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氮对植物的生命活动、产量形成及品质优劣有着极为重要的作用，而糖是植物的主要代谢物之一，是植物生长发育的能量源泉和物质基础。苹果中以山梨醇为主导的碳水化合物代谢影响着植株的生长发育和果实品质，其中山梨醇与果糖代谢能力在苹果的库强度调控中发挥重要作用。在碳、氮代谢相互调控中，低氮促进的根系生长和高氮促进的地上部生长与糖的代谢密切相关。探明苹果中氮素供应水平对糖代谢的影响，对于氮素的高效利用和植物生长调控有重要意义。本论文以平邑甜茶（Malus hupehensis(pamp)Rehd）实生苗和MdFRK2转基因苹果作为材料，采用水培和沙培方法研究不同氮素供应条件对平邑甜茶根、叶和茎尖中糖含量及参与糖代谢相关酶的活性及基因表达的影响，并利用MdFRK2转基因苹果研究果糖代谢改变对苹果响应低氮的影响。主要结果如下： 1.通过水培平邑甜茶幼苗试验得出：低氮条件能刺激平邑甜茶根系生长，总根长、根总表面积、根体积以及根数目均高于高氮条件。与正常供氮相比，低氮条件下根中参与同化物卸载的MdSOT1、MdSUT3等表达上调，山梨醇和蔗糖的含量增加，且根系中参与蔗糖和山梨醇分解的蔗糖合酶、转化酶、山梨醇脱氢酶的酶活性及基因表达在低氮供应时均显著增加，参与己糖磷酸化的果糖激酶和己糖激酶的酶活性及MdFRK2等基因表达在低氮供应时也显著上调，根系中的磷酸己糖F6P和G6P大幅积累，这些结果表明低氮供应时根系同化物的卸载能力增加、糖的利用加快，库强增强，以满足根系快速生长对糖的需求。叶片中参与山梨醇合成的MdA6PR基因在低氮供应时表达显著上调，参与蔗糖合成的MdSPS的表达无显著变化，说明在低氮条件下能促进叶片山梨醇相对合成能力。 2.对不同施氮条件下沙培两年生平邑甜茶地上部库组织茎尖和源叶糖代谢的研究得出：高氮条件能促进地上部茎尖的生长，但降低了单位面积叶片中山梨醇和蔗糖的合成。在高氮素条件下，茎尖MdSOT和MdSUT基因的表达显著上调，磷酸蔗糖合酶和6-磷酸醛糖还原酶的活性也增加。同时，高氮条件下参与茎尖蔗糖降解的主要是蔗糖合酶，参与己糖代谢的果糖激酶和己糖激酶活性增强，MdSuSy3，MdFRK2，MdHK1等基因表达增加，以促进高氮条件下茎尖中糖的高效利用及其快速生长。 3.为探明MdFRK2在低氮条件下氮素及糖高效利用中的作用，我们研究了MdFRK2转基因苹果幼苗对低氮的响应。在烟草系统中，发现氮水平能影响苹果MdFRK2基因启动子的活性，随氮水平的提高，启动子活性增强。低氮条件下，野生型GL3根系中果糖激酶活性和糖含量的变化与平邑甜茶中的结果一致，但叶片中并不一致，这可能与二者的基因型有关。MdFRK2转基因苹果幼苗抑制了低氮条件下根系和叶片中果糖激酶活性的增加及果糖和葡萄糖含量的降低。与正常供氮条件相比，虽低氮条件下转基因苹果幼苗中氮含量、叶绿素含量与野生型有相同降低幅度，但转基因株系中低氮条件下叶片净光合速率无明显下降，而野生型明显降低。同时，MdFRK2过表达转基因株系低氮条件下根系生长量明显快于野生型。这些结果表明MdFRK2过表达转基因苹果在低氮条件下能通过促进根系生长等提高对氮胁迫的抗性。