDC1的mRNA序列的前导序列中含有另外两个分别编码53个和2个氨基酸的开放阅读框，在GmSAMDC1基因组序列的5前导序列中含有3个内含子。在第二个内含子中有一个SSR，利用此SSR和作图群体NJRIKY将该基因定位于连锁群D1上。Southern杂交和PCR分析表明此基因在两个大豆亚属Glycine亚属和Soja亚属中，在基因组水平上存在差异。另外，在科丰1的基因组中发现了一个假基因GmSAMDC2，它不含GmSAMDC1基因组序列5前导序列中的内含子和两个小开放阅读框。Northern杂交分析显示GmSAMDC1基因受盐、干旱和冷的诱导，说明此基因可能在多种逆境中起作用。