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大豆(Glycie max)是重要的经济作物,属于中度耐盐性植物。利用现代育种手段,培育高耐盐性大豆种质资源,充分利用盐碱地等边际土地种植大豆,以缓解大豆的进口依赖度的需求变得越来越迫切。盐渍化土壤对植物产生的危害主要是Na+的毒害作用,植物中的SOS1蛋白(salt overly sensitive 1,SOS1)是细胞膜上的Na+/H+逆转运蛋白,主要介导Na+外排或Na+区域化来减少Na+对细胞的危害。前期利用CRISPR/Cas9基因编辑技术已成功获得了大豆Na+/H+逆转运蛋白GmSOS1的突变体植株系。本研究,利用PCR、测序和CAPS分子标记技术,对已经获得的T3和T4代大豆突变体植株系进行检测,并根据其突变类型进行分类,进行了耐盐性评价及基因功能的初步分析。研究结果为探讨耐盐性差异与不同编辑位点之间的相关性,阐明大豆GmSOS1耐盐性调控机理,获得具有育种价值的耐盐性大豆新种质资源奠定理论与实践基础。本研究的主要结果如下:(1)前期利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,编辑大豆GmSOS1激活域和自抑制域之间的连接序列,获得了大豆Gmsos1突变系。根据多序列比对及生物信息学分析,将大豆Gmsos1突变体植株材料归为以下五类:Gmsos1-1,Gmsos1-2,Gmsos1-3,Gmsos1-4,Gmsos1-5。Gmsos1-1突变系在氨基酸的第974位插入色氨酸和引入了提前终止密码子,结果使翻译提前终止;Gmsos1-2突变系在氨基酸的第974位脯氨酸替换为丝氨酸,第975位谷氨酸替换为终止密码子,结果使翻译提前终止;Gmsos1-3突变系在氨基酸的第974位脯氨酸替换为缬氨酸,第975位插入异亮氨酸;突变系Gmsos1-4的DNA序列有22个核苷酸的缺失,引入了提前终止密码子;Gmsos1-5突变系在氨基酸的第973位缺失了丙氨酸。(2)将大豆GmSOS1自抑制域突变体植株系Gmsos1-1,Gmsos1-2,Gmsos1-3,Gmsos1-4,Gmss1-5 分别在 0、25、50、75、100、125mmol/L 浓度的 NaCl 溶液胁迫下,根据测定的叶片和根中Na+/K+的比值及125mmol/LNaCl溶液胁迫下植株的存活率,将其可归为:高度耐盐型的突变系是Gmsos1-3和Gmsos1-4;中度耐盐型的突变系是Gmsos1-2;盐敏感型的突变系是Gmsos1-1;突变系Gmsos1-5在低浓度的NaCl溶液中表现为中度耐盐性,在高浓度的NaCl溶液中表现为高度耐盐性。(3)SOS1基因在大豆植株的真叶、上胚轴、下胚轴及根组织中均有表达,且在根中的表达量明显高于其它组织部位,SOS1基因的表达具有组织特异性;SOS1基因在Gmsos1突变体植株系的真叶、上胚轴、下胚轴及根组织中的表达情况与在野生型大豆中相同,且在不同Gmsos1突变体植株系中SOS1基因的表达量无差异。