摘要
本报告论述了大豆高效生物固氮关键基因克隆及其调控机制研究及2019年度进展。包括4个部分：前言、正文、结论和附录。前言论述了大豆高效生物固氮关键基因克隆及其调控机制的研究背景、目标、科学问题、内容和整体框架等。正文总结了2019年度重要研究进展，包括三个方面：（1）大豆－根瘤菌相互识别的分子机制（2）大豆根瘤发育及高效固氮的关键基因克隆及其调控机制（3）氮磷养分调控大豆生物固氮效率的关键基因克隆及功能研究。阶段性重要研究结果体现在三个方面。其一，阐明了GmNFR1-GmGEF2α-GmRAC1作为一个关键模块在大豆根瘤共生信号传导中发挥重要作用，建立了工作模型、完善了大豆-根瘤菌共生相互识别的信号通路。其二，基于转录组和基因组分析，首次建立了大豆全局基因共表达网络，解析出一个大豆根瘤高度特异的模块，对关键节点基因进行了功能研究，为大豆高效固氮育种改良提供了候选基因和科学依据，也为构建大豆高效固氮调控网络提供了基本构架。其三，揭示了大豆扩张蛋白基因GmINS1调控大豆固氮效率的功能机制，建立和完善了其工作模型，获得了转基因大豆材料，为大豆氮磷高效育种提供了自主创新的基因材料和“以磷促氮”科学依据。下一步研究将围绕成果培育目标“大豆高效生物固氮关键基因及调控网络”，开展以下三个层面研究：1）发掘基因2）揭示机制3）构建网络，从而为大豆高效生物固氮育种提供基因资源和理论基础。
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