[發(fā)明專利]水稻OsNRT2.1基因在提高水稻籽粒中的錳元素含量中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711463486.2
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN109971764B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范曉榮;陳景光
• 申請（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/29
• 分類號(hào): C12N15/29;C12N15/82
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

本發(fā)明公開了水稻OsNRT2.1基因在提高水稻籽粒中的錳元素含量中的應(yīng)用。水稻OsNRT2.1基因在增加水稻苗期錳離子的吸收和積累量，增加成熟期種子中錳元素濃度方面的應(yīng)用。水稻OsNRT2.1基因在干濕交替種植環(huán)境中提高水稻籽粒中的錳元素濃度和/或提高水稻產(chǎn)量中的應(yīng)用。本發(fā)明首次提供了水稻基因OsNRT2.1的生物學(xué)功能，在0.5mM NO₃^?條件下，能夠顯著提高水稻苗期對硝酸鹽的吸收和積累。過量表達(dá)水稻基因OsNRT2.1，可以增加水稻在淹水，干濕交替環(huán)境下水稻籽粒中的錳元素濃度。過量表達(dá)水稻基因OsNRT2.1，可以增加水稻在干濕交替環(huán)境中提高水稻產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)基因工程領(lǐng)域，涉及水稻OsNRT2.1基因在提高水稻籽粒中的錳元素含量中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

植物生長和發(fā)育過程中，不僅需要大量元素而且微量元素也起著至關(guān)重要的作用。其中錳元素是植物代謝必需的微量元素并且參與多個(gè)生物途徑。當(dāng)錳缺乏，植物更容易受到冷害和病菌感染，從而降低作物產(chǎn)量(Hebbern,C.A.,Pedas,P.,Schjoerring,J.K.,Knudsen,L.,Husted,S.(2005).Genotypic differences in manganese efficiency:field experiments with winter barley(Hordeum vulgare L.).Plant and Soil.272,233–244.)。在水稻中，錳元素的轉(zhuǎn)運(yùn)體對錳的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和錳元素的穩(wěn)態(tài)扮演著重要的角色。為適應(yīng)土壤中不同的硝酸鹽濃度，植物具有兩種不同的硝酸鹽吸收系統(tǒng)包括高親和硝酸轉(zhuǎn)運(yùn)家族和低親和硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)家族。尤其高親和硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)家族OsNRT2基因?qū)ο跛猁}的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)起著關(guān)鍵作用。但尚未有文獻(xiàn)報(bào)道OsNRT2基因在不同形態(tài)氮素處理下對籽粒錳元素的吸收和積累的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供水稻OsNRT2.1基因在提高水稻籽粒中的錳元素含量中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

水稻OsNRT2.1基因在增加水稻苗期錳離子的吸收和積累量，增加成熟期種子中錳元素濃度方面的應(yīng)用；所述的水稻OsNRT2.1基因其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，共1928bp；該基因表達(dá)產(chǎn)物為水稻高親和硝酸鹽運(yùn)輸?shù)鞍譕sNRT2.1，其氨基酸序列為SEQ IDNO.2,共533個(gè)氨基酸。

水稻OsNRT2.1基因在干濕交替種植環(huán)境中提高水稻籽粒中的錳元素濃度和/或提高水稻產(chǎn)量中的應(yīng)用；所述的水稻OsNRT2.1基因其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

有益效果：

1、通過系統(tǒng)研究，本發(fā)明首次提供了水稻基因OsNRT2.1的生物學(xué)功能，在0.5mMNO₃^-條件下，能夠顯著提高水稻苗期對硝酸鹽的吸收和積累。

2、過量表達(dá)水稻基因OsNRT2.1，可以增加水稻在淹水，干濕交替環(huán)境下水稻籽粒中的錳元素濃度。

3、過量表達(dá)水稻基因OsNRT2.1，可以增加水稻在干濕交替環(huán)境中提高水稻產(chǎn)量。

附圖說明

圖1水稻過量表達(dá)OsNRT2.1基因載體示意圖。

圖2不同氮素處理下，水稻對錳元素的吸收

圖3OsNRT2s和OsNAR2.1在轉(zhuǎn)基因株系根中的表達(dá)

圖4在不同形態(tài)氮素處理?xiàng)l件下，轉(zhuǎn)基因株系中根部和地上部錳元素和氮素的含量(A)(C)(E)在0.5mM NH₄⁺處理下，(B)(D)(F)在0.5mM NO₃^-處理下