氮素营养对蔬菜的生长发育和品质形成具有重要影响。菜心（Brassica campestrisL.Ssp.Chinensis var.Utilis Tsen et Lee）是十字花科芸薹属芸薹种白菜亚种中以花薹为产品器官的一个变种,是华南地区特产和栽培面积最大的蔬菜。前期研究表明适宜的铵硝态氮营养配比可以促进菜心生长、提高产量和品质。本课题组在菜心中克隆获得两个高亲和性铵转运蛋白基因BcAMT1;3、BcAMT1;4,定量分析发现这两个基因响应氮素的诱导,但其响应机制不清楚。本研究克隆了菜心BcAMT1;3和BcAMT1;4的启动子并进行分析,进一步研究了其对对缺N、NH₄⁺信号（200um/L）、不同铵硝配比等因素的响应,以期从启动子的角度探究菜心BcAMT1;3和BcAMT1;4基因响应氮素信号的机制。主要结果如下:1.菜心BcAMT1;3和BcAMT1;4基因启动子的克隆及分析。利用Genome Walking技术克隆获得了BcAMT1;3和BcAMT1;4基因的启动子全长,分别为2149bp和2086bp。比对分析发现,菜心BcAMT1;3启动子序列与油菜（Brassica napus）5号染色体BnAMT1;3启动子序列同源性高达99%;BcAMT1;4基因的启动子分别与油菜3号染色体和4号染色体上有同源序列。通过Plant Care在线软件分析发现,BcAMT1;3、BcAMT1;4启动子含有常见的增强转录调控元件TATA-box和CAAT-box和提高转录水平的5’UTR Py-rich strech;同时含有大量的光信号响应元件、昼夜生长周期元件;此外还含有激素、抗病、应激诱导应答元件;以及分生组织特异性表达元件、发育相关的顺式作用元件。2.菜心BcAMT1;3和BcAMT1;4基因启动子中响应低N条件顺序作用元件的位置。分别将BcAMT1;3和BcAMT1;4基因5’不同长度缺失的4个启动子片段克隆到双元表达载体Pcambia1391 GUS报告基因的上游,构建成BcAMT1;3Pro::GUS和BcAMT1;4Pro::GUS融合基因表达载体。利用农杆菌介导法侵染菜心露白种子,得到瞬时表达这两组融合基因的菜心幼苗,然后用缺氮的1/8霍格兰营养液处理两天,通过GUS组织化学染色法,对瞬时表达这两组融合基因的菜心幼苗进行了研究分析。结果发现,5’不同长度缺失的8个携带BcAMT1;3Pro₆₀₉::GUS、BcAMT1;3Pro₁₀₀₉::GUS、BcAMT1;3Pro₁₄₂₉::GUS、BcAMT1;3Pro₂₁₄₉::GUS、BcAMT1;4Pro₅₅₅::GUS、BcAMT1;4Pro₁₁₈₆::GUS、BcAMT1;4Pro₁₄₀₆::GUS、BcAMT1;4Pro₂₀₈₆::GUS融合基因转基因菜心,都能启动GUS基因的表达,组织化学染色分别在根系、叶片染成较深的蓝色。BcAMT1;3Pro::GUS启动子长度缺失到609bp,GUS染色蓝色很深,BcAMT1;4Pro::GUS启动子长度从1186缺失到555bp,GUS染色蓝色变浅。因此确定菜心BcAMT1;3和BcAMT1;4启动子中响应缺N信号的顺式作用元件,分别位于基因转录起始位点ATG上游609bp以内和1186bp⁵55bp之间。3.菜心BcAMT1;3和BcAMT1;4启动子对NH₄⁺诱导的响应。利用农杆菌介导法侵染菜心露白种子,得到瞬时表达这两组融合基因的菜心幼苗,探究低浓度NH₄⁺（200um/L）处理下,菜心BcAMT1;3和BcAMT1;4启动子中响应NH₄⁺信号的顺式作用元件的位置。通过GUS组织化学染色法发现,菜心BcAMT1;3和BcAMT1;4启动子中响应NH₄⁺信号的顺式作用元件,分别位于基因转录起始位点ATG上游609bp以内和1186bp⁵55bp之间。用不同铵硝配比（0:100、25:75、50:50、100:0）的1/4霍格兰营养液处理瞬时表达两组融合基因的菜心幼苗,发现中、低比例的铵硝比（0:100、25:75、50:50）处理,菜心BcAMT1;3和BcAMT1;4启动子组织化学染色,都能染成较深的蓝色,而且各处理间差异不大,启动子活性较强;全铵态氮（铵硝比100:0）处理下,启动子组织化学染色蓝色变浅,启动子活性被抑制。综上所述,菜心BcAMT1;3和BcAMT1;4启动子能够响应缺N和NH₄⁺信号,其顺式作用元件分别位于基因转录起始位点ATG上游609bp以内和1186bp⁵55bp之间。中低比例的铵硝配比处理,启动子活性强;全NH₄⁺处理,启动子活性被抑制。