[发明专利]OsNPF7.11b基因在提高水稻产量中的应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及OsNPF7.11b基因在提高水稻产量中的应用。

背景技术

植物通过吸收土壤中的铵根、硝酸根、氨基酸、可溶性肽等来获得氮素；氮的吸收和转运主要依靠铵根运输蛋白（AMT）、硝酸根运输蛋白（NRT）、氨基酸运输蛋白（AAT）、肽运输蛋白（PTR）等运输蛋白来完成（Williams L, Miller A. Transporters responsible for the uptake and partitioning of nitrogenous solutes. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 2001, 52: 659-688.）。铵通过植物AMT吸收后再通过谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）合成谷氨酰胺和谷氨酸，后者再进一步形成其它氨基酸（Sonoda Y, Ikeda A, Saiki S, et al. Feedback regulation of the ammonium transporter gene family AMT1 by glutamine in rice. Plant Cell Physiology, 2003, 44: 1396-1402.）。植物可通过高亲和转运系统（HATS）的NRT2和低亲和转运系统（LATS）的NRT1吸收环境中的硝酸盐，由硝酸还原酶（NR）和亚硝酸还原酶（NiR）还原形成铵，再进一步形成氨基酸（Paungfoo-Lonhienne C, Lonhienne T G, Rentsch D, et al. Plants can use protein as a nitrogen source without assistance from other organisms. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2008, 105: 4524-4529.）。

氮运输NPF家族包括NRT1和PTR亚家族，不同成员在植株不同部位运输硝酸根、寡肽或氨基酸等，在植株生长发育上起不同的作用（Rentsch D, Schmidt S, Tegeder M. Transporters for uptake and allocation of organic nitrogen compounds in plants. Febs Letters, 2007, 581: 2281-2289.）。OsNPF2.2介导了木质部硝酸根的卸载，影响水稻植株生长（Li Y, Ouyang J, Wang Y Y, et al. Disruption of the rice nitrate transporter OsNPF2.2 hinders root-to-shoot nitrate transport and vascular development. Scientific reports, 2015, 5: 9635.）。OsNPF7.2对硝酸根有低亲和运输，能够影响植株生长（Hu R, Qiu D, Chen Y, et al. Knock-down of a tonoplast localized low-affinity nitrate transporter OsNPF7.2 affects rice growth under high nitrate supply. Frontiers in plant science, 2016, 7.）。

虽然已知氮营养可以促进植物生长发育，但是氮营养影响了植株什么类型的生长发育目前还没有系统的了解。另外水稻NPF家族有80多个成员，氮营养是通过NPF基因家族什么成员进行响应，在什么部位介导了氮营养运输，从而影响了植株什么类型的生长发育，目前也几乎未知。所以，挖掘出NPF家族中可能具有氮高效运输基因，特别是能够控制水稻农艺性状的氮运输关键基因，将有利于水稻高产品种的培育。

本发明通过长期研究后发现，NPF家族OsNPF7.11基因转录后有两种剪接，分别是OsNPF7.11a和OsNPF7.11b，在大田种植下发现OsNPF7.11b对水稻产量有重要的影响，提高表达可以提高水稻的产量，可应用于植物氮利用效率和产量的提高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供OsNPF7.11b基因在提高水稻产量中的应用。