1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
大豆[glycine max(l.) merr.]在中国有着悠久的种植历史，它营养丰富，食用方式多样，在中国的食品以及畜牧行业都起着十分重要的作用。自1996 年转基因生物大规模商业化生产以来，转基因作物在全球的种植面积逐年上升，其中转基因大豆的种植面积一直居首位。到2018年，全球转基因大豆的种植面积已经达到了9590万公顷，占全部大豆种植面积的78 %；主要集中在美国、巴西和阿根廷，种植面积分别占全球转基因大豆的35.5%、36.4%和24.9%，转基因大豆在这些国家的应用率均超过了90%[1]。
中国尚未商业化种植转基因大豆，目前国内大豆的生产量，远远无法满足国内人民的需求。2018年，中国大豆进口量为8803万吨，约为国内自产大豆的5.53倍，总进口量的97.01%来自巴西和美国这两个只种植转基因大豆的国家，因此中国进口的大豆基本都为转基因大豆[2]。
转基因作物的种植已给人们带来巨大的经济效益。就转基因大豆而言，其主要性状为抗除草剂性状，在种植转基因大豆的农田中喷施目标除草剂，能对杂草发生进行有效防控，不但大大降低除草成本，同时能提高大豆的产量[3]。转基因大豆的高产量低成本使得进口大豆的价格要低于国内大豆的价格。导致中国的大豆产业受到了严重的冲击；大豆进口国过于单一，使得中国容易被国际形势影响，有较高的风险。因此，扶持国内大豆产业，提高国内大豆的生产量迫在眉睫。在国内推广转基因大豆的种植，是当前环境下的最优选择。
2. 研究的基本内容和问题
1.研究目标
本实验以抗草甘膦转基因大豆、黑龙江巴彦野生大豆及其杂交f3代为材料，通过对比其根瘤数量、根瘤大小和豆血红蛋白含量差异来研究转基因大豆及其杂交f3代的固氮能力及结瘤能力的差异，目的是弄清楚当抗性基因漂移进野生大豆时，是否会对野生大豆都及其后代的固氮能力以及结瘤能力产生影响。
3. 研究的方法与方案
1.研究方法
播种转基因大豆、黑龙江巴彦野生大豆及其F3代三种材料，播种容器为直径7cm，高7.5cm，底部打孔的一次性塑料杯，每杯播种1粒种子。待出苗后对杂交F3代进行分子检测，筛选出含有抗性基因的F3代，移栽入直径23cm，高25cm底部有孔的塑料花盆中，每种材料各移栽50盆。于出苗后10d-50d取样，每次取样间隔10d（共取样5次），每次取样共9个重复（9个单株）；每种材料各留5株直至收获。
1）生长能力：
分别于植株出苗后10d、20d、30d、40d、50d将植株挖出，剪断地上部和地下部，用皮尺测量主茎长和主根长，用游标卡尺测量主茎粗，电子秤测量地上部分和地下部分鲜重。
2）固氮能力：
豆血红蛋白含量：分别将转基因大豆、黑龙江巴彦野生大豆和F3代的根瘤，放入研钵中，加入缓冲液充分研磨。离心两次，取上清液，测所得上清液的吸光度。
3）结瘤能力：
将根部的根瘤用镊子摘下，收集起来。用游标卡尺测量最长直径，用电子天平测量鲜重。
采用SPSS统计软件进行数据分析。采用单因素ANOVA检验中的Duncan 复极差测验的方法，分析同一指标转基因大豆、黑龙江巴彦野生大豆及F3代之间的差异（P0.05）。采用excel表格绘制柱形图。
2.技术路线
3.实验方案
播种转基因大豆、黑龙江巴彦野生大豆及其F3代三种材料，待出苗后对杂交F3代进行分子检测，筛选出含有抗性基因的F3代，移栽入塑料花盆中，每种材料各移栽50盆。于出苗后10d-50d取样，每次取样间隔10d（共取样5次），每次取样共9个重复（9个单株）；每种材料各留5株直至收获。最后对测定的数据进行用SPSS软件进行分析，根据分析结果判断F3代的高适合度是否与结瘤固氮能力有关。
表一 试验过程中需要测量的指标
| 测定（取样）时期 | 测定指标 |
| 出苗后10d、20d、30d、40d、50d | 主茎粗、长 |
| 主根长 | |
| 地上部分、地下部分单株鲜重 | |
| 豆血红蛋白含量 | |
| 根瘤数量、直径和鲜重 |
4.可行性分析
（1）本实验导师承担了国家转基因重大专项“抗草甘膦转基因大豆向野生大豆的基因漂移及抗性杂草的监测控制技术”的一部分，对转基因大豆了解深入，本研究也是其中的一部分，具有经费支持，拥有成熟的试验技术以及丰富的经验。
（2））本项目依托的实验室前期开展了抗草甘膦转基因大豆与野生大豆杂交F1代和F2代的适合度的研究，拥有测定指标需要的高速离心机和酶标仪，仪器设备的使用方法本人在以往的学习中均已掌握。
（3）实验室还拥有丰富的转基因大豆和野生大豆的种植和管理经验，收获了黑龙江巴彦野生大豆与转基因大豆杂交F2代的种子（F3），具备了试验材料。
（4）开展本项目的试验基地设备完善，具有能开展试验的温室和网室，具有良好的隔离措施，有专人看护，具备开展试验的条件。
4. 研究创新点
目前为止，国外对于转基因大豆的结瘤固氮能力研究较多，而国内的研究相对较少。前期研究已经得出抗草甘膦转基因大豆与野生大豆的杂交F2代的适合度高于亲本，而其原因并未发现。大豆不同于其他作物的其中一个特点就是具有结瘤固氮的能力，因此，本实验通过探究抗性基因对植株固氮能力和结瘤能力的影响，来明确杂交后代是否因结瘤固氮能力增强而适合度提高。
5. 研究计划与进展
2019年05月-2019年06 月：试验材料的前期准备及播种抗草甘膦转基因大豆、黑龙江巴彦野生大豆和f3代的种子。
2019年07月-2019年09月：出苗后取样五次，主茎粗、主茎长、地上部分及地下部分鲜重、根瘤数量、根瘤大小和鲜重、豆血红蛋白含量指标的测量。
2019年10月-2020年4月：处理实验数据，撰写论文。
