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氮素是植物生命活动中的限制元素,是核酸、蛋白质等生物大分子的基本组分。目前,在农业生产中往往为追求高产而过量施用氮肥,使成本提高,收益降低,且对环境造成严重的负面影响。黄瓜是大量需氮的园艺作物,尽管在其生长发育过程中大量施用氮肥,但氮素利用效率较低,仍不能从根本上解决黄瓜的氮素需求,培育耐低氮黄瓜品种才是解决这一问题的根本途径。本研究以分析黄瓜氮代谢相关基因CsGS1在低氮胁迫下的功能为目的,利用实时荧光定量PCR分析CsGS1在低氮条件下的表达模式;通过构建GFP荧光蛋白融合表达载体对CsGS1蛋白进行亚细胞定位;利用子叶侵染法分别将构建的正义CsGS1表达载体和反义CsGS1表达载体转化到黄瓜耐低氮品种“D0328”和不耐低氮品种“D0422”中,并测定转基因植株与耐低氮胁迫有关的生理生化指标,分析CsGS1在黄瓜低氮胁迫中的作用,为培育耐低氮型黄瓜品种提供理论基础。本文获得的主要研究结果如下:1.不同氮素浓度处理下,CsGS1组织特异性表达分析结果表明:在低氮（3 mM）条件下,CsGS1在耐低氮品种“D0328”叶片中表达量最高,显著高于根1.84倍,高于茎1.98倍;CsGS1在“D0422”无组织特异性。在正常氮素（14 mM）条件下,CsGS1在“D0328”和“D0422”各器官中的表达量均无显著差异。表明在低氮胁迫下,CsGS1主要在叶片中发挥作用。2.将融合表达载体CsGS1-GFP导入拟南芥原生质体中,利用激光共聚焦显微镜进行荧光信号检测,结果表明CsGS1蛋白定位于细胞质,为细胞质蛋白,与生物信息学预测结果一致。3.分别构建正义与反义植物表达载体PCXSN1250-CsGS1-S和PCXSN1250-CsGS1-AS,利用农杆菌介导法将正义与反义表达载体转入黄瓜品系“D0328”和“D0422”中,得到T0代转基因植株。4.在低氮条件下,在不耐低氮黄瓜品系“D0422”中,过量表达CsGS1,可显著提高其光合速率、气孔导度和蒸腾速率等黄瓜耐低氮生理生化指标,并降低胞间CO2浓度;对于耐低氮品系“D0328”,过量表达CsGS1使其光合速率、蒸腾速率显著增大,胞间CO2浓度显著减小,对气孔导度的影响不显著。在正常氮素条件下,过量表达CsGS1对两个品系的光合参数的影响无显著差异。5.在低氮条件下,CsGS1的过量表达可显著增加“D0328”和“D0422”的叶绿素b含量、植株鲜重、株高与根长;正常氮素条件下无显著变化。6.在低氮条件下,过量表达CsGS1可响应低氮条件,显著提高“D0328”和“D0422”的GS活性;CsGS1反义表达则使植株的GS活性降低。7.根据CsGS1的表达模式分析,以及过表达CsGS1黄瓜植株在低氮条件下相关生理生化指标的变化,可初步判断CsGS1在黄瓜低氮胁迫中发挥作用。