大量地施用氮肥不仅增加了农业成本,阻碍了农业的快速发展,而且也会破坏生态环境。近年来,甜瓜的种植面积不断扩大,产品集约化栽培与生产的程度也逐渐提高,造成的一系列的土壤问题。然而嫁接作为一种栽培技术手段被广泛应用,在一定程度上缓解了这种矛盾。本试验在辽沈Ⅰ型日光温室内进行,以嫁接甜瓜幼苗为处理,以自根甜瓜幼苗为对照。试验内容主要分为三大部分,首先测定植株的接穗生物量、氮素含量、叶片和地上部植株的全氮含量,氮素的积累以及在叶片中的分配情况、氮代谢关键酶活性、关键基因表达,从而明确嫁接对甜瓜幼苗氮素同化的影响;其次通过¹⁵N同位素示踪试验,在甜瓜长至7叶期时进行同位素示踪标记,选取不同的处理时间,对甜瓜幼苗自下而上进行分段取样,测定不同节位甜瓜¹⁵N的含量,明确氮素在甜瓜植株中的运输速率;最后测定了植株的碳氮比,氮素运转蛋白和糖转运蛋白基因的相对表达量,以及HY5转录因子基因时空表达差异分析,进而明确嫁接对甜瓜幼苗碳氮比以及CmHY5基因表达的影响。试验结果如下:1.嫁接对甜瓜幼苗氮代谢的影响:随着甜瓜幼苗的生长发育,嫁接与对照甜瓜幼苗的干重、鲜重都呈上升的趋势,且嫁接甜瓜幼苗显著高于对照。同时嫁接提高了甜瓜幼苗地上部的相对含水量。嫁接与对照甜瓜幼苗相比,植株叶片中的铵态氮含量与硝态氮含量都显著高于对照,且5叶期时硝态氮和铵态氮含量增加的倍数最为明显,分别是对照的1.4倍和1.45倍;在氮素含量与氮素积累量方面,嫁接甜瓜地上部氮素含量显著高于对照,氮素积累量显著增加,叶片中的氮素含量也显著增加。嫁接叶片中的可溶性蛋白质含量显著高于对照,非蛋白含量也显著高于对照;在氮代谢关键酶活性方面,嫁接甜瓜叶片中的NR、GS、GOGAT、GOT、GPT酶活性都显著高于对照,嫁接提高了氮代谢关键酶的活性;在氮代谢关键酶基因相对表达量方面,嫁接甜瓜叶片中的CmNR、CmGS基因的相对表达量显著高于对照,嫁接在转录水平上影响了氮代谢关键酶相关基因的表达。2.甜瓜幼苗¹⁵N转输与分配变化:在¹⁵N同位素标记后的0.5 h后,甜瓜植株的根系中检测到了¹⁵N,在标记后的4 h后,¹⁵N已经运输到了甜瓜植株的所有部分。在标记后的4 h后,甜瓜植株中的¹⁵N主要分布在根与幼叶中,在甜瓜的老叶与下部的茎中分布较少。在根际土壤中¹⁵N丰度的检测中,嫁接与对照的丰度值都是降低,在标记的后期嫁接甜瓜根际土壤中¹⁵N丰度要低于对照。然而嫁接并没有影响¹⁵N运输的速率以及在各个器官中的分配情况。3.嫁接对甜瓜幼苗碳氮比的影响:嫁接甜瓜幼苗的叶片和地上部的总碳含量与全氮含量都显著高于对照。随着甜瓜幼苗的生长,嫁接甜瓜幼苗叶片与地上部的碳氮比与对照相比都有下降趋势。嫁接影响了甜瓜幼苗叶片和植株地上部的碳氮比,使碳氮比下降。对糖转运蛋白与氮素转运蛋白相关基因表达量的检测发现,嫁接甜瓜幼苗中硝酸转运蛋白基因（CmNRT2.4、CmNRT2.5）与铵盐转运蛋白基因（CmAMT2、CmAMT3）相对表达量上调,糖转运蛋白基因CmSweet1基因表达上调,CmSweet4、CmSweet12基因表达下调。嫁接在转录水平上影响了转运蛋白在甜瓜叶片中的表达。4.转录因子HY5在甜瓜氮代谢中的作用:HY5是转运蛋白上游的调控因子,不同光照条件下对甜瓜叶片CmHY5基因表达量检测发现,在自然光照条件下,嫁接能够诱导甜瓜叶片中CmHY5基因表达量显著上调。对CmHY5基因时空表达差异分析得出,在幼苗生长阶段CmHY5基因表达量逐渐增加,且嫁接高于对照。根、茎、叶三种器官中的基因表达量分析中得出,嫁接甜瓜植株中基因的相对表达量都显著上调,叶片中的表达量上调倍数最大。综上所述,嫁接甜瓜中的氮素含量、关键酶活性、酶活基因相对表达量、转运蛋白基因相对表达量都明显高于自根甜瓜幼苗,地上部生物量显著增加,生长势增强。嫁接甜瓜幼苗CmHY5基因相对表达量增加,基于前人对HY5转录因子对氮素运转同化过程的调控,推测嫁接对CmHY5基因相对表达量的影响是氮代谢能力增强的可能途径。