菊花硝酸盐高亲和运输蛋白基因家族CmNRT2s克隆与功能鉴定

菊花是我国十大传统名花和世界四大切花之一，观赏和经济价值极高，但切花菊设施周年生产过程中，普遍存在氮肥过度施用、氮肥利用率低和氮素损失严重等问题，严重影响切花产量与品质，并导致水系统富营养化及土壤次生盐渍化。为此，本研究从氮高效吸收切花菊品种‘南农雪峰’中克隆了CmNRT2家族2个基因，命名为CmNRT2.1和CmNRT2.4；通过TAIL-PCR结合Anchored-PCR方法克隆了CmNRT2.1和CmNRT2.4基因的启动子，长度分别为1658 bp、1413 bp，发现基因启动子区包含有硝酸盐诱导的调控元件和氮代谢调控元件；菊花CmNRT2.1和CmNRT2.4基因受硝酸盐、铵盐诱导表达，但诱导表达作用受谷氨酰胺的抑制；通过泛素分裂化系统酵母双杂交、双分子荧光互补实验和蛙卵异源表达实验证实CmNAR2.1分别与CmNRT2.1、CmNRT2.4互作；转超表达CmNRT2.1和CmNRT2.4基因拟南芥，其硝酸盐的吸收较野生型明显增加，植株鲜重高于野生型。培养研究生3名，发表SCI论文7篇。申请国家发明专利3项。获得江苏省科学技术奖一等奖1项，江苏省农业技术推广奖一等奖1项。通过农业部鉴定1项。