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氮素作为重要的矿质元素，在植物生长发育及新陈代谢中起重要作用。氮肥供应不足则会导致作物减产，而过量施用氮肥会造成生态环境污染。小麦是全世界重要的粮食作物，全球人口对小麦的产量需求逐年增加，提高小麦的氮肥利用效率是维护粮食安全和可持续发展的有效手段，解析小麦氮素吸收和利用的分子机制是作物高产稳产的科学依据。 本研究根据大田试验条件下小麦品种科农9204花后14天旗叶对低氮响应的基因表达谱的分析，筛选到两个对低氮响应的探针Ta.5139.1.S1_at和Ta.9132.3.S1_S_at。这两个探针与拟南芥中编码羧肽酶的AMP1(Altered Meristem Program1)同源，被命名为TaLAMP1，并对其功能进行分析，主要结果如下: 1.克隆了小麦品种科农199中TaLAMP1部分同源基因的全长cDNA，结合EBI数据库和中国春缺四体材料将TaLAMP1部分同源基因定位于3A、3B、3D，TaLAMP1基因编码729个氨基酸。 2.TaLAMP1基因主要在小麦根系和地上部老叶中表达，在幼穗、叶鞘和新叶的表达量低，在根系和地上部的表达均受低氮胁迫上调。小麦原生质体亚细胞定位的结果和拟南芥TaLAMP1-3B-GFP转基因系均表明该蛋白定位于细胞质中。 3.利用基因枪转化科农199获得TaLAMP1-3B基因的过表达系和RNAi减量表达系。在不同供氮水平水培两周后，相比对照科农199，减量表达系的生物量明显降低，主根根长明显变短，地上部和根系氮浓度显著降低，但这些性状在过表达系中无明显改变。测定15NO3-吸收速率结果显示，过表达系和减量表达系的15NO3-离子吸收速率低于对照科农199，减量表达系的根系氮吸收量明显低于对照。过表达TaLAMP1-3B增加了TaNR、TAGS1和TaGDH2基因的表达，减量表达TaLAMP1基因降低了TaNPF6.3和TaNR T2.1的表达。 4.利用大田试验在正常施氮和减量施氮条件下鉴定了转基因系的表型。结果显示:(1)穗数减少是导致过表达系产量降低的主要原因，穗粒数减少是导致减量表达系产量降低的主要原因。(2)相对对照科农199，过表达系株高无明显改变，减量表达系株高增加5 cm左右。(3)过表达系和减量表达系的籽粒氮浓度均明显增加。(4)在减量施氮条件下，与对照材料科农199相比，过表达系在灌浆后期叶片功能期延长，而减量表达系叶片早衰。(5)比较正常施氮和减量施氮条件下的表型数据，发现过表达TaLAMP1-3B降低了株高、生物学产量、穗数和籽粒产量对氮肥的响应。 5.在拟南芥中同源基因AMP1的研究结果表明:amp1突变体相对野生型对低氮处理敏感，总氮含量低于野生型。参与氮素吸收的NRT2.1、NRT2.2基因在amp1突变体中表达显著降低，衰老标记基因SAG12，SAG13在低氮处理9天后突变体中上调表达。在拟南芥中过表达小麦的TaLAMP1基因并不能互补拟南芥amp1突变体的表型，说明TaLAMP1基因和AtAMP1基因的功能有分化。 综上所述，TalAMP1基因为小麦根系和地上部生长发育所必需，并参与调控小麦重要农艺性状对氮肥的响应。合适的TaLAMP1表达量为小麦获得高产和高效响应氮肥所必需。