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一、概述
就植物的生长和发育而言，氮素的同化是个十分重要的生理过程。其中，无机氮必须同化为谷氨酰胺和谷氨酸等有机氮才能被植物体所吸收和利用。谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase，GS）是高等植物氮代谢中十分重要的酶，它和谷氨酸合成酶联合作用，催化氨的同化，使其转变成 Gln 和 Glu，在高等植物体内含氮有机物的生物合成中作为 N 的供体。
谷氨酸合成酶循环中谷氨酰胺和谷氨酸合成的机制
二、检测指标
| 序号 | 指标 | 检测方法 | 样品要求 | 询价 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 谷氨酸合成酶 | 陌凡生物-谷氨酸合成酶（GS）测定试剂盒 | 鲜样 |
三、植物GS的种类和结构
根据分子量、四级结构和基因序列的不同，可将GS同工酶分为3类，分别为GS I、GS II和GS III。GS I和GS II在原核和真核生物中均存在，其中GS I较多见于原核，功能尚待研究；而研究较深入的GS II多见于真核。GS III被发现于厌氧微生物中，如类杆菌属（Bacteroides）、丁酸弧菌属（Butyrivibrio）和蓝细菌。GS III由16个亚基组成，且每个亚基的分子量均大于80 kDa。与GS III相比，GS I和GS II两种谷氨酰胺合成酶具有较高的同源性。根据分布及亚细胞定位，可将高等植物GS（属GS II类）同工酶分为两种：一种位于细胞质内称为胞质型GS（Cytosolic GS，GS1），分子量为38~40kDa；另一种位于叶绿体（或质体）内称为质体型GS（Chloroplast or plastidic GS，GS2），分子量为44~45 kDa（Pesole et al.，1995）。
四、植物谷氨酰胺合成酶的作用
1、调节植物体内氮的含量
植物的生长受到很多因素的影响，除光照、温度等因素外，氮素作为植物生长发育中必不可少的营养元素同样扮演着重要角色。植物吸收氮素有三大来源，主要来源是土壤中极易被吸收的无机氮，其中，胺盐和硝酸盐是最主要的原料，硝酸盐主要来自于氮肥。植物GS 通过氮素同化作用，利用 ATP 分解释放的能量，将化肥中的无机氮催化为谷氨酰胺和谷氨酸等有机氮供给植物利用。GS 是植物体内氮代谢的关键酶，严格控制植物体内氮的含量，确保植物健康生长。若无 GS 的调控，氮含量不能满足植物生长的条件，将会间接影响植物的光合作用和生理代谢等各个方面，从而影响生长发育，该功能被利用在农业方面，对农作物产量的提高有较大意义。农用除草剂草铵膦也是通过抑制各种类型 GS活性，进而导致氮代谢紊乱，铵大量积累，叶绿体解体，光合作用不能正常进行，植物体因此会死亡。GS 催化合成的产物－谷氨酰胺具有很好的医用价值和药用价值。随着越来越深入的研究，其具有的市场价值、医药作用被不断挖掘，对人们的生产生活，安全健康产生重大的意义。
2、GS 与非生物胁迫的反应
盐分胁迫造成的的渗透胁迫是全世界范围内降低作物生产率的最严重问题之一。特别是温带地区，植物可能会遭受突然的干旱。这个现象会降低农作物的产量，如何降低渗透胁迫对植物和农作物的影响是当前研究的热点。一些研究中发现 GS可能在响应非生物胁迫的反应方面有重要作用。现有研究表明，GS 的基因表达与植物的抗盐性有关，在不同NaCl 浓度下，水稻叶和根中 GS 活性有所不同，水稻在盐胁迫中生长时，其 GSI 的活性能够增强。