烟草是我国重要的经济作物,种植面积广泛。烟草需肥量较大,在生产上往往盲目多施,造成一定的环境污染。因此筛选耐低氮及氮高效的烟草基因型是提高氮素利用效率,减少氮污染的一种有效途径。本文采用营养液培养方法,以低氮(0.5 mmol L^-1)和正常氮(5.0 mmol L^-1)处理74个烟草基因型幼苗,通过统计分析确定评价指标,并筛选出耐低氮基因型,并对筛选出的典型基因型的植物学形态、生理生化及氮代谢相关基因的表达量进行测定,来探究不同烟草基因型氮素吸收与利用的差异原因。主要研究结果如下:1、在低氮和正常氮条件下,74个烟草基因型的根系体积、根系生物量、茎叶氮累积量、地上部生物量变异系数均较大。主成分分析表明,在不同供氮条件下茎叶氮累积量、地上部生物量均起主要作用。以茎叶氮累积量和地上部生物量为筛选指标,筛选出15个耐低氮基因型,占供试材料的20.3%,其中8个属于低氮高效正常氮低效型,占耐低氮基因型的53.3%,6个属于低氮低效正常氮低效型,占40.0%,1个属于低氮高效正常氮高效型,占0.7%;筛选出8个低氮敏感基因型,其中6个属于低氮低效正常氮高效型,占75%;2个属于低氮低效正常氮低效型,占25.0%。初步确定14P9为耐低氮、氮高效基因型,中烟100和K394为低氮敏感、氮低效基因型。2、不同烟草基因型之间的氮效率存在显著差异,且基因型与氮水平之间的互作达到显著水平。通径分析结果表明,无论在低氮或正常氮水平,氮素吸收效率对氮效率的直接作用均大于氮素利用效率。以两个氮水平下的地上部生物量为评价指标,可以将不同烟草基因型划分成四类,即双高效型,低氮高效型,正常氮高效型,双低效型,其中双高效型基因型代表为G80。不同供氮水平下,氮低效基因型的地上部生物量、植株氮累积量、氮素吸收效率、氮效率均显著低于氮高效基因型,氮素利用效率则差异不显著,说明氮高效的烟草品种具有较好的氮素吸收能力。3、以耐低氮、氮高效品种14P9,氮高效品种G80,低氮敏感、氮低效品种中烟100和K394为试验材料,通过植物学形态及生理指标调查,结果表明氮高效基因型比氮低效基因型具有更多的侧根,更大的根分枝区,更小的根尖区,总根长更长,更大的侧根密度,更多的根尖数,更强的根系活力,更大的总叶面积。根系体积,耐低氮基因型14P9的根系体积在不同氮水平下没有显著差异,而低氮敏感基因型中烟100、K394在正常条件下显著大于低氮条件。4、与正常氮相比,低氮条件下14P9叶片中的可溶性蛋白质含量降幅较低,而其余3个基因型均降幅较大。氮高效基因型（G80和14P9）茎中的可溶性蛋白质含量在不同氮水平下均显著低于氮低效基因型。耐低氮烟草基因型14P9低氮条件下叶中硝酸还原酶（NR）活性降幅降低、茎中的NR活性均高于正常氮水平,氮高效基因型G80茎中的NR活性也高于正常氮水平,而氮低效基因型中烟100和K394的叶、茎、根中的NR活性均低于正常氮水平。叶、根中的谷氨酰胺合成酶（GS）活性在低氮条件下均高于正常氮条件;低氮条件下氮高效基因型茎、根中的GS活性均显著高于氮低效基因型,而正常氮条件下氮低效基因型叶中的GS活性略高于氮高效基因型。低氮条件下不同烟草基因型硝酸还原酶基因（Nit）表达量均下调,而谷氨酰胺合成酶基因（GS1-3）表达量则上调,基本上与叶片中的相关酶活性表现一致。