世界上超过40%的耕作土壤为酸性土壤,而我国酸性土壤面积超过了2000万公顷。酸性土壤中,低磷和铝胁迫是限制作物生产的重要因素。植物中的NTL转录因子是一类带有跨膜结构域的NAC转录因子,在多种环境胁迫,如干旱,盐害和冷害等胁迫的适应性机制中起着重要的调控作用。但关于NTL是否参与调控植物低磷和铝毒害的适应性机制还鲜有报道。大豆是重要的粮油作物,因此,本研究针对大豆的GmNTL基因家族展开研究,对大豆基因组中15个GmNTL基因成员进行了生物信息学分析和表达模式分析。同时通过在拟南芥的超量表达,初步分析了部分成员在植物适应低磷和铝毒害中的功能。主要研究结果如下:1.通过同源比对,在大豆基因组中获得15个GmNTL同源基因。进化树分析结果显示,15个GmNTL可分为3个亚族。结构域分析表明,这些GmNTL蛋白N端均存在一个NAC结构域,保守性较高;而C端均存在α螺旋跨膜结构域,但保守性较低。对其中4个GmNTLs的亚细胞定位分析,结果显示,GmNTL2定位于细胞核,GmNTL4、GmNTL7和GmNTL10定位于细胞核和细胞膜。2.对磷有效性调控的GmNTLs的表达模式分析结果显示,低磷处理6天显著上调了7个GmNTL基因,包括GmNTL1、GmNTL2、GmNTL3、GmNTL4、GmNTL5、GmNTL8和GmNTL12的表达水平。低磷处理12天后,除了GmNTL6和GmNTL14的表达不受磷有效性影响外,其他GmNTLs基因的表达水平均受低磷显著上调。3.对铝毒害调控的GmNTLs的表达模式分析结果显示,铝处理24小时后,除GmNTL9和GmNTL13在大豆根尖（＜2 cm）的表达不受影响外,其他GmNTLs基因的表达水平在铝处理条件下均显著上调。4.克隆了大豆9个GmNTL基因,通过异源表达,获得超量表达这些基因的拟南芥转基因材料。利用转基因拟南芥,初步分析了这些基因在植物适应低磷胁迫中的功能。结果显示,高磷条件下,超量表达GmNTL4、GmNTL10和GmNTL12均显著增加了转基因拟南芥植株的鲜重。低磷条件下,超量表达GmNTL2和GmNTL4明显提高植株的鲜重;相反,超量表达GmNTL1和GmNTL12明显降低了植株的鲜重。而无论在高磷还是低磷条件下,超量表达其他4个GmNTLs同源基因对其转基因拟南芥植株的鲜重均无显著影响。5.对这9个GmNTLs超量表达的转基因拟南芥主根长响应低磷胁迫的分析结果显示,高磷条件下,超量表达GmNTL4明显提高了转基因植株的主根长。低磷条件下,超量表达GmNTL2增加了植株的主根长;相反,超量表达GmNTL12降低了植株的主根长。而无论在高磷还是低磷条件下,超量表达其他6个GmNTLs同源基因对其转基因拟南芥的主根长度均无显著影响。6.利用这9个GmNTLs超量表达的转基因拟南芥,初步分析了这些基因在植物适应铝毒害中的功能。结果显示,铝处理48小时后,超量表达GmNTL1,GmNTL4和GmNTL10的转基因拟南芥植株根系的绝对生长量均显著高于野生型。但超量表达其他GmNTLs基因对转基因拟南芥根系生长均无明显影响。7.进一步分析了超量表达GmNTL4对转基因拟南芥植株中耐铝相关基因表达水平的影响。结果显示,铝处理48小时后,超量表达GmNTL4显著降低了转基因植株中STOP1,TDT和NADP-ME2等基因的表达水平,对ALMT1、ALS3和STOP2等基因的表达水平无明显影响。综上所述,本研究系统分析了低磷胁迫和铝毒害对大豆GmNTL家族基因表达模式的调控,初步分析了大豆GmNTLs在植物适应低磷胁迫和铝毒害中的功能。这些结果可为进一步解析大豆适应低磷胁迫和铝毒害的生物学机制提供候选基因和理论基础。