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大豆为人类提供了植物源蛋白质、油类和健康活性物质,也是动物饲料的重要原料。随着我国社会不断进步、人们生活水平的日益提高,大豆需求量不断攀升,但我国用于大豆生产的耕地面积却在逐渐减少。通过大幅度提升大豆产量提高大豆自给能力成为一条必选方案。合理的群体结构是大豆高产的基础,而株型是合理群体结构的基础。株型是指特定环境下植株适应性生长的表现,其本质是植物内在基因受环境因子调控的结果,因此系统解析株型形成的分子机制,可为植物分子设计育种提供依据。本研究组在华夏3号的60Co诱变后代中发现光周期敏感株型突变体M13H3-126（命名为pspa-1,photoperiod?sensitive plant architecture 1）,本实验分别对突变体pspa-1与野生型华夏3号（HX3）的重要农艺性状、分期播种表现和光温反应等特性进行调查。在此基础上利用HX3与突变体pspa-1杂交衍生的F2群体对M13H3-126的短叶柄性状进行了遗传分析,通过Mut Map策略将短叶柄突变基因定位在1号染色体的4959886-43833478 bp的38.8 mb区间内,最终确定了Chr01-23769461位点的突变引起了pspa-1的短叶柄性状,并对该区域基因结构和候选基因进行了初步的生物信息学分析。主要结果如下:1.广州夏播条件下株型突变体与野生型间农艺性状的差异。HX3平均初花期（43±0.3 d）与pspa-1平均初花期（44±0.3 d）只相差1天,差异不显著;HX3株高为98.28±7.78 cm,而pspa-1的株高61.87±7.31 cm,差异显著;HX3的底荚高（11.67±2.17 cm）、单株粒数（156.22±45.27粒）、单株粒重（27.35±8.93 g）均极显著高于pspa-1的底荚高（1.46±2.00 cm）、单株粒数（107.00±35.73粒）、单株粒重（17.02±4.43 g）;HX3的节数（20.80±1.21节）、有效荚数（101.70±28.10个）、百粒重（19.32±1.60 g）均显著高于pspa-1的节数（17.90±0.77节）、有效荚数（70.75±20.13个）、百粒重（17.02±4.43 g）;HX3和pspa-1的有效分枝数和秕荚数差异不显著。2.广州不同季节播种大豆株型突变体与野生型株型性状的差异。4个季节内播种的HX3株高分别为57.3±3.45 cm、64.9±6.78 cm、39.7±7.03 cm、19.9±4.0 cm,pspa-1的株高依次为16.5±2.97 cm、40.1±0.87 cm、28.5±7.62 cm、7.0±1.2 cm,可见HX3株高均比pspa-1高,其中在3月5日和12月5日两种相对短日低温的条件下播种时,两种材料的株高差异最为显著,而在长日高温的6月份播种的突变体株高与野生型株高差异不显著,表明突变体株高受光温条件的影响;HX3植株的叶柄长在不同季节播种总是显著长于pspa-1,表明株型突变体pspa-1的短叶柄性状是稳定遗传的,也说明突变体株高和叶柄的遗传可能不是由同一基因控制。3.大豆株型突变体pspa-1与野生型光温响应的差异。人工气候箱光温处理和冬季延长光周期处理中,任一条件下HX3的株高和叶柄长度均大于pspa-1;温度一致时,LD条件下突变体pspa-1的株高为34.3±4.03 cm,比SD条件下的株高（25.8±3.89 cm）略高,说明突变体的株高很可能受光照时间调控;pspa-1在不加光条件下的株高为7.00±1.21 cm,低于在加光条件下的株高（10.57±2.72 cm）。初步确定突变体pspa-1的株高性状受光周期调控。HX3在人工气候箱中表现出明显的庇荫反应,pspa-1在两次处理中均没有表现庇荫反应,说明pspa-1具有耐荫性。4.株型突变体短叶柄基因的定位。遗传分析表明短叶柄基因是单隐性基因。通过BSA-Mut Map定位策略,将pspa-1短叶柄突变基因定位在1号染色体的4959886～43833478 bp区间内,该区间存在13个突变点。通过设计In Del和d CAPS引物对这些突变位点进行基因分型,发现Chr01-19577484和Chr01-23769461这两个位点与pspa-1短叶柄性状完全连锁。通过比对实验室现有材料的全基因组测序数据分析最终确定Chr01-23769461位点的突变引起了pspa-1的短叶柄性状。5.候选基因的生物信息学分析。通过对基因间区内突变位点的候选基因进行注释并在NCBI网站进行BLAST比对,发现已有的数据库中Chr01-23769461位点附近没有基因或非编码RNA的转录产物。设计特异引物以这两种材料的c DNA为模板,扩增出了一条包含突变位点、长度为172bp的产物,说明在Chr01-23769461附近有转录产物生成,并将产物一端定位在Chr01-23769458至Chr01-23769704之间,推测候选基因是新的基因或非编码RNA。