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缺磷是限制作物生长的重要因子。豆科作物根瘤在固氮过程需要消耗大量的能量。由于外源磷有效性显著影响植物体内ATP的合成。所以，低磷胁迫对豆科作物产量的抑制作用尤为明显。在长期的进化过程中，作物形成一系列适应低磷胁迫的机制。但是，关于大豆根瘤适应低磷胁迫的生理和分子机制鲜有报道。本研究采用营养液水培方法首先研究磷有效性对大豆植株及其根瘤生长的影响。在此基础上，进一步比较分析磷和接种根瘤菌对大豆分泌的氢离子、内源苹果酸的浓度、内源和外源酸性磷酸酶活性等的调控，初步探讨大豆根瘤适应低磷胁迫的主要生理和分子机制，主要研究结果如下： (1)在低氮水平，大豆植株生长显著受到供磷水平和接种根瘤菌的影响。与不接种根瘤菌相比，在供磷条件下，接种根瘤菌显著提高大豆的生物量、磷和氮含量。但是，在低磷处理条件下，接种根瘤菌对大豆的生物量、磷和氮含量无显著影响。 (2)低磷胁迫显著抑制大豆根瘤数目、生物量和固氮酶活性。而且低磷胁迫对主根和侧根根瘤数目和生物量的抑制作用具有明显差异。与正常供磷相比，低磷胁迫抑制主根和侧根根瘤数目分别为32％和60%，根瘤鲜重分别为75%和88%。但是，低磷胁迫对主根和侧根根瘤固氮酶活性的影响差异不显著。 (3)外源磷有效性和接种根瘤菌显著影响大豆根系H+释放量和培养液pH值的变化。在不接种根瘤菌条件下，与正常供磷处理相比，低磷胁迫显著抑制YC03-3(磷高效大豆基因型)分泌H+的数量，导致其培养液pH值显著高于正常供磷处理。但是，磷的有效性对BD2(磷低效大豆基因型)分泌H+的数量和培养液的pH值影响不明显。接种根瘤菌显著增加高低磷处理条件下两个大豆基因型H+释放量，从而显著降低培养液pH值，尤其是在高磷处理条件下，其H+释放量分别在YC03-3和BD2中增加132%和115%。 (4)大豆根系内源苹果酸浓度显著受到外源磷有效性和接种根瘤菌的影响。在不接种根瘤菌的处理下，与正常供磷处理相比，低磷胁迫显著降低主根内源苹果酸的浓度，但是对侧根内源苹果酸浓度的影响不显著。与不接种根瘤菌相比，接种根瘤菌只显著减少正常供磷处理下侧根内源苹果酸的浓度，对低磷处理侧根苹果酸浓度和高/低磷处理主根苹果酸浓度没有显著影响。在接种根瘤菌的条件下，低磷胁迫促进侧根和根瘤苹果酸浓度的增加。而且通过蛋白双向电泳和定量PCR(qPCR)分析结果显示低磷胁迫促进大豆根瘤苹果酸浓度的增加与大豆苹果酸脱氢酶12(GmMDH12)在根瘤中增强表达密切相关。 (5)低磷胁迫显著提高大豆叶部、根部和根瘤酸性磷酸酶的活性。通过对不同部位酸性磷酸酶同工酶谱的分析发现酸性磷酸酶活性的增加主要是由于低磷胁迫诱导合成新的酸性磷酸酶同工酶和增强原有同工酶的活性。通过对低磷胁迫诱导合成的酸性磷酸酶同工酶进行部分纯化和质谱分析，结果表明该同工酶可能是具有酸性磷酸酶活性的核甘三磷酸酶、磷酸酶或磷酸肌醇水解酶。接种根瘤菌对不同部位酸性磷酸酶活性的影响具有明显的差异。接种根瘤菌虽然增加缺磷条件下两个大豆基因型新叶的酸性磷酸酶活性，但是显著抑制高磷处理条件下BD2老叶、低磷处理条件下YC03-3的侧根和两个磷水平条件下两个大豆基因型主根等部位的酸性磷酸酶活性。 总之，本论文的研究结果表明低磷胁迫是限制大豆根瘤生长的重要因子。大豆根瘤适应低磷胁迫的主要生理机制包括：促进氢离子的分泌、提高酸性磷酸酶的活性、增强苹果酸的合成和GmMDH12的表达。本研究结果为进一步解析接种根瘤菌促进大豆高效活化土壤难溶性磷的关键生理过程及其分子调控机制奠定基础。