本发明属于植物基因工程领域,公开了一个能提高水稻氮素高效利用的真菌（Pleurotus cystidiosus）谷氨酸脱氢酶基因PcGDH的克隆及应用。本发明的PcGDH体外的正反应NADP（H）酶活性大于逆反应，即PcGDH蛋白倾向于利用NH4+将α?酮戊二酸转化为谷氨酸。并且，PcGDH对NH4+的亲和力大于谷氨酸。通过基因工程技术将PcGDH基因异源过表达在水稻中，提高了转基因水稻对氮素的利用，改善了转基因水稻的生长并且增加了转基因水稻的有效穗和千粒重。因此，提高水稻氮素利用PcGDH基因可以用来培育具有良好农艺性状的水稻新品种。