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氮素(N)是植物生长所必须的一种重要的矿质元素之一，影响着植物的生长发育。现今主要通过人工施肥改善土壤缺氮情况，但其还会产生环境污染，为减少环境污染通过基因工程技术提高植物在低氮条件下的生长，对于农业及林业生产具有重要的意义。本研究以PtrRAP2.11基因为研究对象，对其表达特征研究并进行了烟草及84K杨的遗传转化，本研究将为农业和林业的基因工程育种提供参考。 从毛果杨的全基因组中克隆了PtrRAP2.11基因，并利用生物信息学方法进行了初步分析。结果显示该基因编码区长度为812bp，编码一个由270个氨基酸残基组成的蛋白质，相对分子质量为30310.48;等电点PI=5.60，为酸性蛋白;不稳定系数为61.88;疏水值为63.26;总平均亲水性-0.696。进化分析结果显示该基因氨基酸序列与胡杨及麻风树的RAP2.11相似，它们具有ERF/AP2转录因子结构域。为探究毛果杨PtrRAP2.11基因在低氮（硝态氮、氨态氮）环境下的应答情况，对毛果杨PtrRAP2.11基因进行植物表达载体构建并进行烟草和84K杨的遗传转化。得到以下结果(1)将转基因烟草及野生型种子放在低氮（硝态氮、氨态氮）中萌发，对长出的幼苗进行Real-time PCR检测，结果显示在低氮环境下转基因烟草较非转基因烟草拥有更明显的生长优势的同时，亦证明PtrRAP2.11基因对低氮环境应答并提高了转基因烟草的抗逆性。(2)进行84K杨的遗传转化，对转基因杨树在低氮环境环境下进行叶绿素含量测定及相关生理生化分析，结果显示，转基因84K杨中对低氮环境有应答。尤其在低氮处理状态下的转基因过表达株系的氮素含量和叶绿素含量均比野生型高。(3)通过对转基因84K杨和野生型84K杨进行低氮处理的叶片的氮含量进行测定，结果显示硝态氮、铵态氮及总氮含量，转基因株系均高于野生型，初步显示，PtrRAP2.11基因，可以提高84K在低氮环境中氮素利用水平。 不同氮水平对转基因株系的形态、结构、生理均产生了显著影响，低氮胁迫下转基因植株表现出比野生型有更明显的生长优势。表明转基因植株对这些不利环境产生了较强的调节和适应能力。