[發(fā)明專利]氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)基因OsANT1在水稻選育中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611110825.4
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106755068B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方中明;呂凱;魏倩;吳潔;劉靜;錢焌杰
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢生物工程學(xué)院
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C07K14/415;C12N15/29;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 常海濤<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明公開了氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)基因OsANT1在水稻選育中的應(yīng)用，屬于植物基因工程領(lǐng)域。OsANT1基因編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，cDNA序列如SEQ ID NO.2所示。本發(fā)明通過構(gòu)建水稻OsANT1基因的超表達(dá)植株，發(fā)現(xiàn)提高OsANT1基因的表達(dá)，可以使正常的水稻根長、根數(shù)、株高和鮮重增加，生物量提高。通過構(gòu)建干擾植株，發(fā)現(xiàn)通過降低OsANT1基因表達(dá)，可以使正常的水稻根長、根數(shù)和鮮重減少。因此OsANT1基因可用于水稻選育中促進(jìn)水稻生長，提高水稻生物量。OsANT1基因在闡述氨基酸運(yùn)輸影響植物生長及發(fā)育過程方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物基因工程領(lǐng)域，具體涉及氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)基因OsANT1在水稻選育中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

植物通過吸收土壤中的氨、硝酸根、氨基酸、可溶性肽等來獲得氮素；氮的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)主要依靠銨根運(yùn)輸?shù)鞍祝ˋMT）、硝酸根運(yùn)輸?shù)鞍祝∟RT）、氨基酸運(yùn)輸?shù)鞍祝ˋAT）、肽運(yùn)輸?shù)鞍祝≒TR）等運(yùn)輸?shù)鞍讈硗瓿桑╓illiams L, Miller A. Transporters responsible forthe uptake and partitioning of nitrogenous solutes. Annu Rev Plant Biol andPlant Mol Biol, 2001, 52: 659-688.）。銨通過植物AMT吸收后再通過谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）合成谷氨酰胺和谷氨酸，后者再進(jìn)一步形成其它氨基酸（SonodaY, Ikeda A, Saiki S, et al. Feedback regulation of the ammonium transportergene family AMT1 by glutamine in rice. Plant Cell Physiol, 2003, 44: 1396-1402.）。植物可通過高親和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)（HATS）的NRT2和低親和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)（LATS）的NRT1吸收環(huán)境中的硝酸鹽，由硝酸還原酶（NR）和亞硝酸還原酶（NiR）還原形成銨，再進(jìn)一步形成氨基酸（Paungfoo-Lonhienne C, Lonhienne T G, Rentsch D, et al. Plants can useprotein as a nitrogen source without assistance from other organisms. PNAS,2008, 105: 4524-4529.）。

在高等植物中，AAT是一類跨膜蛋白，將氨基酸從胞外運(yùn)至胞內(nèi)，同時(shí)還在氨基酸遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、病原反應(yīng)和非生物脅迫等方面發(fā)揮著重要作用（Tegeder M. Transportersfor amino acids in plant cells: some functions and many unknowns. Curr OpinPlant Biol, 2012, 15: 1-7.）。AAT基因被分為兩個(gè)超家族：APC（氨基酸、多胺和膽堿轉(zhuǎn)運(yùn)）超家族和AAAP（氨基酸/生長素透性酶）超家族。APC超家族分為三個(gè)亞家族：CATs（陽離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）家族、ACTs（氨基酸/膽堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）家族和PHSs（多胺、H+協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）家族。AAAP超家族分為六個(gè)亞家族：AAPs（氨基酸透性酶）家族、LHTs（賴氨酸和組氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）家族、ProTs（脯氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）家族、GATs（γ-氨基酸丁酸，GABA）家族、AUXs（生長素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）家族和ANTs（芳香族和中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）家族（Fischer WN, Andre B,Rentsch D, et al. Amino acid transport in plants. Trends Plant Sci, 1998, 3:188-195.）。