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硝酸盐转运蛋白（nitrate transporter,NRT）在植物从土壤里吸收利用硝酸盐的过程中起着至关重要的作用。已有报道表明,硝酸盐转运蛋白基因的过量表达可显著提高作物的氮素利用效率和产量。因此,从特殊生物资源中克隆硝酸盐转运蛋白基因,对利用生物工程等技术大幅度提高作物的氮素利用效率,提高农作物产量,增强植物营养抗病性,减少因氮素过量施用而造成的环境污染都具有极其重要的意义。由于氮素的吸收利用与植物的生长速率直接相关,本研究首先对小水榕（Anubias nana）、狐尾藻（Myriophyllum verticillatum）、吊兰（Chlorophytum comosum）等21种速生植物的生长速率进行了筛选,发现吊兰、狐尾草、日本宫廷草和圆叶元宝草的生长速度相对较快,湿重增加较多,0.5g植物健壮茎枝生长4周后湿重分别增长56%、52%、72%和84%。尤其需要指出的是,吊兰具有根系发达,且生长快速,生长能力极强,可长期水培存活的特点。水培吊兰与供试的其他植物相比,根系柔软洁白、晶莹剔透,长势比土培更旺盛。为此,以吊兰根系为材料,利用简并引物扩增技术和RACE技术,成功从吊兰（Chlorophytum comosum）中克隆到4个低亲和硝酸盐转运蛋白编码基因（均已申报国家发明专利）,并对其功能、组织表达特异性等进行了研究,主要结果包括:1.从吊兰中克隆得到NRT基因CcNPF8.3.1（Protein NRT1/PTR Family 8.3）,全长2155bp,包含1749bp完整的开放阅读框,编码582个氨基酸。经比对,该基因编码蛋白与川椒、拟南芥、菠萝中的低亲和NRT的同源性最高,分别为79.8%、75.0%和69.9%。核苷酸序列同源性为53.64%,43.79%和67.74%。构建酵母表达载体pYNR-CcNPF8.3.1,转入缺失YNT1基因的多形汉逊酵母菌株中,可使缺陷型酵母恢复正常生长,Km值为1.1mmol/L,说明CcNPF8.3.1编码低亲和硝酸盐转运蛋白。实时荧光定量RT-PCR（q-PCR）分析目的基因在根、叶中的表达发现,当水培液中KNO3的浓度为2mmol/L时,CcNPF8.3.1在根部的表达量显著高于叶片,是叶片中表达量的3.58倍。此外,该基因在根、叶中的表达量与水培液中KNO3的浓度相关,水培液中添加2mmol/L的KNO3与添加0.5mmol/L的KNO3相比,目的基因在根中的表达量高4.12倍,在叶中的表达量高3.23倍。2.从吊兰中克隆得到NRT基因CcNPF8.3.2,全长2314bp,包含1629bp的开放阅读框,编码543个氨基酸。与荷花、菠萝、川椒低亲和NRT序列的同源性最高,分别为82.4%、82.2%及79.8%。核苷酸序列同源性分别为57.41%,67.46%和57.42%。将酵母表达载体pYNR-CcNPF8.3.2转入缺陷型酵母菌株中,能够使缺陷型汉逊酵母恢复生长,Km值为1.1mmol/L,说明CcNPF8.3.2编码低亲和硝酸盐转运蛋白。q-PCR分析目的基因在根、叶中的表达发现,当水培液中KNO3的浓度为2mmol/L时,CcNPF8.3.2在吊兰根部的表达量显著高于叶片,是叶片中表达量的15.51倍。此外,该基因在根、叶中的表达量与水培液中KNO3的浓度相关,水培液中添加2mmol/L的KNO3与添加0.5 mmol/L的KNO3相比,目的基因在根中的表达量高2.32倍,在叶中的表达量高13.23倍。3.成功从吊兰中克隆NRT基因CcNPF5.2,全长2147bp,包含1656bp的开放阅读框,编码552个氨基酸。与陆地棉、烟草、荷花的低亲和NRT序列的同源性最高为70.0%、68.6%及67.4%。核苷酸序列同源性分别为:49.12%,49.41%和56.08%。将该基因转入缺陷型多形汉逊酵母（（35）ynt）中,转基因酵母能恢复生长,Km值为1.2mmol/L。q-PCR分析目的基因在根、叶中的表达发现,当水培液中KNO3的浓度为2mmol/L时,CcNPF5.2在吊兰根部的表达量明显高于叶片,是叶片中表达量的4.57倍。此外当处于高浓度硝酸盐（2mmol/L）时与处于低浓度硝酸盐（0.5mmol/L）时相比,目的基因在根中的表达量高1.14倍,在叶中的表达量高1.89倍。4.从吊兰克隆到NRT基因CcNPF8.1,全长2076bp,包含1701bp的开放阅读框,编码567个氨基酸。该基因编码蛋白与菠萝、陆地棉、玉米低亲和硝酸盐转运蛋白序列的同源性最高,分别为81.8%、75.9%及75.7%。核苷酸序列同源性为75.51%,50.29%和61.42%。将该基因转入双缺陷型多形汉逊酵母（（35）ynt-Leu-）中,转基因酵母可以恢复生长,Km值为1.4mmol/L,说明CcNPF8.1基因编码低亲和硝酸盐转运蛋白。q-PCR分析目的基因在根、叶中的表达试验结果表明,当水培液中KNO3的浓度为2mmol/L时,CcNPF8.1在吊兰根部的表达量显著高于叶片,是叶片中表达量的5.59倍。此外在高浓度硝酸盐（2mmol/L）的诱导时,该基因在根、叶中表达量均上调。水培液中添加2mmol/L的KNO3与添加0.5 mmol/L的KNO3相比,目的基因在根中的表达量高1.15倍,在叶中的表达量高3.49倍。5.利用克隆到的NRT基因,构建植物表达载体p35S::CcNPF8.3.1/p BI121,p35S::CcNPF8.3.2/pBI121,p35S::CcNPF5.2/pBI121和p35S::CcNPF8.1/pBI121,转化烟草NC89,分别获得4种转基因烟草植株48、56、42和37株。利用4种转基因烟草植株的T1代进行烟草青枯病抗性分析,发现4种转基因烟草的病情指数分别为:81.11、84.44、77.78和80.00,野生型烟草的病情指数为92.22,说明NRT基因的表达在一定程度上提高了植株的营养抗病性。