【摘 要】
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大豆（Glycine max[L.] Merr.）是重要的油料作物，在低氮条件下，其根系通过与根瘤菌互作形成共生器官根瘤，根瘤可以将大气中的N2转化为植物可以利用的NH4+，从而保证大豆的生长和繁殖
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大豆（Glycine max[L.] Merr.）是重要的油料作物，在低氮条件下，其根系通过与根瘤菌互作形成共生器官根瘤，根瘤可以将大气中的N2转化为植物可以利用的NH4+，从而保证大豆的生长和繁殖。根瘤共生固氮可提供大豆生存所需的三分之二的氮，因此，大豆和根瘤菌共生固氮过程对于大豆的生长和产量具有非常重要的作用。根瘤的结瘤经由一系列的发生发育过程形成具有固氮功能的成熟根瘤，根瘤固氮使命完成后随之衰老并解体。尽管共生固氮对于大豆的生长至关重要，但是对其分子机制的解析才刚刚开始，还有很多问题没有得到解决。 本论文以大豆Williams82为材料，利用毛状根转化体系，对一个大豆中的半胱氨酸蛋白酶基因GmHG（Glycine max hemoglobinase）进行了功能研究，发现该基因在大豆的根瘤发育中发挥重要作用。张森磊同学利用分子生物学和细胞生物学技术以大豆Williams82为材料，对一个大豆中的半胱氨酸蛋白酶基因GmHG（Glycine max hemoglobinase）进行了功能研究，研究发现该基因在大豆的根瘤发育以及类菌体的发育过程中发挥重要作用。本文不仅证明该基因在根瘤中随发育程度其表达量逐渐升高，还证明了过表达GmHG基因抑制根瘤的发育并促进根瘤的衰老。更重要的是，通过研究还发现了过表达GmHG延迟类菌体的增殖和分化。该研究初步建立了豆血红蛋白通过调节根瘤细胞中自由氧的浓度来调控类菌体的发育和结瘤的关系。这些发现为我们重新认识豆血红蛋白在根瘤固氮中的作用提供了新证据，也为进一步揭示大豆共生固氮的分子机制提供了新思路。
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