生菜硝酸還原酶基因的克隆及高氮水平下外源γ－氨基丁酸對其表達和葉片硝酸鹽含量的影響

田 真，李敬蕊，王 祥，吳曉蕾，宮彬彬，高洪波

（河北農業大學園藝學院，河北保定071001）

生菜硝酸還原酶基因的克隆及高氮水平下外源γ－氨基丁酸對其表達和葉片硝酸鹽含量的影響

田 真，李敬蕊，王 祥，吳曉蕾，宮彬彬，高洪波＊

（河北農業大學園藝學院，河北保定071001）

硝酸還原酶（NR）是硝酸鹽代謝的關鍵酶。該研究在成功克隆生菜NR基因的同時，進行了高氮水平下外源γ－氨基丁酸（GABA）對生菜葉片NR基因表達和NO3－－N含量的研究。結果表明：（1）生菜NR基因（GenBank登錄號為KP122207）序列長1 791bp，編碼585個氨基酸殘基，蛋白保守結構域含鉬輔蛋白超家族、細胞色素b5超家族和FNR超家族；生菜NR基因與菊苣NR基因親緣關系最近，序列一致性為93%，與煙草、甜菜、黃瓜、大豆等NR序列的一致性均在80%以上。（2）高氮水平下外源2.5mmol／L GABA處理生菜可誘導NR基因上調表達，并顯著提高了生菜葉片NR、亞硝酸還原酶（NiR）、谷氨酸脫羧酶（GAD）活性和NH4＋－N含量，降低了NO3－－N、NO2－－N含量；雖然NO3－－N含量與NR、GAD、NiR活性、NO2－－N、NH4＋－N含量均呈顯著相關關系，但與NR活性的相關系數最高且達極顯著水平。研究認為，高氮水平下外源GABA可通過誘導NR基因上調表達、增強相關酶活性來影響無機氮代謝，從而降低了生菜葉片硝酸鹽含量，其中NR在該過程中發揮著至關重要的作用，為生產中GABA的施用及降低葉菜類蔬菜硝酸鹽含量提供了理論依據。

γ－氨基丁酸（GABA）；高氮水平；生菜；基因克隆；硝酸鹽含量

近年來，設施蔬菜發展迅速，但在蔬菜生產中一部分菜農為追求經濟效益常濫施化肥，特別是單一大量施用氮肥，導致蔬菜體內硝酸鹽含量超標的現象較嚴重。……