硝酸盐是强致癌物亚硝胺的前体,过量摄入会诱发消化器官的癌变,严重危害人类健康。人体摄入的硝酸盐大多来自蔬菜,叶菜类蔬菜属于易富集硝酸盐的作物,特别是喜氮类蔬菜如菠菜,是人们摄入硝酸盐的主要来源。因此要控制人体摄入硝酸盐的含量首先要控制蔬菜中硝酸盐的含量。硝酸还原酶（Nitrate reductase,NR）能将硝酸盐还原成无毒的NO₂^-。提高蔬菜中的硝酸还原酶活性（Nitrate reductase activitity,NRA）,不仅可以降低蔬菜硝酸盐的含量,还可以增加同等施肥条件下蔬菜的产量,提高肥料的利用率。本文就筛选低富集硝酸盐的菠菜品种以及克隆NR基因并做了研究,研究结果如下:1.采用盆栽法和水杨酸法从40个菠菜品种中筛选出:①182 ppm低氮水平下,低硝酸盐菠菜品种——HN大叶菠菜（115.073 mg/kg）,其硝酸盐富集量为推广品种大叶菠菜（251.716 mg/kg）的45.7%;②400 ppm高氮水平下,低硝酸盐菠菜品种——GZ圆叶品种菠菜（453.721 mg/kg）,其硝酸盐富集量为推广品种大叶菠菜（999.265 mg/kg）的45.4%。2.获得了硝酸还原酶基因的ORF序列:以400 ppm高氮水平下低硝酸盐菠菜品种——GZ圆叶菠菜的叶片为材料,从中提取总RNA,根据已报道的菠菜硝酸还原酶序列设计一对引物,扩增其开放阅读框,通过DNAStar推断其氨基酸序列。推断的氨基酸序列与报道的菠菜硝酸还原酶氨基酸序列的同源性为99%。3.原核表达:将扩增的开放阅读框,与pET-28a进行体外重组,构建重组原核表达载体pET-NR,转化到表达宿主菌BL21中,SDS-PAGE电泳显示其转化菌经IPTG诱导表达出大小为104 kD左右的重组蛋白,与预测的硝酸还原酶蛋白大小一致。