大豆花叶病毒（soybean mosaic virus,SMV）病是大豆主要的病害之一,给我国大豆生产带来了巨大的损失。大豆抗病育种是目前防治大豆花叶病最为经济有效的措施,发掘抗病基因已经成为抗病育种的基础。目前国内外对抗SMV种质的筛选以及抗SMV基因的定位已经有了深入的研究。本文在本课题组前期SMV株系SC3抗性基因Rsc3定位的基础上,克隆了 2个具有TIR-NBS-LRR典型抗病结构域的基因（GmR47,GmR51）,并对这2个基因的功能进行了分析。本研究的主要内容如下:1.大豆抗SC3候选基因的克隆及分析根据已经公布的大豆基因组数据设计2个候选基因的克隆引物,分别从抗病品种PI96983,齐黄一号,感病品种南农1138-2中克隆了候选基因,并且分析了候选基因在抗感病品种中序列的差异。结果显示GmR47在PI96983和南农1138-2之间存在8个SNP差异,导致5个氨基酸发生了突变;GmR51在这2个品种之间存在8个SNP差异,导致了 3个氨基酸发生突变。GmR47在齐黄一号和南农1138-2之间存在5个SNP差异,导致3个氨基酸发生了突变,GmR51在这2个品种之间存在10个SNP,导致4个氨基酸发生了突变。生物信息学分析表明,GmR47和GmR51基因均在抗感病品种存在氨基酸突变,并且突变位点都位于保守结构域内,这可能是导致抗感病品种中候选基因功能不同的重要原因;这两个基因编码蛋白质预测结果为烟草花叶病毒（TMV）抗性N蛋白;物种间同源比对结果显示GmR47和GmR51基因与野生大豆有较高同源性,其次是苜蓿。2.大豆抗SC3候选基因及其可变剪接的表达量分析利用qRT-PCR技术,分析了 GmR47和GmR51在病毒诱导后在抗感病品种中的表达量,结果表明,GmR47和GmR51能够响应SMV的侵染增加表达量,且在抗病品种中的表达量高于感病品种,说明候选基因GmR47和GmR51可能参与抗病品种对SMV的抗性。对GmR47和GmR51的可变剪接体分析,发现这2个基因存在不同的剪接体,其所有的剪接体能够响应病毒的诱导增加表达量,且在抗病品种中的表达量均高于感病品种,其中可变剪接体IN1的表达量随时间的变化较为明显,IN2和IN3的表达量则相对平稳,说明这些剪接体可能参与了大豆对SMV的抗性。3.利用VIGS研究大豆抗SC3候选基因的功能本实验利用基于菜豆斑驳病毒（Bean Pod Mosaic Virus,BPMV）的VIGS系统沉默了 SC3抗病候选基因GmR47和GmR51,在接种候选基因沉默载体pBPMV-GMR后,接种植株中候选基因的表达量显著低于对照,说明候选基因被有效沉默。同时,沉默植株在接种约一周后出现叶面卷曲、植株矮化等症状,并且在接种后的6周内出现顶端坏死最后整株枯亡,根据候选基因沉默后表型的变化结果初步推测候选基因可能参与植物的极端抗性反应。为验证候选基因沉默后接种植株抗性的变化,在接种沉默载体的7天后在其展开的第一对复叶上接种SC3,并且利用实时荧光定量法（qRT-PCR）检测沉默植株体内SMV病毒含量的变化,结果显示,在接种SC3后的6,9,13天内,沉默植株中的病毒含量显著增加,初步证明候选基因GmR47和GmR51参与PI96983对SMV的抗性。4.候选基因敲除品种的性状鉴定及杂交后代的筛选利用CRISPR-Cas9系统敲除Williams82品种中的抗病候选基因GmR47和GmR51,本文对敲除候选基因的T4代家系CR-26进行抗性分析,结果显示,在接种SC3后,CR-26的症状比野生型Wiliams82更为严重。利用CR-26与大豆抗SC3品种齐黄1号、大白麻进行杂交,对杂交后代抗病基因处于纯合状态且候选基因被CRISPR-Cas9系统成功编辑（敲除）的单株进行抗性鉴定。发现在候选基因被编辑后大部分杂交后代的抗性纯合单株对SC3表现出了感病症状;但也有少部分个体在候选基因被编辑后仍没有感病症状。初步推测GmR47和GmR51是参与抗病相关过程的基因,至于个别植株没有症状,有待分析其原因。