豆科植物可以通过与根瘤菌共生固氮的方式来获得氮素，在共生固氮过程中，根瘤菌主要通过植物根毛形成的侵染线进入植物细胞并向下延伸，与此同时植物皮层细胞分化形成根瘤原基，根瘤菌从侵染线中释放出来，形成共生体并在根瘤中发挥固氮功能。为了研究在豆科植物的侵染和结瘤过程中有重要作用的基因，本实验以百脉根为模式生物，通过正向遗传学手段筛选到EMS诱变突变体SL1913-7，该突变体表现出不能被根瘤菌侵染和结瘤异常的表型。结合图位克隆和测序实验发现SL1913-7在一含有APETALA2/Ethylene Responsive Factor(AP2/ERF)结构域的转录因子中发生突变。同源比对发现该基因与苜蓿中的MtERN1有76％的同源性，因此命名为LjERN1。获得了LjERN1的LORE1（Lotus retrotransposon1）逆转录转座子插入突变体后，等位实验验证了SL1913-7和LjERN1的LORE1插入突变体的突变表型确实是同一个基因的突变引起的，互补实验表明，过表达LjERN1能够恢复LjERN1的LORE1插入突变体的表型。因此，将SL1913-7命名为ern1-1，将LjERN1的LORE1插入突变体命名为ern1-2。与ern1-1的表型相似，ern1-2突变体在侵染早期也不能形成侵染线，侵染后期只能形成少量的粉瘤。超薄切片并TEM电镜观察发现，LjERN1突变体的共生体具有多层完整细胞壁，这暗示着LjERN1的突变可能影响了共生体形成过程中细胞壁的降解过程。通过EMSA以及转录激活实验发现，LjERN1能够被转录因子CYCLOPS直接调控。通过RNA-seq寻找LjERN1的下游调控基因，并通过在野生型和ern1-2背景下的基因表达量分析、启动子转录激活实验验证了早期结瘤响应基因NIP-1、NIP-2和ENOD16的转录受到LjERN1的激活。另外，酵母双杂实验表明LjERN1能够与nuclear factor类转录因子NF-YA1和NF-YC1进行蛋白相互作用。本实验为进一步揭示LjERN1在共生固氮中的作用机理提供了线索。