[发明专利]参与硝酸根转运的蛋白、其编码基因和用途

说明书

本发明涉及一种参与硝酸根长途转运蛋白，其编码基因和用途。本发明公开了一种新的基因，其编码的蛋白质可以将根中的硝酸根转运至地上部，并会影响植物的产量、生物量以及植物的氮素利用效率。本发明的基因可极好地应用于作物品种的改良，提高植物对氮素的吸收利用效率。本发明为开发氮高效的农作物新品种提供非常有价值的基因资源。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种参与硝酸根转运(包括长途转运)的蛋白，其编码基因和用途。

背景技术

植物生长需要多种多样的营养元素，目前已被公认的植物必需的营养元素多达十几种，本领域人员将这些元素分为大量元素、中量元素和微量元素。大量元素中的碳(C)、氢(H)、氧(O)可以从大气和水中得到，一般情况下不需要人为补充，氮(N)、磷(P)、钾(K)由于作物需要量很大，而一般土壤中能够供应的数量却较少，在较多的情况下需要通过施肥补充以促进作物的正常生长发育。

植物所需的大量元素中，氮素是植物体内蛋白质、核酸、叶绿素以及其他一些关键因子的重要组成元素，其主要以硝酸盐以及铵盐的形式存在于自然界中并被植物吸收利用。随着人口的不断增加，粮食的需求量也越来越大，目前农业生产上通常通过大量施用氮肥来增加作物的产量，但是较低的利用效率导致过量氮肥流失，从而造成了严重的环境污染及资源浪费。

为了减少不必要的资源浪费以及环境污染问题，培育氮高效品种，提高氮肥利用效率成为了解决这一问题的关键有效方式。但是目前对氮素在植物体内的作用机制还知之甚少，尤其是氮素在植物体内的长途转运机制。

因此，还需要对本领域进行深入的研究，以开发出培育氮高效品种的方法和产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种参与硝酸根吸收和转运(包括长途转运)的蛋白，其编码基因和用途。

在本发明的第一方面，提供一种OsNPF7.9或其上调分子的用途，用于：(a)吸收或转运硝酸根，或促进硝酸根的吸收或转运；(b)调控植物的氮素利用效率；(c)调控植物的生物量；或(d)调控植物的产量；其中，所述的OsNPF7.9包括其同源物。较佳地，所述的上调分子为对OsNPF7.9第433位进行定点突变的试剂，较佳地其将第433位突变为Arg。

在一个优选例中，所述的转运硝酸根为：将硝酸根由植物的地下部(根)向地上部转运；较佳地，所述的转运为长途转运；所述调控植物的氮素利用效率为提高植物的氮素利用效率；所述调控植物的生物量为提高植物的生物量；所述调控植物的产量为提高植物的产量。

在另一优选例中，所述的上调分子包括：与OsNPF7.9相互作用、从而提高其表达或活性的上调分子；或过表达OsNPF7.9的表达盒或表达构建物(如表达载体)。

在本发明的另一方面，提供一种调控植物硝酸根吸收或转运、氮素利用效率、生物量或产量的方法，包括：在植物中调控OsNPF7.9的表达或活性；其中，所述的OsNPF7.9包括其同源物。

在一个优选例中，所述的硝酸根转运为：将硝酸根由植物的地下部(根)向地上部转运；较佳地，所述的转运为长途转运；或

在另一优选例中，所述调控植物的氮素利用效率为提高植物的氮素利用效率；所述调控植物的生物量为提高植物的生物量；所述调控植物的产量为提高植物的产量。

在另一优选例中，所述的提高OsNPF7.9的表达或活性包括：以与OsNPF7.9相互作用的上调分子进行调控，从而提高OsNPF7.9的表达或活性；或，在植物中过表达OsNPF7.9。

在另一优选例中，所述的调控为在高氮条件下的调控；较佳地，所述的高氮条件为200～500为kg/ha：更佳地，所述的高氮条件为大于200kg/ha、大于250kg/ha或大于300kg/ha。