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本试验以桃实生苗[Prunus persica （Linn.） Batsch.]为试材，利用高通量数字基因表达谱（DGE）技术，检测了N)3ˉ处理后桃苗根系转录组的变化，并对表达发生显著变化的关键基因进行克隆与遗传转化、分析功能，主要研究结果如下：以10mmol L-1N)3ˉ（N1）处理桃实生苗[生长于0.5mmol L-1N)3ˉ（C3）桃苗为对照]，30min后取新根提取RNA，通过高通量数字基因表达谱（DGE）进行基因表达分析，结果表明：1,707个基因产生响应。在N1中有460个基因的表达被上调；有1,247个基因的表达被下调。通过pathway分析发现，N1中有909个基因响应N)3ˉ。其中81（8.91%）个基因参与氮同化和氨基酸代谢。参与氮吸收代谢和信号调控的基因[硝态氮转运蛋白基因（NRT），MYB、DOF和GATA类转录因子，蔗糖非发酵-1型蛋白激酶基因（SnRK1）和CIPK8/23同源基因]的表达发生了变化。除了参与碳、氮信号和代谢的基因，N)3ˉ还影响参与次生代谢物的生物合成、植物-病原体互作和植物生长发育等过程基因的表达。从桃树新根克隆了PpDOF1，GenBank注册号为HM366546。该基因全长1367bp，包含一个957bp的编码区共编码318个氨基酸，预测分子量为35.2KD。该基因编码的氨基酸中含有明显的DOF区。PpDOF1与桃基因组预测基因ppa009811m同源性最高。结果说明PpDOF1与ppa009811m可能是同一基因，但是序列存在差异，可能是由于预测基因不完全正确造成的。PpDOF1在幼根、茎、叶和花中均有表达，在幼根和茎中大量表达，在叶中表达较弱，在花中的表达最弱。用5mmol L-1N)3ˉ处理30分钟后PpDOF1的表达明显上调，1小时后表达水平下降。该结果说明PpDOF1能对N)3ˉ产生响应。PpDOF1转基因拟南芥根中全氮含量明显高于对照（14%），而地上部的全氮含量无明显变化。一些参与氮信号、吸收和同化的基因，如miR398C、NRT1.8、NRT1.7和NR的编码基因表达发生了变化，说明PpDOF1可能参与调节氮代谢和信号转导。PpDOF1转基因拟南芥主花序前10cm内的果荚数约为16，而对照为12；并且果荚在花序上的分布表现出分布不均匀的特点。通过DGE技术分析转基因拟南芥的基因表达情况发现，调节茎秆和花序发育的Ovate family protein（OFP）、KNOTTED1-like homeobox （KNOX） genes和BEL1-like （BELL）homeodomain proteins类基因的表达均发生了不同程度的变化。转基因拟南芥37个参与脂类转运和代谢的基因的表达也发生了变化（其中13个被上调，24个被下调）。蔗糖非发酵-1-型相关蛋白激酶-1（SnRK1）编码基因能对根际N)3ˉ信号产生应答，为此对本实验室已获得的2个MhSnRK1超表达番茄株系（T2-7，T2-9）进一步进行研究，结果表明：叶片SnRK1活性增加了15%-16%。转基因番茄光系统I蛋白PsaF和光系统II蛋白PsbR编码基因的表达上调，Rubisco甲基转移酶编码基因的表达下调；叶片的光合速率也有明显提高。叶片SPS和SS合成方向的活性无明显变化；相反，SS分解方向的活性明显上升，T2-7的SS分解方向比野生型上升了36%。AGPase活性增加了45%左右；可溶性糖和淀粉含量都比野生型高，而且叶片中淀粉日变化较野生型剧烈。T2-9叶片和果实中可溶性糖含量分别增加了30%-40%。转基因番茄果实中AsA和可滴定酸含量均有明显降低。T2-9果实中AsA和可滴定酸含量分别下降为野生型的80%和66%。转基因番茄中可溶性蛋白和NR活性明显降低；15N示踪的研究表明，氮肥吸收效率升高。NO3ˉ转运蛋白（NRT）不仅负责植物N)3ˉ的运输还能响应根际N)3ˉ信号，有研究表明AtNRT1.1可能是N)3ˉ信号感受器。根据GenBank上注册的苹果中NRT的EST序列设计特异引物，克隆了三个平邑甜茶N)3ˉ转运蛋白全长基因，分别命名MhNRT1.5、MhNRT2.1和MhNRT2.5，GenBank注册号分别为FJ437208；FJ168536；FJ168537。这三个基因分别编码583、583和504个氨基酸，预测分子量为64.75、57.27和54.51KD。亚细胞定位预测发现它们编码的蛋白都定位在质膜上。采用实时荧光定量PCR研究它们的表达量的变化，结果表明：三个基因在平邑甜茶各个器官均有表达。根际施用N)3ˉ后三个基因的表达都开始增加，除了10mmol L-1N)3ˉ处理的MhNRT1.5和MhNRT2.5在4h后达到最大值外，其它均在12h达到最大值。由此可见，MhNRT1.5、MhNRT2.1和MhNRT2.5的表达受N)3ˉ的诱导。MhNRT1.5和MhNRT2.1转基因拟南芥叶片中N)3ˉ含量均有所上升。通过对表现型的观察发现MhNRT1.5转基因拟南芥主花序的果荚密度也明显大于对照。MhNRT1.5转基因拟南芥主花序前10cm内的果荚数约为18，而对照为12。与PpDOF1转基因拟南芥表现型不同的是：果荚分布相对比较均匀。