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基因表达调控对所有生物的生长、发育及对环境胁迫响应至关重要。基因表达调控中最重要的步骤是转录，即遗传信息由DNA转录成RNA的过程。DNA结合转录因子是通过与目标基因顺式作用元件结合来改变其转录速率，从而改变基因表达水平，调控相应的生物学过程。因此，转录因子在植物生长、发育及响应环境信号的过程中都起到非常关键的作用。WRKY蛋白是植物特有的一类转录因子超大家族。在从发现至今的约二十年中，已有大量关于植物WRKY蛋白的研究报道，但大部分主要集中在模式植物拟南芥及其他少数植物。大豆是比较特殊的经济及粮食作物，植株根部能够进行固氮。研究大豆基因表达调控对理解大豆一系列特有的重要生物学特性具有重大意义。但是由于大豆的遗传背景复杂，至今没有对其WRKY基因家族的系统的研究报道。本文从大豆的基因组中鉴定出WRKY基因家族的组成成员，对它们的序列结构、染色体定位，进化及表达进行了系统分析，并利用分子生物学手段研究了大豆WRKY在抗大豆孢囊线虫、植物生长发育和根瘤菌形成等方面的功能，主要结果包括: 1、对已测序大豆品种Williams82全基因组数据进行搜索，鉴定得到174个大豆WRKY基因。氨基酸序列聚类分析表明大豆WRKY蛋白和其他植物的WRKY蛋白一样，可以分为三大类，即第Ⅰ类WRKY有30个成员，第Ⅱ类WRKY有121个成员，其他23个属于第Ⅲ类。其中，第Ⅱ类WRKY蛋白还可以根据锌指保守氨基酸之间的距离和类型分为五个亚类。大豆174个WRKY基因不均匀分布在大豆20条染色体上。对Soybase RNA-seq数据库进行分析，发现大豆WRKY基因在不同组织表达水平的总体差异。同时也发现WRKY基因在一些特定组织中特异性表达，如GmWRKY72和Gm WRKY100在种子中特异性表达，GmWRKY109和GmWRKY136在根瘤中特异性表达，GmWRKY52和GmWRKY7在花中高水平表达的。 2、系统筛选鉴定得到影响大豆孢囊线虫抗性及可能具有育种价值的大豆WRKY基因。首先通过对水杨酸(SA)响应的表达分析，得到多个与抗病有关的大豆WKRY候选基因。利用大豆转基因发根对候选基因进行初步功能分析，发现多个WRKY抗病功能基因过表达能显著增加大豆发根对大豆孢囊线虫的抗性。通过子叶节全株转化法将这些对抗孢囊的基因转入大豆中，获得高表达转基因大豆。并对后代植株多次重复鉴定，发现Gm WRKY53、GmWRKY86和GmWRKY136过表达能显著提高植株对大豆孢囊线虫的抗性，其中过表达GmWRKY86转基因大豆对大豆孢囊线虫抗性增加了54％。 3、研究了大豆GmWRKY58和GmWRKY76在植物生长发育中的功能。GmWRKY58和GmWRKY76属于第三类WRKY蛋白，具有高度的同源性，与被广泛研究的拟南芥WRKY70和WRKY54高度相似。GmWRKY58和GmWRKY76定位于细胞核，能特异性结合TTGAC W-box元件，并能在酵母和植物细胞中激活基因表达。qRT-PCR分析发现这两个WRKY基因在大豆根、茎、叶、花和荚中都有表达。叶片中Gm WRKY58和Gm WRKY76的表达水平在植株生长的前四周之内逐渐增加，但四周之后开始随叶龄增长而下降。在拟南芥中过表达这两个WRKY基因对植物抗病抗逆无显著影响，但能显著促进转基因植株开花。Gm WRKY58和Gm WRKY76过表达植株早开花的表型与一些促进开花的基因表达的上调相关。进一步分析发现有些开花基因的启动子带有多个TTGACW-box序列，并能被GmWRKY58和GmWRKY76特异性识别，说明GmWRKY58和GmWRKY76可能通过直接调控一些开花基因的表达来影响植物开花时间。采用病毒诱导基因沉默技术抑制Gm WRKY58和Gm WRKY76在大豆中的表达导致大豆叶片变小，生长停滞，植株矮化，说明这两个大豆WRKY转录因子在植物生长发育中发挥重要作用。 4、发现并研究了一个大豆WRKY相关蛋白GmWRP1。WRP1蛋白是豆科植物所特有的一类蛋白。GmWRP1带有两个功能域:N端的跨膜域和C端的WRKY功能域。GmWRP1不具有DNA结合活性。利用荧光蛋白融合实验分析发现GmWRP1定位于高尔基体。Gm WRP1在大豆不同叶位的表达存在差异，且在较老的叶片中表达较高。延缓叶片衰老的蛋白合成抑制剂CHX(cycloheximide)能够增强Gm WRP1表达，而黑暗处理抑制Gm WRP1的表达。采用病毒诱导基因沉默抑制Gm WRP1在大豆中的表达导致根部根瘤数大幅下降，叶片衰老加快。表明GmWRP1在大豆根瘤形成及生长发育中起到非常重要的作用。