在中国苹果园管理中普遍存在过量施氮的问题,这不利于根系发育。研究表明硝酸盐对植物不定根和侧根的生长和发育具有双重调节作用。低浓度的硝酸盐可诱导不定根,而高浓度的硝酸盐抑制不定根发生,但在苹果中的相关研究尚未见报道。鉴于此,本研究采用典型的苹果矮化砧木作为试验材料,在组织培养条件下,分析了不同浓度硝酸盐对苹果砧木不定根发生的调控作用,并进行了转录组测序,挖掘出关键基因,初步分析了不定根相关基因MdNRT2.1,并分析了其功能。获得的主要结果如下:1为了探究高硝酸盐浓度抑制苹果砧木不定根的形成的生理和分子机制,在5种不同硝酸盐浓度下(C1=0、C2=9.4 mM/L、C3=18.7 mM/L、C4=37.5 mM/L 和C5=75.1 mM)培养B9苹果砧木组培苗,结果显示37.5 mM/L抑制不定根的形成。形态和解剖学观察表明,硝酸盐的高利用率抑制了不定根的形成。在大多数时间点,高含量的硝酸盐使内源激素ABA、BR、GA3、IAA、JA和ZR浓度升高。此外,mRNA和miRNA调节B9苹果砧木茎基部不定根的形成。结果显示,筛选到了 3686个差异表达基因,其中上调了 1797个基因(48.75%),下调了1889个基因(51.24%),我们还从中鉴定了属于38个不同转录因子家族的467个转录因子。对于miRNA,鉴定出属于42个家族的205个已知miRNA和438个新的miRNA,它们受高硝酸盐调控。GO和KEGG分析表明,代谢和细胞活动、淀粉和蔗糖代谢以及苯丙氨酸代谢通路基因在苹果组培苗茎段中显著富集。2硝酸盐的吸收和分配是由硝酸盐转运蛋白(NRT)进行的。此研究鉴定了 84个MdNRT基因,并从系统发育分析、同义关系、域结构、顺式元素和基序分析等方面对它们进行了分析。结果表明,苹果NRT家族可分为三个亚家族:MdNRT1/PTR、MdNRT2和MdNRT3,它们分别具有77、5和2个成员。同位关系结果表明,总的NRT基因中有48.8%来自基因组重复。顺式元素的组成结果表明大多数MdNRT基因可能与激素、光和应激反应有关。3研究发现MdNRT2.1基因对硝酸盐可用性的响应最强,功能分析发现在烟草中异源过表达MdNRT2.1促进不定根的形成。此外,与野生型相比,烟草中35S::MdNRT2.1的过表达植株增加了不定根数目(53.6%),根长度(72.5%),根体积(54.6%)和根表面积(58.4%)。因此,MdNRT2.1促进不定根的形成和发育。相反,高硝酸盐抑制转基因株系和野生型不定根发生。这项研究探讨了高硝酸盐对AR形成的抑制作用,并为不定根形成和硝酸盐响应的后续研究奠定了基础。