硝酸還原酶是一種催化硝酸離子還原為亞硝酸離子的酶，它位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)或細(xì)胞膜外，在硝酸鹽還原的途徑中具有限速的作用，靠NADH或NADPH提供電子催化反應(yīng)。當(dāng)有硝酸鹽存在土壤的時(shí)候，會(huì)通過(guò)硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸?shù)街参锔?xì)胞中，在這里植物體內(nèi)的硝酸鹽被還原成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽會(huì)進(jìn)入到根部的葉綠體中，在6-鐵氧還蛋白的幫助下，亞硝酸會(huì)被進(jìn)一步還原成銨NH+4。隨后，ATP給它提供能量補(bǔ)給，谷氨酰胺合成酶將谷氨酸和NH+4轉(zhuǎn)換為谷氨酰胺，最終參與到氨基酸的合成。當(dāng)植物細(xì)胞中的NH+4濃度較高的時(shí)候，NADH提供電子，NH+4還可以由存在葉綠體和線粒體中的谷氨酸脫氫酶還原為谷氨酸。

植物體內(nèi)的硝酸鹽在硝酸還原酶和亞硝酸還原酶的作用下，通過(guò)代謝途徑轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，再轉(zhuǎn)化為銨，最后被用于蛋白質(zhì)的合成。土壤中硝酸鹽含量過(guò)高時(shí)，植物體內(nèi)的硝酸還原酶和亞硝酸還原酶不發(fā)揮作用，從而導(dǎo)致硝酸鹽和亞硝酸鹽的積累。亞硝酸鹽是在葉片褐變和莖形成過(guò)程中產(chǎn)生的。檢測(cè)硝酸還原酶，常用的方法是比色法，當(dāng)然也有更多、更高靈敏度的檢測(cè)方案。

檢測(cè)原理：NO3-+NADH+H=NO2-+NAD+H2O，在反應(yīng)的過(guò)程中，產(chǎn)生的NO2-從植物組織內(nèi)滲透到外界溶液中積累，測(cè)定反應(yīng)溶液中的NO2-含量的增加，就可以測(cè)定酶活。NO2-含量的測(cè)定，是用氨基苯磺酸比色法。亞硝酸在酸性的條件下，可以和氨基苯磺酸及α-萘胺生成紅色的化合物。這種紅色的化合物，顏色在2-3小時(shí)內(nèi)是比較穩(wěn)定的，可以通過(guò)分光光度計(jì)測(cè)定其含量。

在檢測(cè)的過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作顯得比較重要。吸取不同濃度的NaNO2溶液，這個(gè)就是標(biāo)準(zhǔn)品濃度是已知的，經(jīng)過(guò)梯度稀釋后，加入對(duì)氨基苯磺酸試劑和α-萘胺試劑，混合均勻，靜置20分鐘，在分光光度計(jì)的520nm的波長(zhǎng)處進(jìn)行分別測(cè)定，有必要的話，可以做重復(fù)。讀取對(duì)應(yīng)濃度NaNO2的吸光度值，以吸光度值為縱坐標(biāo)，以濃度為橫坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

最后，對(duì)植物樣品進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，并按?duì)標(biāo)準(zhǔn)品檢測(cè)同樣的方法檢測(cè)，吸光度值是可以讀取出來(lái)的?？梢远鄿y(cè)幾次，求取平均值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，可以計(jì)算出樣品中亞硝酸鹽的含量。計(jì)算酶活的話，以每小時(shí)每克新鮮的植物產(chǎn)生NO2-的克數(shù)來(lái)表示。