根瘤菌-豆科植物体系作为经典的共生固氮模型,几十年来一直被广泛研究。根瘤菌与宿主植物之间通信和协调的分子机制正变得更加清晰。大豆慢生根瘤菌(Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110)是慢生根瘤菌属的模式种。其全基因组测序于2002年完成,相关的高通量转录组、蛋白组、代谢组研究也已开展。因此相关的互作组研究也具有重要意义。本研究利用计算方法构建了B.diazoefficiens USDA110基因组规模的蛋白质互作网络(PPI网络),并结合转录组、蛋白质组数据系统地研究了共生体系相关的复杂的蛋白质互作。本研究利用同源映射和基于结构域互作的方法预测了B.diazoefficiens USDA110的蛋白互作,构建了基因组规模的PPI网络(60839对互作,涉及5638个蛋白质)。从蛋白质结构特征、亚细胞共定位、功能相关性和相关基因的转录模式等角度对网络做了质量评估,验证了网络的可靠性。通过B.diazoefficiens USDA110与其他几种根瘤菌的PPI网络的对比,确定了36个保守的蛋白质互作功能模块,并推测生长过程需要更多的蛋白质修饰可能是B.diazoefficiens USDA110生长速度较慢的原因。通过整合转录组和蛋白质组数据得到了反映自生(31541对PPIs,涉及3650个蛋白质)和共生固氮(10473对PPIs,涉及1777个蛋白质)两种典型生理状态的PPI网络。基于反映共生固氮状态的PPI网络,确定了共生固氮核心子网络(441对PPIs,涉及195个蛋白质)。我们识别了在共生固氮体系中有重要作用的9个新的功能模块和11个关键蛋白,并对其进行了注释。我们推测NwsA蛋白可能对固氮相关的由FixLJFixK2-FixK1和RegSR-NifA介导的两个级联通路之间的交互作用有重要的协调功能。本研究构建的B.diazoefficiens USDA110基因组规模PPI网络可以为根瘤菌-豆科植物共生固氮体系的机理的进一步研究提供有价值的参考。