实验室前期研究发现,天蓝苜蓿MIF基因的表达量在接种根瘤菌的根中显著上调,暗示其参与共生。本研究以豆科模式植物蒺藜苜蓿作为研究对象,通过基因家族、时空表达、组织及亚细胞定位、m RNA干扰及过表达等分析来研究MIF是否参与共生结瘤通路,又可能发挥哪些作用。主要结果如下:（1）对11个物种（8种豆科、2种非豆科植物及人类）的MIF基因进行了全基因组鉴定和生物信息学分析,结果显示:MIF在各物种中均有分布并具有一定的保守性,在豆科植物基因组中包含较多的MIF;植物中的MIF可分为3个亚家族,且每个亚家族在10种植物中均有分布;蒺藜苜蓿共有6个Mt MIF基因,分布在4号和7号染色体上,其中,5个Mt MIF与亲缘关系紧密的大豆中的同源基因显示出较高的共线性,在拟南芥中有1个共线性较高的同源基因,水稻中则没有。组织表达结果显示,Mt MIF的表达模式可以分为三类:a)根和根瘤中显著高表达;b)茎和叶中显著高表达;c)组成型表达。上述结果表明MIF广泛存在于植物中,并且出现了更多的功能分化,在豆科植物中,MIF可能参与到其特有的共生结瘤过程。（2）对筛选出的目的基因MTR-₄g127360进行时空表达及定位分析,结果显示:无论是添加氮素还是接种固氮根瘤菌,相比于缺氮对照,目的基因的表达水平均在结瘤后期显著上升;在共生固氮的情况下,MTR＿4g127360表达差异更显著,表现为在前期被强烈抑制,而后期被强烈诱导。组织定位分析表明,目的基因在根中柱、根瘤原基起始到形成成熟根瘤的整个过程中中均有表达,并且在成熟根瘤中被强烈诱导;烟草亚细胞定位和拟南芥原生质体定位分析显示,目的基因定位于细胞核和细胞膜。上述结果表明目的基因参与了共生过程,并且可能在后期的成熟根瘤中发挥重要作用。（3）干扰和过表达结果表明,MTR₄g127360被干扰或过表达后,对共生前期的侵染事件均未产生明显影响。在共生后期,接种根瘤菌后28 d,与对照组相比,干扰植株的株高和根长均下降,叶绿素含量没有明显变化;过表达植株的生长和叶绿素含量均未有显著变化。就结瘤数量和固氮能力而言,干扰后根瘤数目显著增多,固氮酶活和豆血红蛋白基因的表达显著下降;与之相反,过表达则导致根瘤数量下降,而固氮酶活和豆血红蛋白基因的表达水平显著升高。石蜡切片和透射电镜分析显示,接种根瘤菌后28 d,对照组根瘤尚处于固氮的旺盛时期,干扰组的根瘤已开始衰老,固氮区面积减小,类菌体排布稀疏,部分降解衰亡;接种根瘤菌后45 d,对照组根瘤出现衰老、类菌体皱缩变形时,过表达根瘤中依然保持大面积的固氮区,类菌体排列整齐,形态完整,未出现衰老区。上述结果表明目的基因的沉默导致根瘤早衰和固氮能力下降,而其过表达则延缓了根瘤衰老,并提升了根瘤的固氮能力。综上所述,MTR₄g127360参与了蒺藜苜蓿的共生结瘤过程,并且主要在共生后期防止根瘤早衰、维持根瘤固氮能力中发挥重要作用,对前期侵染过程似无太大影响。