朱保葛博士領導的創新研究組主要研究方向是大豆基因工程和分子育種等，主要包括：
1、大豆矮化變異的赤黴素信號途徑關鍵調控因子研究
擬南芥和水稻等植物的赤黴素信號途徑及調控機制已經基本清楚，而大豆的相關研究罕見報導。我們通過EMS誘變和外源赤黴素處理實驗獲得了1個對赤黴素不敏感型矮化突變體和2個赤黴素敏感型矮化突變體。以這些突變體和它們的野生型為材料，利用RT-PCR和Northern blot分析證明，赤黴素敏感型矮化突變體的赤黴素受體基因GmGID1的表達水平明顯低於其野生型，而赤黴素不敏感型矮化突變體的赤黴素信號途徑負調控因子基因GmRGA或GmRGL（其編碼蛋白是Dalla蛋白家族的一種）的表達水平明顯高於其野生型，因此推測，可能是EMS誘發突變引起赤黴素信號途徑的某些受體或調控因子的改變而導致大豆突變體莖稈的矮化。目前，我們正在運用Microarray技術驗證上述表達變化的基因和篩選上調或下調差異大的關鍵調控因子基因，以進一步探索它們的作用機制。該項研究得到國家科技支撐計畫等項目資助。
2、大豆耐逆相關基因的克隆與功能研究
逆境脅迫是農業生產的重要限制因素，克隆和套用大豆抗逆相關基因具有重要意義。我們運用生物信息學、比較基因組學和RACE等方法克隆了1個新的大豆熱激轉錄因子基因GmHsfA1，其編碼510個胺基酸（GenBank登錄號為AY458843）。通過轉基因和Northern/RT-PCR分析證實，GmHsfA1的過量表達能夠激活或促使其下游的某些熱激蛋白靶基因（GmHsp17、GmHsp22、Gmhsp70等）的表達，明顯提高了轉基因大豆的耐逆性尤其是耐熱能力（可提高10oC以上），該成果的一項發明專利已經授權（專利號：ZL200510008755.7）。目前已得到多個耐逆性強的轉基因大豆優良品系。
通過蛋白質組學方法（雙向電泳、MALDI-TOF和LC-MS/MS等質譜技術）鑑定了一個發生單個胺基酸替換（由蘇氨酸Thr→異亮氨酸Ile）的大豆種子脫水素蛋白突變體mGmDHN1。運用基因組學方法克隆了該基因mGmDHN1，測序分析也發現該基因編碼蛋白的第86位Thr變為Ile，驗證了蛋白質組學鑑定結果。遺傳轉化實驗表明，該基因的過量表達能夠明顯提高轉基因擬南芥對高鹽、高滲或低溫的耐受能力。
此項研究部分內容得到國家自然科學基金和科技支撐計畫項目資助。
