1. 研究目的与意义
农田生态系统中氮的循环和平衡过程是影响农业生产力的主要因素之一。随着世界人口的不断膨胀，人们对粮食的需求量与日俱增。然而，由于全球气候变暖、海平面上升、土地盐碱化等因素的逐渐严重，宜耕面积逐年下降，这就要求单产的不断提高。施肥成了提高产量的主要手段。全世界每年收获的农产品约从土壤中带走11000万吨氮素，而现代合成氨工业所能提供的氮素仅4500万吨，即使其利用率高达60%~70%，也只能提高了那个世界农业对氮素需要的20%~30%，其余70%~80%均来自有机肥料和生物固氮[1]，其中豆科植物共生固氮约3500万吨，可见展开豆科植物固氮相关研究，提高生物固氮能力提高固氮效率对农业生产是十分重要的。
大豆是我国主要的豆科作物，是主要的植物油脂和主要的蛋白质来源。1981年至2010年30年间，全国大豆种植面积最大为9590.9千hm2，年均种植面积达8454.47千hm2[2]。大豆与根瘤菌在自然条件下的固氮量占植物所需总氮量的0%~95%[3]。因此，提高大豆等豆科植物的生物固氮效率是减少化肥污染、提高植物生物产量的有效途径。大豆与根瘤菌结瘤固氮的遗传性状受共生体双方控制。近年来，关于大豆与根瘤菌的共生情况、不同基因型的根瘤菌对结瘤固氮效率的影响等方面研究颇多，但对大豆本身与结瘤固氮相关基因的研究较少。
本文综述了对大豆结瘤固氮相关性状、结构物质、调节物质的研究，总结调节大豆结瘤固氮相关基因，为进一步发现定位大豆结瘤固氮基因奠定基础。
2. 研究内容和预期目标
一、研究目标：初步定位大豆中结瘤相关基因
二、研究内容：分析219个自然群体的结瘤相关性状，包括结瘤数、瘤干重等，通过全基因组关联性分析（GWAS），分析对比，找到显著性差异位点，粗定位相关基因，为下一步精确定位提供依据。
三、拟解决关键问题：自然群体结瘤相关性状的数据准确收集、单核苷酸差异性分析、通过SNP分析，运用GWAS初步定位结瘤相关基因。3. 研究的方法与步骤
比较219个自然群体，分析大豆结瘤相关性状，如根结瘤数，瘤干重等数据，通过全基因组关联分析（GWAS），可找到相关的显著位点，通过进一步的分析与比对，可找到相关的基因，而后作进一步的验证。
可行性：219个自然群体，群体多，容易获得结瘤相关性状的大数据，便于寻找显著性差异位点。实验室已构建大豆全基因组分析平台，数据分析便捷，准确性高。多年试验数据综合分析，提高准确性。
4. 参考文献
首先，做大豆整个自然群体的结瘤数量分析以及全基因组关联分析；其次是综合考察了大豆根瘤数量，根瘤质量，以及根瘤与地上部、地下部之前的关系。
5. 计划与进度安排
2022年上半年：大豆自然群体第一次结瘤实验，并作初步分析。
2022年下半年：大豆自然群体第二次结瘤实验，进一步分析，与第一次实验结果比较，找到相关位点。相关论文阅读，完成文献综述撰写。
2022年上半年：加强文献阅读，完成开题报告、毕业论文。
