大豆(Glycine max)是重要的植物蛋白质和食用油来源,在世界经济中占有重要地位。然而,大豆生产经常受到干旱和盐胁迫等不利环境因素的严重影响。circRNA是一类新型的非编码RNA,具有多种功能,可以作为miRNA海绵行使吸附功能,从而抑制miRNA对其下游靶基因的裂解作用,参与对多种生命活动的调控。在动物中也被证明能够编码蛋白质,而且可以参与植物中的多种生物与非生物胁迫响应机制。本研究以垦丰16大豆品种为材料,对其进行5%PEG 6000模拟干旱处理,通过新一代高通量测序技术挖掘大豆中干旱响应的circRNA;通过PCR技术和Sanger测序验证circRNA的反向剪接位点,确定其真实性,并预测分析circRNA-miRNA-m RNA互作网络;利用实时荧光定量PCR技术,分析大豆circRNA作为miRNA海绵的表达模式;挑选表达模式满足互补趋势的gma-miR9725及其miRNA海绵gma＿circ＿0000531进行后续的功能验证;通过5’RACE试验确定gma-miR9725与其靶基因的互补切割位点;分析gma-miR9725及其靶基因Gm AKT1在干旱及ABA处理下的表达模式;通过发根农杆菌介导的大豆发状根诱导技术,得到具有转基因根系的大豆复合植株,快速验证gma-miR9725在逆境胁迫下的表型与功能;分析gma-miR9725的靶基因Gm AKT1在低钾和高盐处理下的表达模式;以哥伦比亚野生型拟南芥和东农50为实验材料,得到Gm AKT1的过表达植株,分析其在逆境胁迫下的表型与功能;阐明大豆响应非生物胁迫下的gma＿circ＿0000531-gma-miR9725-Gm AKT1调控途径。主要研究结果如下:(1)高通量测序共得到1275个干旱相关的大豆circRNA,来源于959个亲本基因;其中干旱胁迫6 h(PEG 6 h/CK6 h组)差异表达的circRNA有145个,12 h差异表达的circRNA则有61个,两组中共有的差异表达circRNA数量为20个。与同时间点对照组相比,这20个circRNA中有6个在6 h和12 h均明显上调,8个明显下调。(2)通过PCR技术和Sanger测序技术对差异表达circRNA的反向剪接位点进行验证,排除基因重组后,共得到5个真实存在的大豆circRNA(gma＿circ＿0000287、gma＿circ＿0000302、gma＿circ＿0000095、gma＿circ＿0000298和gma＿circ＿0000531),其亲本基因参与多种非生物胁迫及植物的发育过程。(3)实时荧光定量PCR结果表明,gma＿circ＿0000531与gma-miR9725在干旱胁迫下的表达模式呈互补趋势,gma＿circ＿0000531是在大豆响应干旱胁迫过程中通过充当miRNA海绵来调控gma-miR9725表达水平的上游调控因子。(4)gma-miR9725的启动子序列中分布有多个胁迫响应元件,发根农杆菌介导的大豆发状根也表明了gma-miR9725可以响应干旱和ABA胁迫,并影响胁迫下大豆体内的活性氧清除。(5)5’RACE结果表明gma-miR9725可以在大豆体内直接切割Gm AKT1,实时荧光定量PCR结果也显示过表达gma-miR9725发状根中,Gm AKT1的表达水平被下调;gma-miR9725和其靶基因Gm AKT1在干旱和ABA处理下的表达模式呈互补趋势。(6)Gm AKT1的表达除了受干旱和ABA调控外,也受低钾和高盐胁迫的诱导。(7)Gm AKT1可以通过调控大豆根部的K~+吸收,维持大豆体内的Na~+/K~+平衡,增强大豆对干旱、低钾胁迫和盐胁迫的耐受性。