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黄瓜(Cucumis sativus L.)是我国重要的园艺作物之一。黄瓜也是一种典型的喜氮作物,氮素缺乏会严重影响植株的生长,最终影响黄瓜的产量及品质。为了追求更高的产量,黄瓜生产上会出现过量施用氮肥的现象,过量施用氮肥时作物对氮的利用率低,并且残留的氮肥会破坏农业及生态环境,科学施用氮肥的同时挖掘黄瓜响应低氮基因、培育响应低氮黄瓜品种是解决上述问题的有效途径。本研究以黄瓜D0328为试验材料,结合前期试验结果,利用RT-PCR同源序列克隆技术,克隆黄瓜响应氮素胁迫相关基因CsAOC3,利用qRT-PCR技术对CsAOC3表达情况进行了检测,并进一步通过转基因技术对其功能进行了分析。主要研究结果如下:(1)结合实验室前期表达谱数据结果,筛选获得了一个可能参与黄瓜响应氮素胁迫的基因CsAOC3,以黄瓜叶片cDNA为模板,利用黄瓜基因组网站基因序列信息设计引物,经PCR扩增出1条约750 bp的亮带,测序结果表明其基因全长为753 bp,蛋白编码251个氨基酸,蛋白质的分子量为27.17kD,不稳定系数为51.92,理论等电点为8.93,平均亲水系数为-0.155。蛋白同源比对结果表明CsAOC3与白梨、喜树、绿豆等16种植物AOC蛋白有65%-94%的同源性,其中与甜瓜的亲缘关系更近,为94%。经Target分析预测该蛋白最可能定位于叶绿体中。(2)荧光定量结果表明,和正常氮处理相比,响应低氮胁迫的黄瓜品种D0328在低氮胁迫条件下CsAOC3的表达量显著上调,增加了 11倍之多;而对于响应低氮胁迫弱的黄瓜品种D0422,在低氮胁迫处理和正常氮处理时CsAOC3的表达量并没有明显变化(3)为了研究CsAOC3在植物响应氮素过程中的功能,首先构建CsAOC3基因的过表达载体,通过根癌农杆菌介导法将表达载体转化入拟南芥,经筛选获得了3个阳性转基因株系,分别对其进行低氮和正常氮处理,对相关指标进行检测和鉴定。与正常氮处理相比,在低氮处理条件下野生型和转基因植株根长都显著减少,但转基因植株的根长均大于对照,而在正常氮处理条件下,转基因植株根长仍比野生型长,但与低氮处理相比根长增长率明显降低。在正常氮条件下,转基因植株与野生型相比无显著差异,与正常氮处理相比在低氮条件下,转基因拟南芥和野生型植株鲜重均明显降低,但过表达株系鲜重都显著高于野生型鲜重。上述结果表明CsAOC3过量表达能够提高拟南芥响应低氮胁迫的能力。