大豆（Glycine max（L.）Merr.）原产于中国,是重要的蛋白及油料作物,而且其营养成分全面并可作为药用。株型是大豆最重要的性状之一,是影响光合利用率及耐肥抗倒能力的主要因素。大豆叶形态是株型性状的重要构成因素,叶片也是作物光合作用的主要场所,直接影响大豆有机物的积累,良好的叶片形态能充分利用光能,提高光合利用率,增加大豆产量。本研究拟通过正向遗传学和反向遗传学两种方法来挖掘控制大豆叶形态等株型相关性状的基因,研究其功能及表达特点。一方面利用正向遗传学方法,对一诱变得到的大豆NRL-1卷叶突变体开展形态生理观察、遗传与基因定位、候选基因筛选鉴定及生物信息学研究,挖掘控制大豆叶形态的重要基因,进而揭示该基因的遗传调控功能。另一方面,通过反向遗传学方法挖掘大豆GmSPL9d作为控制株型的目标基因,通过分子生物学的方法获得转基因株系,观察株型相关性状从而获得目标基因的生物学功能,为深入揭示大豆株型相关性状基因及改良株型性状提供参考。主要研究结果如下:1、大豆NRL-1卷叶突变体形态及生理特性表现。卷叶突变体在植株营养生长期与野生型相似,形态正常,但是在开花期后叶片开始表现出向背轴面卷曲生长的特点。叶片解剖结构显示,野生型叶片栅栏组织与海绵组织分层明显,细胞排列紧密,而突变体叶片横切面表现较厚,且栅栏组织与海绵组织间有一层体积较大的类似于泡状细胞的组织。结荚期卷叶突变体倒二叶的4种光合色素含量指标均显著或极显著低于野生型,总叶绿素含量约为野生型单株的78%,但光合特性各项指标并无显著性差异。突变体单株在株高、茎粗及叶片形态等农艺性状指标上存在显著性差异。此外,大豆NRL-1卷叶突变体表现出高度不育的特性,因而每株荚数仅为野生型单株的3%,但花粉育性在显隐单株间不存在显著性差异,推测该突变体为雌性不育。2、大豆NRL-1卷叶突变体遗传分析及基因定位。根据3个杂交组合F1性状表现发现卷叶表型受隐性基因控制,F2、F3代性状分离比分析发现该卷叶突变表型由一对隐性基因控制。利用W82×NRL-1,M8206×NRL-1和KFl×NRL-1三个杂交组合的F2代显隐单株进行卷叶基因定位,将目的基因初步定位于 SSR标记BARCSOYSSR031589 与 BARCSOYSSR031609 之间,物理距离约为 405Kb,期间包含62个注释基因。利用近等基因系纯合显性和隐性各5个单株混池进行深度为50×的全基因组重测序,定位区间序列比对发现在基因Glyma.03G240100的第一个外显子的第62个碱基G替换成了 A,并使其编码的氨基酸发生了改变,通过测序多个杂交组合后代的显隐单株验证了此SNP的存在,推测该基因的突变是导致植株出现卷叶表型的原因,并对该卷叶突变体开发了 CAPS标记。该基因编码支链氨基酸氨基转移酶蛋白,利用多种在线网站和生物软件对其进行了生物信息学和基因家族分析。3、大豆GmSPL9d基因编辑材料创制及其株型性状鉴定。通过蛋白同源比对的方法在大豆全基因组选择控制大豆株型性状的基因GmSPL9d。首先构建了目标基因的大豆敲除载体,通过发根检测鉴定靶标位点具有编辑作用并进行下一步实验。再通过根癌农杆菌介导的大豆子叶节转化法获得转基因编辑单株,自交至纯合,后代共获得大豆GmSPL9d及其同源基因7种不同基因型的纯合编辑株系。同时,构建目标基因的过表达载体,利用根癌农杆菌介导的大豆子叶节转化法获得转基因过表达单株,自交纯合,后代共获得大豆GmSPL9d基因4个纯合过表达株系。对两基因（GmSPL9d和GmSPL9c）共同编辑的株系进行株型性状的测量比较,发现在株高和主茎节数性状指标上与对照植株存在显著差异,但单基因过表达株系差异不显著。