高温引起的雄性不育现象在植物中普遍存在,同时也是导致植物高温敏感三系杂种F1产量不稳定的主要因素之一。全球气候变暖加剧,使得高温热害变得更加频繁。持续高温会导致植物三系杂种F1的花药开裂不充分和花粉成活率显著下降,最终导致花粉育性降低和减产,但是高温胁迫导致三系杂种F1雄性育性不稳定的分子机理尚不清楚。本研究对耐高温大豆三系杂种F1和高温敏感大豆三系杂种F1进行了高温胁迫处理,并对两个对高温敏感性不同的大豆三系杂种F1在高温胁迫前后的花芽进行了转录组测序,筛选获得参与高温胁迫影响大豆雄性育性的大量差异表达基因（Differentially expressed genes,DEGs）。同时对响应高温胁迫的三个DEGs（GmHSFA2、GmHSP20和GmHSP70）开展了功能研究,以鉴定高温胁迫下它们在大豆三系杂种F1雄性育性调控中的功能。主要结果如下:1.为了研究高温胁迫对大豆三系杂种F1雄性育性的影响,我们使用植物培养箱于开花期对大豆三系杂种NF1（NJCMS1A×N4608,耐高温杂种F1）和YF1（NJCMS1A×YY6,高温敏感杂种F1）进行温度梯度处理,发现高温敏感杂种F1的花药散粉性和花粉育性随着温度升高而降低。随后利用转录组测序技术对正常温度和高温胁迫下NF1和YF1的不同大小混合花芽进行mRNA表达水平分析,共鉴定到8784个差异表达基因（DEGs）。进一步对DEGs进行了 GO功能注释和KEGG通路分析,并对相关DEGs进行了 qRT-PCR。我们推测:（1）高温胁迫会导致PLs、PMEs、PGs、Exo-PGs等果胶酶基因的下调表达,从而影响果胶的降解,使花药壁受损,导致花药不开裂;（2）高温胁迫影响了beta-glucosidase 13、ATP-D6P7、UDP-GAD2、STP11、SWEET5 和 SUC8 等碳水化合物代谢相关基因的正常表达,使得花粉发育过程中能量供应不足;（3）高温胁迫干扰了生长素的信号转导,使得生长素代谢异常,从而影响了高温敏感杂种F1花药的正常开裂。此外,GmHSFA2等转录因子和GmHSP20、GmHSP70等热激蛋白对高温胁迫也具有响应作用。2.GmHSFA2在NF1花芽中受高温诱导表达,而在YF1花芽中被抑制。序列分析显示GmHSFA2具有植物HSFA家族的经典结构,与番茄、拟南芥等HSFA2基因具有较高的同源性。GmHSFA2的功能研究发现,与受体对照相比,35S::GmHSFA2转基因拟南芥的叶片数量增多、叶片变小,叶片上翘,株型较紧凑,叶片颜色加深、株高降低、分枝数增多。开花期高温胁迫发现,35S::GmHSFA2开花期植株的叶片和花序受高温胁迫的损伤较小,较受体对照表现出了较强的耐热性。对GmHSFA2在拟南芥中可能的潜在下游基因进行了 qRT-PCR分析,结果显示,35S::GmHSFA2植株中 AtsHSP、AtHSP20、AtHSP40、AtGolS1、AtGolS2的表达水平较受体对照显著上调表达。这些结果表明,GmHSFA2可能通过对HSP和GolS等基因的诱导调控增强了GmHSFA2过表达转基因拟南芥的耐热性。3.GmHSP20和GmHSP70在NF1花芽中受高温诱导表达,而在YF1花芽中表达被高温抑制。GmHSP20和GmHSP70功能研究发现,GUS蛋白在GmHSP20 Pro::GUS和GmHSP70 Pro::GUS植株的幼苗和花中大量表达。活性氧染色发现,DAB和NBT对高温胁迫后的GmHSP20和GmHSP70过表达转基因拟南芥幼苗的叶片染色较浅,表明GmHSP20和GmHSP70基因对活性氧具有清除作用。