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小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的粮食作物之一,也是喜氮作物,其产量和/或品质往往与氮(特别是硝态氮,NO3-)的施用量呈一定程度的正相关。本研究旨在探索是否可以通过导入外源的硝酸还原酶基因(Nitrate Reductase Gene, NR)来提高小麦对NO3-的利用效率,从而在保持其产量和/或品质的同时减少氮肥的施用量,或者在不提高氮肥施用量的条件下提高其产量和/或品质,从而减少氮对环境的影响。本研究以两个冬性小麦品种“农大146”(ND146)和“冀麦6358”(JM6358)的幼胚愈伤为外植体,通过农杆菌介导法导入烟草NR基因,获得了转基因的小麦植株；对转基因T1代植株的硝酸还原酶活性、硝酸盐含量与T2代种子的千粒重和蛋白质含量进行了测定,获得如下主要结果。1PCR检测表明,ND146和JM6358的转化率分别为1.68%和0.4%。转基因植株T0和T1代的PCR-Southern和Southern blot检测显示,NR基因不仅整合到小麦基因组DNA,而且能够传递到下一代。2不论在KNO3诱导前还是诱导之后,“转基因农大146"(NR-ND146)的T1代均有71.4%的植株的硝酸还原酶活力(NRA)明显高于对照；在“转基因冀麦6358"(NR-JM6358)的T1代植株中,诱导前只有6358-17-5的NRA低于对照,而来源于其它5个T0代株系的NRA经50mM的KN03诱导后活力均高于对照。3在检测的15株NR-ND146和17株NR-JM6358的T1代植株中,硝酸盐含量(NC)的变化范围分别是2.8-44.8μg/g FW和4.5-29.1μg/gFW。与野生型对照相比,NR-ND146有8株NC明显降低,而NR-JM6358则有13株。4在T1代叶片被采样的植株中,NR-ND146所有植株的T2代种子千粒重均显著高于对照,而NR-JM6358的T2代种子千粒重明显增加的植株只占50%,但两者的T2代种子的蛋白含量都明显高于对照。5在T1代叶片没有被采样的植株中,70.8%的NR-ND146和65.4%的NR-JM6358的T2代种子千粒重显著地高于对照；前者种子蛋白质含量提高的植株占70.8%,而后者只占50%。上述结果表明,在不增加施氮量的情况下,组成型表达外源硝酸还原酶基因可以显著改善小麦对氮的利用效率,从而提高籽粒的蛋白质含量和千粒重。