硝酸盐可为植物补充氮源，但也会导致绿色蔬菜中硝酸盐的积累，这对人类健康是不好的。本研究涉及短期的氮饥饿和氮补充处理，以尽量减少菠菜（Spinacea oleracea L.）中的硝酸盐含量，从而最大限度地提高氮的消耗，减少硝酸盐含量。
为此，研究人员在水培中使用了5个不同的施氮水平（N 0 = 0 mmol⋅L - 1，N 4 = 4 mmol⋅L - 1，N 8 = 8 mmol⋅L - 1，N 12 = 12 mmol⋅L - 1，N 16 = 16 mmol⋅L - 1），以筛选出适合菠菜的施氮水平，进行短期氮饥饿和补充处理。每隔5天测定一次硝酸盐和亚硝酸盐含量、硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶活性、硝酸盐还原酶基因和亚硝酸盐还原酶基因，并在实验过程中监测植物生长和根系的形态适应情况。
结果表明，五个氮素水平中的N 8水平对水培菠菜的生长最有效。与N 8水平相比，菠菜的根和叶在随后的短期氮饥饿和补充（N 8 *）后更健康地茁壮成长，最佳的硝酸盐代谢和关键酶，氮剥夺后NR和NiR基因的表达水平下降，然而，氮补充后它们的表达增加。这表明，NR和NiR基因可以作为降低蔬菜中硝酸盐含量的参考基因。总之，该结果为优化硝酸盐施肥提供了一个实用的方法，不仅可以提高菠菜的生长，还可以减少对人体摄入有害的硝酸盐含量。
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