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大豆是人类重要的植物蛋白和食用油来源，在世界粮食作物构成中占有重要地位。植物PHO1基因家族成员参与无机磷酸盐的转运、胁迫应答，响应植物激素信号，调控开花，调节下胚轴、子叶大小和种子发育等过程，但该基因家族起源和进化样式及其在大豆中的功能分化尚未研究。本论文在基因组层面上分析了植物PHO1基因家族的分子进化样式，着重探讨了大豆中该基因家族成员的功能分化。主要结果如下: 1.植物PHO1基因家族的进化研究PHO1基因家族起源于真核生物，在单细胞生物和动物中该基因家族为单拷贝，而在陆生植物中拷贝数目由2个到23个不等，暗示PHO1基因的扩张可能与陆生植物的多样性相关。陆生植物PHO1基因家族具有共同祖先，一次基因重复事件使得陆生植物PHO1基因家族形成两个大的分支（ClassⅠ和ClassⅡ），其中ClassⅠ中仅包括双子叶植物和江南卷柏的序列;而ClassⅡ涵盖所有陆生植物物种。全基因组重复事件在整个PHO1基因家族的进化历程中起着重要作用，串联重复则限定在ClassⅠA的双子叶植物中。PHO1基因的内含子是在单细胞和多细胞生物分化之后获得的，进化过程中各个基因的内含子的丢失和获得频繁发生，其中内含子的丢失是最主要的。 2.大豆PHO1基因家族的功能分化研究预测栽培大豆（Glycine max）基因组中有14个PHO1同源基因，但仅有12个可以检测到mRNA。ClassⅠ的成员在所有组织中均表达，而ClassⅡ基因主要在根和茎中表达。拟南芥过表达栽培大豆PHO1基因分析表明ClassⅠ中GmaPHO1;H2、GmaPHO1;H3和GmaPHO1;H7过表达植株种子变小，同时GmaPHO1;H2转基因植物种子的萌发也受到了明显抑制;在ClassⅡ中仅GmaPHO1;H4过表达转基因种子变小，GmaPHO1;H12转基因种子萌发受到抑制，暗示两个Class成员在种子发育和萌发过程的功能及其分化。在盐胁迫处理中，ClassⅠ中仅GmaPHO1;H9的转基因植株表现出明显抗盐性，而ClassⅡ中全部成员转基因植株抗盐性都提高。栽培大豆和野大豆（Glycine soja）中该基因家族直系同源基因编码的蛋白序列相当保守，mRNA的组织表达分化较大;对不同逆境胁迫（高盐、干旱、强酸、强碱）具有相似的响应模式，但野大豆相应基因则具有更高的敏感性。这些研究结果为大豆遗传改良和理解大豆驯化提供重要的理论依据。