大豆是我国重要的油料作物和粮食作物,近年来,干旱、盐渍化等非生物胁迫的发生频率逐年增加,严重影响了大豆的品质和产量。我国盐碱地面积广阔,土地盐渍化问题严重。研究表明多胺氧化酶（PAO）基因家族在棉花、黄瓜等植物中对于提高植物的耐盐性具有重要作用,但在大豆中PAO基因功能验证却鲜有报道。本课题组前期通过转录组测序筛选到Gm PAO1基因,利用RT-PCR技术对该基因进行克隆并分析其基因功能。主要研究结果如下:1.从吉农18突变体M18中克隆得到目的基因Gm PAO1,该基因开放阅读框为582bp,编码193个氨基酸。荧光定量PCR结果表明,Gm PAO1基因在大豆根、茎、叶、萌发的种子中均有表达,在PEG-6000、Na Cl溶液胁迫下,Gm PAO1基因表达量先上升后下降,推测Gm PAO1基因能够响应干旱、盐胁迫并呈上调表达。2.构建植物过表达载体p CAMBIA3301-Gm PAO1和基因编辑载体p CBSG015-Gm PAO1。利用农杆菌介导法和花粉管通道法,将表达载体转化到大豆受体吉农74中,获得T0代过表达阳性植株3株,CRISPR/Cas9阳性植株3株,加代后获得T1代过表达阳性植株10株,CRISPR/Cas9阳性植株8株,T2代过表达阳性植株19株,CRISPR/Cas9阳性植株14株。3.T2代基因编辑植株测序分析结果表明,有4株株系靶点发生了编辑,KO1株系靶点1中一个碱基缺失,KO2株系靶点2中一个碱基发生了替换,KO3株系靶点1和靶点2中均有一个碱基发生了替换,KO4株系靶点2中一个碱基插入。4.Southern blot检测结果表明,Gm PAO1基因主要以单拷贝的方式整合到T2代转化植株基因组中,整合位点不同。q RT-PCR检测结果表明,T2代过表达植株Gm PAO1基因相对表达量显著高于对照植株,T2代基因编辑植株Gm PAO1基因的相对表达量显著低于对照植株。5.对T2代阳性大豆种子进行Na Cl胁迫处理,结果表明过表达Gm PAO1基因提高了种子在盐胁迫下的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,同时也能促进大豆侧根生长。对T2代苗期阳性植株进行不同浓度的Na Cl胁迫处理,结果表明过表达株系根系发达,总根长、根体积等相关指标均极显著高于对照株系,过表达株系叶片相对含水量、叶绿素含量、SOD活性、POD活性极显著高于对照株系,MDA含量、H2O2含量显著低于对照株系,过表达株系提高了大豆耐盐性。