大豆(Glycine max(L.)Merr)是富含蛋白质和脂肪的主要豆科作物。在酸性土壤上,锰毒是限制大豆生长的主要因素之一。但是,关于大豆耐锰毒的生理和分子机制研究甚少。本研究以具有不同耐锰毒能力的本地2号、华春2号和华春3号3个大豆品种为研究对象,通过水培试验分析锰有效性对大豆吸收和运转锰、铁、磷的影响,探讨了大豆耐锰毒的生理机制。在此基础上,通过建立和优化大豆根系蛋白质组学研究的方法,比较耐锰毒品种本地2号和不耐锰毒品种华春2号根系的蛋白质表达谱,分离和鉴定了一些对锰毒胁迫响应的根系特异蛋白质,从蛋白质水平探讨了大豆耐锰毒的分子机理,主要研究结果如下：1、当外界锰浓度达到50μmol·L-1时,大豆老叶出现锰氧化斑,生物量受到抑制。而且,锰氧化斑的数目和生物量受抑制程度都随着锰处理浓度的增加而增加。在400μmol·L-1的锰处理下,锰氧化斑数目是50μmol·L-1时的16倍,地上部和地下部的生物量分别只有正常供锰下的64%和74%。进一步研究表明,随着外界锰浓度的提高,植株锰浓度和锰铁比都显著增加,地上部铁浓度下降,磷浓度没有受到影响。此外,锰有效性还影响了大豆老叶和新叶中锰、铁的分配。在锰毒的情况下,老叶累积较多的锰,新叶铁浓度较低。2、在锰毒处理下,相对于其它2个品种,本地2号的生物量受抑制作用较小,其老叶上锰氧化斑数目最少,锰铁比较低。说明在耐锰性上,本地2号显著优于华春2号和华春3号,这可能是由于本地2号可以维持体内较高的铁浓度,具有较低的锰铁比,缓解了锰毒害。3、比较了3种蛋白质提取方法(裂解液直接提取法、0.5M Tris-HCl提取法、40mMTris-HCl提取法)及其不同预制IPG干胶条对大豆根系蛋白质双向电泳的分离效果。结果表明,采用0.5 mol·L-1 Tris-HCl提取法结合24 cm IPG (pH3-10)预制干胶条可以较好地分离大豆根系蛋白质,蛋白点多达849个左右。随机挖取凝胶上1个蛋白点进行质谱分析可以获得理想的质谱峰图。4、通过双向电泳的分析方法分别在耐锰毒品种本地2号和不耐锰毒品种华春2号中分离了20个和17个对锰毒害响应的蛋白质。进一步的MALDI-TOF-TOF/MS分析结果表明,这些蛋白质分别参与了胁迫应激反应、代谢、翻译、转录等多种生物学过程。而且,PR-1、PR-10、异柠檬酸脱氢酶等蛋白质的表达量在耐锰毒品种本地2号的表达量显著高于不耐锰品种华春2号,暗示了这些蛋白质的表达加强可能是本地2号耐锰毒的分子机理。