黄瓜是设施栽培的主要蔬菜之一,为浅根性作物,吸肥吸水能力较差,其生长发育对氮素有很强的依赖性。在黄瓜生产中通常大量施用氮肥以获得高产,然而氮肥过量施用会对黄瓜品质产生负面影响,还会造成环境污染等一系列问题。因此提高黄瓜氮素利用效率对黄瓜生产至关重要。硝酸盐转运蛋白1/多肽转运蛋白家族(NPFVX-765抑制剂)、铵转运蛋白(AMT)、氨基酸转运蛋白(AAT)和氮同化相关基因(NAG)广泛参与植物氮素代谢过程,可以调控植株氮素的转运和分配。而目前黄瓜中氮素利用相关基因尚未得到全面鉴定。本文对黄瓜氮素利用相关基因进行了系统鉴定及分析,通过转录组测序和荧光定量PCR技术,研究NPF、AMT、AAT、NAG基因在黄瓜中的组织表达模式以及对不同氮素条件的响应。最终结合黄瓜植株不同部位含氮化合物的测定,进行了上述基因功能和黄瓜氮素代谢运输规律的初步分析,以期为全面解析黄瓜氮素吸收、同化和运输路径提供线索,继而为提高黄瓜植株氮肥利用效率提供依据。主要研究结果如下:1.在complimentary medicine黄瓜基因组中共有54个CsNPF基因。组织表达分析结果表明,CsNPF6.4在根中特异表达,CsNPF6.3在叶柄中高表达,CsNPF2.8在果实中高表达。根据同源基因在拟南芥中的功能认为,CsNPF6.4可能负责根系中NO3-的吸收,CsNPF6.3可能参与叶柄中NO3-的储存,CsNPF2.8可能在NO3-向胚的运输中发挥作用。2.在黄瓜基因组中共有8个CsAMT基因。组织表达分析结果表明,CsAMT1.1在黄瓜老叶中表达量较高,CsAMT1.4在根中高表达,CsAMT1.5在雄花蕾中高表达。根据同源基因在拟南芥中的功能认为,CsAMT1.1可能介导衰老叶片中NH4+的转运,CsAMT1.4可能参与根系中的NH4+的吸收,CsAMT1.5可能促进氮素向发育中的花运输。3.在黄瓜基因组中共有55个CsAAT基因。组织表达分析结果表明,CsAAP3和CsAAP4在黄瓜根系和茎中高表达,CsLHT7在根中表达量较高,CsLHT5在雌花中高表达,CsLHT2在雄花蕾中特异性表达。根据同源基因在拟南芥中的功能认为,CsAAP3和CsAAP4可能参与根韧皮部对氨基酸的吸收和茎中氨基酸由木质部向韧皮部的运输,CsLHT7可能负责根系中氨基酸的吸收,CsLHT5可能在花器官发育和受精过程中发挥重要作用,CsLHT2可能促进雄花蕾的发育。4.在黄瓜基因组中共有18个CsNAG基因,编码与氮同化相关的主要酶。CL13900溶解度组织表达分析结果表明,CsNIA1在根中高表达,CsNIA2和CsNIA3在幼叶中特异性表达,CsGLN2和CsGLU1在叶片中高表达。根据同源基因在拟南芥中的功能认为,CsNIA1可能负责根系中硝酸盐的还原,CsNIA2和CsNIA3可能负责幼叶中硝酸盐的还原,CsGLN2和CsGLU1可能主要负责叶片中的氮同化。5.氨基酸是黄瓜植株中主要运输的氮素形态。硝态氮主要在根部发生同化,根系中氮素主要以氨基酸和硝态氮的形式向地上部运输。植株体内氮素主要以氨基酸的形式向果实中运输。qRT-PCR分析进一步验证氮素利用相关基因在不同部位的功能。