WNK[with no lysine(K) kinase(无赖氨酸激酶)]基因家族是最近被发现的一个新的家族，在植物生长发育过程中及在非生物胁迫信号途径中可能扮演重要角色。Gm WNK1是第一个在大豆中被克隆到的编码WNK家族的基因，前期研究表明其参与调控ABA的代谢途径，在大豆侧根的发生发育中可能起到了重要的作用。本研究应用三种转化系统对Gm WNK1基因进行遗传转化，对获得的转基因毛状根和植株进行了根系性状评价以及对外源ABA的响应。主要研究结论如下： 1)通过发根农杆菌介导的大豆子叶侵染转化，获得转Gm WNK1基因启动子接合GUS报告基因的毛状根。GUS染色结果表明：Gm WNK1基因的表达主要集中在内皮层、维管柱及侧根原基起始位置；组织切片分析表明，GUS的活性主要集中在中柱鞘细胞、韧皮部细胞及侧根原基起始部位分化活跃的细胞，说明Gm WNK1可能参与根系，尤其是侧根的发生发育的调控过程。 2)利用发根农杆菌介导的大豆子叶侵染转化方法获得Gm WNK1过量表达和干涉毛状根。分析转基因毛状根对外源ABA的响应发现，过量表达Gm WNK1增加了ABA对根系生长的抑制作用，毛状根表现出对ABA的超敏感，包括毛状根根系变小，尤其是总根长和侧根数目明显减少；而干涉Gm WNK1可以减轻ABA对根系生长的这种抑制作用，ABA处理下，干涉毛状根的总根长和总侧根长显著大于对照毛状根。此外，对ABA处理下的大豆毛状根侧根伊文斯蓝染色结果表明，ABA对大豆毛状根侧根根尖造成了一定程度的伤害，过量表达Gm WNK1加重了这种伤害，而干涉Gm WNK1则可以减轻这种伤害。 3)通过发根农杆菌介导的大豆下胚轴原位注射转化，得到过量表达Gm WNK1的复合植株。未添加ABA的情况下与对照复合植株相比，过量表达Gm WNK1复合植株的地上部鲜重，根鲜重，总根长，总侧根长和侧根数目上都有不同程度的减少，但差异不显著，但最大根长的差异达到了显著水平；ABA处理下，转基因复合植株的总根长，总侧根长和侧根数目都明显少于对照植株，二者间差异达到显著水平。以上结果表明Gm WNK1可能是根系的发生发育过程中一个负调控因子。 4)本研究进一步利用根癌农杆菌介导的子叶节侵染转化方法，以HC—3为外植体，成功地将Gm WNK1转入大豆植株，转基因株系T0和T1代的PCR检测、除草剂抗性检测和Southern杂交检测结果均证明基因已整合到转基因大豆基因组中。实时荧光定量PCR结果表明，转基因植株中Gm WNK1基因的表达量显著高于野生型大豆。在根系形态方面，正常生长情况下，与非转基因大豆相比，转基因大豆根鲜重、总根长、主根长及侧根数目都显著减少；在ABA处理下，转基因大豆与非转基因大豆相比，根鲜重和主根长减少更加明显，达到极显著水平，表明过量表达Gm WNK1基因增加了大豆植株对ABA的敏感性。此外，无论是正常条件还是ABA处理下，转基因大豆内源ABA的含量都显著高于非转基因大豆，表明Gm WNK1在根系发生发育过程中的这种负调控作用，可能是依赖于ABA的途径。 综上所述，本研究成功应用农杆菌介导的三种不同的大豆转化体系对Gm WNK1进行遗传转化和功能分析，不仅为解析Gm WNK1介导ABA的途径调控大豆根构型提供可能的分子机理，同时也为其他根部特异表达基因的功能分析提供了研究思路。