氮素是水稻正常生长所必须的大量养分,同时也是水稻高产的重要限制因子,我国水稻的氮素利用率不足40%,因此,探索水稻对重要的含氮化合物的吸收及利用的生物学机制将有助于提高水稻氮素有效利用的潜力。尿素作为一种重要的含氮化肥及氮代谢中间产物,其在细胞质中被脲酶水解为铵态氮的过程对植物氮素的利用具有重要的生理学意义。水稻中脲酶的活性需要镍离子及三种脲酶辅助蛋白即UreD,UreG和UreF的协同作用。本论文以水稻脲酶辅助蛋白基因OsureG为分子研究对象,对其影响植物生长发育及氮代谢的分子生理学机理做出了较详细的分析,主要结论如下:1)根据水稻基因突变体库数据,本研究中成功地搜寻并获得了被T-DNA插入的水稻Osureg突变体;设计特异性引物对该突变体进行了基于PCR的纯合性鉴定,获得了T-DNA插入的纯合Osureg突变体植株,且通过RT-PCR检测到OsureG基因在mRNA水平上未有表达;运用Tail-PCR技术鉴定了Osureg植株是被T-DNA单插入的纯合突变体,故而适用于水稻OsureG基因功能的研究。2)在供以不同氮源的生长条件下,对水稻植株进行了生长表型及氮营养相关的生理学鉴定,发现突变体植株的生长量(如植物鲜重,根长、株高)显著低于野生型,且其脲酶活性较野生型减少了约70%。3)将OsureG超表达拟南芥中进行基因功能的初步鉴定,观测到超表达拟南芥的叶片数、分枝数、干重等生物量较野生型有明显的提高。综上所述,本论文研究结果表明OsureG编码的脲酶辅助蛋白UreG对维持水稻脲酶活性、植物氮代谢以及生长发育等具有重要的分子生理学意义。对该基因的生物学功能的深入研究,将为探索作物高效利用氮素的新途径提供有价值的学术理论依据。