MicroRNA(miRNA)调控植物生长发育以及生物和非生物胁迫的响应,包括对各种养分胁迫的适应性反应。MiR159是一类保守的miRNA,拟南芥miR159已被证实调节叶片和花的发育,但对于大豆miR159还了解不深。本研究以粤春03-3(YC03-3)和过表达GmMIR159e的转基因大豆为实验材料,鉴定了大豆MIR159基因家族并预测其靶基因,分析了大豆MIR159基因家族对磷养分、ABA和NaCl的响应,以及对大豆GmMIR159e在调节磷养分平衡方面的功能进行了初步研究。主要结果如下:(1)大豆基因组有6个MIR159家族成员,即MIR159a、MIR159b、MIR159c、MIR159d、MIR159e和MIR159f;MIR159a和MIR159d位于大豆9号染色体,MIR159b和MIR159e位于大豆7号染色体,MIR159c和MIR159f位于大豆16号染色体;进化分析表明,大豆MIR159家族共分为2个亚组。(2)利用psRNATarget网站(http://psrna target.org)预测大豆miR159靶基因,确定miR159e靶基因GmMYB33(Glyma13g25716)编码核蛋白,其N端和全长具有转录激活活性。(3)长期低磷诱导MIR159a和MIR159e在叶表达,诱导MIR159b和MIR159c在根表达,诱导MIR159f在根、叶表达;短期低磷抑制MIR159c在叶和根表达,抑制MIR159e在根表达;长期低磷诱导MIR159a、MIR159b、MIR159c和MIR159f在花中表达,而抑制MIR159d和MIR159e表达;长期低磷抑制MIR159a、MIR159c和MIR159d在根瘤中表达,诱导MIR159b表达。(4)ABA处理诱导叶中MIR159a表达;MIR159b在叶和根均被ABA诱导表达;MIR159c在叶诱导表达,在根被抑制;MIR159d在叶抑制表达,而在根被诱导;MIR159e在叶和根抑制表达,MIR159f在叶抑制表达,在根被诱导。(5)NaCl处理诱导MIR159a、MIR159b、MIR159c和MIR159e在叶和根中表达;MIR159d在根被诱导;MIR159f在叶抑制表达,在根被诱导。(6)高磷(对照)条件下,大豆MIR159e启动子在叶脉、花器官和种皮有活性;而低磷条件下在花药、胚根和种皮有较强活性,并且低磷条件下大豆MIR159e启动子主要在主根成熟区、主根根尖和侧根根尖分生区有活性。(7)在高磷高氮(HPHN)和低磷高氮(LPHN)条件下,过表达MIR159e对大豆生长发育和磷营养没有影响;但在HPLN条件下,过表达MIR159e导致根和叶中总磷含量下降,老叶和根瘤中可溶性磷浓度下降。综上所述,大豆MIR159基因家族可能在响应磷信号、ABA和NaCl胁迫方面起作用,miR159e在调节大豆磷吸收和再利用方面起作用。