菠菜(Spinacia oleracea L.)是典型的喜硝植物,其抽薹、开花进程受环境因子影响。除光照和温度外,硝态氮既是植物重要的营养元素之一,同时也作为信号物质调节植物的生长发育。目前硝态氮对菠菜抽薹及性别分化影响的研究尚少,其对菠菜抽薹和性别分化影响的调控机制认识不足。因此,研究硝态氮对菠菜生长发育的影响,探索其影响产生机制具有重要的意义。本研究以菠菜自交系SP73和GS6为材料,通过不同浓度的硝态氮处理,调查了其生长状态、抽薹早晚以及性别分化比例等方面存在的差异;利用高通量基因表达谱分析,检测了硝态氮处理后GS6地上部分转录组的变化,对表达发生显著变化的关键基因SoMYBs进行克隆与表达模式分析,主要研究结果如下:以及与菠菜生长发育相关的SoMYBs基因表达分析,初步得出了硝态氮浓度对SP73和GS6菠菜的生长发育及性别分化等影响的规律。主要结果如下(1)通过对硝态氮处理后不同种质材料的生长发育特征调查与分析,筛选出SP73和GS6两种对硝态氮处理敏感的自交系材料,结合叶长、叶宽、叶柄长和叶对数等指标的测定与分析表明,高浓度硝态氮处理促进菠菜材料SP73和GS6叶片宽厚、叶柄粗壮、植株高大,低浓度抑制其营养生长。(2)通过对2种材料的抽薹时间和开花性别分化比例调查分析表明,低浓度硝态氮处理使菠菜材料SP73和GS6均提早抽薹、开花,但SP73和GS6在开花后的性别分化模式不同。生殖生长阶段,GS6对于硝态氮处理更敏感,高硝态氮处理下,SP73的雌花比例提高,而GS6的雄花比例提高。(3)通过不同浓度硝态氮处理后的GS6薹、薹叶和花的转录组差异分析表明,差异表达基因主要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和GATA类转录因子。除了参与碳、氮信号和代谢的基因,硝态氮还影响参与次生代谢物的生物合成和植物生长发育等过程基因的表达。(4)本研究共鉴定了72个菠菜SoMYBs家族成员,经过与系统发育等生物信息学比对分析,对菠菜相对于甜菜独立进化的11个SoMYBs基因进行了表达模式分析表明,SoMYB37、SoMYB41、SoMYB67的表达在营养生长时期受硝态氮诱导,在生殖生长时期受抑制,而SoMYB39的表达除在花期受抑制外,在其余各时期均受硝态氮诱导表达。本研究筛选了对硝态氮处理敏感的菠菜材料,探寻了硝态氮对菠菜抽薹和性别分化影响的及其分子机制,筛选出与硝态氮响应相关的候选基因,为进一步探索硝态氮影响菠菜的生长发育的调控模式提供了思路,同时也为硝态氮影响菠菜性别分化的分子机理和关键基因的生物学功能分析奠定了理论基础。