大豆[Glycine max(L.)Merr.]原产于我国，是重要的粮油兼用经济作物。突变体材料是开展大豆功能基因组、发育调控和生理生化等研究的理想材料。利用诱变方法，构建突变体库，筛选优良农艺性状的突变体株系，是常用的育种方法。对于重要的突变体，可以进行更为深入的突变分子机理的研究。　　本研究利用“南农86-4”和“南农94-16”突变体库材料，筛选各表型突变体并进行了分类分析。筛选优良品质相关和产量相关的突变体系。对于叶绿素缺失突变体cd1进行了初步的鉴定工作。杂交构建F2群体，进行遗传分析和基因定位的研究。叶绿素缺失突变体cd1光合色素代谢异常，从生物节律的角度，分析了光合色素的代谢异常在一日内对转录组以及生物节律性的影响。主要研究结果如下:　　1.大豆突变体的筛选　　从2005年6月创制的621份“南农86-4”、405份“南农94-16”大豆EMS诱变突变体库高世代M6-M9代筛选各表型突变体并进行分类，包括茎、叶、花、子叶、种子、荚、熟期、育性等相关的突变体材料，最终得到“南农86-4”表型突变体材料283份，“南农94-16”材料145份。在“南农86-4”所筛选表型突变体中，叶、荚相关突变体的新筛选突变体要多于其他类，子叶和花相关突变体较为稳定，较难以在高世代筛选到新的突变体，而荚、茎及其它类等相关突变体的新筛选突变体数量处于中间水平。在“南农94-16”中，茎、荚相关突变体的新筛选突变体要多于其它类，子叶和花相关突变体较为稳定，较难以在高世代筛选到新的突变体，而叶、种子及其他类处于中间水平。　　利用两个大豆突变体库，筛选品质、产量性状相关的突变体，测定M6-M9代各突变体系的种子蛋白质含量以及油份含量及百粒重。结果显示，在诱变高世代M6代中，“南农86-4”的蛋白质含量突变范围为40.10％～49.29％，油份含量突变范围为17.13％～23.34％，百粒重突变范围为10.56g～27.82g;“南农94-16”的蛋白质含量突变范围为42.05％～51.89％，油份含量突变范围为15.88％～23.33％，百粒重突变范围为17.99g～35.08g。在诱变高世代M7代中，“南农86-4”的蛋白质含量突变范围为40.80％～48.60％，油份含量突变范围为16.60％～22.80％，百粒重突变范围为11.12g～27.56g;“南农94-16”的蛋白质含量突变范围为39.90％～49.20％，油份含量突变范围为16.26％～22.63％，百粒重突变范围为17.40g～34.78g。在诱变高世代M8代中，“南农86-4”的蛋白质含量突变范围为39.70％～48.90％，油份含量突变范围为16.83％～22.90％，百粒重突变范围为11.07g～28.07g;“南农94-16”的蛋白质含量突变范围为40.10％～49.40％，油份含量突变范围为16.40％～22.85％，百粒重突变范围为17.78g～33.86g。在诱变高世代M9代中，“南农86-4”的蛋白质含量突变范围为39.80％～49.18％％，油份含量突变范围为17.09％～22.79％，百粒重突变范围为11.20g～28.04g;“南农94-16”的蛋白质含量突变范围为39.90％～49.36％，油份含量突变范围为16.56％～22.60％，百粒重突变范围为17.46g～33.94g。同时，得到一批高蛋白、高油份、高百粒重材料的突变体系。利用M7-M9代验证M6代中所筛选到的各突变体系。最终得到稳定的高蛋白株系2个，高油份株系3个，高百粒重株系2个。　　2.突变体cd1的鉴定、遗传分析和基因定位　　对突变体cd1进行了鉴定工作。通过对主要农艺性状分析，发现cd1在产量相关和株高的农艺性状上与野生型存在显著差异，在品质相关性状上差异不显著。通过测定cd1和野生型的叶绿素含量，发现cd1的叶绿素含量在整个V1-R2生育阶段内处于野生型的一半水平，Chl a/b的值在V3和R2期时有陡升的过程。叶绿素合成代谢途径的中间代谢物含量测定结果推测，尿卟啉原Ⅲ和原卟啉Ⅸ之间存在着一定的障碍。经过基因组范围的甲基化含量测定，发现在V3和R2期的cd1和野生型之间存在着差异，其中cd1在V3期比野生型高0.09％，而在R2期比野生型高0.13％。利用突变体cd1，在Zhang等(2011)的研究基础上，通过与遗传关系较远的美国品种Benning杂交构建群体，进行进一步的基因定位研究。经遗传分析，杂交组合cd1×Benning的F1后代都为正常的绿叶性状，而F2群体经卡方检验符合绿叶∶黄叶为3∶1的分离比例，表明突变体的黄叶性状系由单一隐性核基因控制的突变。　　利用cd1× Benning的包含489个单株的F2群体进行基因定位，依据分离群体分组分析法，利用Joinmap3.0软件，对突变体基因进行标记定位，筛选得到Satt347、Satt679、Satt479、Satt550、Satt173、Sa_291以及Sat_193共计7对多态性标记，与突变基因均连锁，最终将cd1突变基因定位于O连锁群的SSR标记Satt550与Satt173之间，遗传距离3.3 cM，比原先定位结果进一步缩短了3.9 cM。　　3.与生物钟相关联的cd1表达谱研究　　利用RNA-Seq技术，以昼夜节律的视角，分析野生型与cd1之间一日内拂晓、正午、傍晚及子夜四个时间点转录组的变化，用于了解低叶绿素情况下，对大豆转录组以及生物节律性产生的影响。利用33bp单末端测序法，在8个cDNA文库中，产生84.8M阅读片段，2.8Gb cDNA序列。四个时间点分别鉴定到48524，47796，48874以及48771个基因。此外，进行了差异表达基因（P≤0.01，改变倍数≥2）分析，共鉴定到12828个差异表达基因，四个时间点分别有7495，3450，2922及3726个差异表达基因，相比野生型，拂晓时间点是突变体内差异表达基因调控最为活跃的时间，有7495个差异表达基因。而GO分析显示，营养物质积累类相关基因的调控较为活跃，尤其是萌发素蛋白和类萌发素蛋白，这说明也许是突变体需要更为高效的积累营养物质;经KEGG分析可知，四个时间点的富集基因代谢途径在突变体和野生型中亦各有不同;聚类分析的结果说明，野生型有5个生物节律表达模式，而突变体中有8个，说明在转录组的水平，叶绿素代谢异常对生物节律有很大影响，突变体内的生物节律性的模式受到很大影响。