培育氮素利用效率(Nitrogen Use Efficiency，NUE)高的转基因农作物品种对于农业的可持续发展具有极为重要的意义。本论文的研究目的是，挖掘并克隆能够提高大豆NUE的潜在基因。首先，我们建立了一个可以以不同氮素水平培养大豆幼苗的水培系统，测定了该系统下大豆初生叶的光合速率、叶绿素含量、可溶性糖含量、总蛋白含量及总氮含量等生理指标。提取了该系统下氮胁迫培养1天和3天的大豆初生叶及根中的RNA，做了大豆全基因组的表达谱芯片。根据基因的功能或在氮胁迫下的表达变化，挑选了20个感兴趣的基因；检测了这些基因在不同组织器官中的表达水平，并验证了它们在氮胁迫下的表达变化。随后，挑选了结瘤因子21同源基因、双向氨基酸转运因子、铁蛋白、氨基酸透性酶及硝酸盐转运因子等15个功能基因作为NUE候选基因。完成了这些基因在CaMV-35S启动子驱动下的植物过表达构建，并将3个基因通过花苞浸泡法转化野生型拟南芥。