[发明专利]水稻miRNA基因smNRT2.3-1的应用

说明书

本发明公开了水稻miRNA基因smNRT2.3‑1的应用。水稻miRNA基因smNRT2.3‑1在调控水稻抽穗时间、氮素利用效率、产量和/或株高中的应用，所述的水稻miRNA基因smNRT2.3‑1核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。作为本发明的一种优选通过基因工程手段沉默、敲除或突变miRNA基因smNRT2.3‑1，以延迟水稻抽穗时间、提高农学氮素利用效率和株高。本发明所述的miRNA突变后在不同氮处理条件下可能促进了氮的吸收利用，并延迟了抽穗时间俩周左右的时间，而突变体株高相较野生型来说有增高的趋势。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，涉及水稻miRNA基因smNRT2.3-1的应用。

背景技术

非生物胁迫对植物的生长和发育具有显着的抑制作用，在严重的情况下甚至 会影响作物的生产力。其中，肥料的施用和利用效率是影响作物产量的重要因素 之一。而氮素作为生命元素，不仅能促进叶绿素的合成，增强光合作用，给植物 提供充足的营养，促进植物的生长。同时也是植物体内维生素，氨基酸和能量系 统的组成部分，能增加植物中的蛋白质的含量，是植物生长发育需要量最大的必 需营养元素，但通过长期以来人们对水稻生产中化学氮肥的投入与利用进行了大 量的研究发现我国水稻氮肥的利用率始终只有30％-35％，远低于世界一般水平 的15％-28％(江立庚等，2003)。我国水稻生产所消耗的氮肥占世界水稻氮 肥总消耗量的37％左右，但稻田氮肥吸收利用效率较低，显著低于世界平均水 平(Zhang et al.,2015)。因此提高作物的氮素利用效率不仅是重要的科学问 题，而且也是节约资源和保护生态环境的紧迫问题。在过去的几十年里，越来越 多的基因被发现参与提高植物的氮素利用效率，其中microRNA(miRNAs)家族 成员也发挥着重要作用。

MiRNAs是一类具有20-24个碱基，内源表达的非编码RNA，它是由具有茎环 结构的前体经过the RNAse III enzyme DICLER-LIKE 1(DCL1)的剪切以及HEN1 (a small RNAmethyltransferase)等的修饰作用形成的。miRNAs通常需要形 成沉默复合体(silencingcomplex与靶基因的mRNA进行碱基互补配对，其进 行剪切或直接抑制其翻译过程从而达到调控下游基因的表达及功能发挥的作用。

目前，在影响植物氮素利用方面报道的miRNAs主要有miR156和miR399等， 本研究试图找到更多与水稻氮素吸收利用相关的miRNAs，以期提高氮素利用效 率及水稻产量。

发明内容

本发明的目的是提供一种水稻miRNA基因smNRT2.3-1的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

水稻miRNA基因smNRT2.3-1在调控水稻抽穗时间、氮素利用效率、产量和/ 或株高中的应用，所述的水稻miRNA基因smNRT2.3-1核苷酸序列如SEQ ID NO.1 所示。

作为本发明的一种优选通过基因工程手段沉默、敲除或突变miRNA基因smNRT2.3-1，以延迟水稻抽穗时间、提高农学氮素利用效率和株高。

有益效果：

本发明所述的miRNA突变后在不同氮处理条件下可能促进了氮的吸收利用， 并延迟了抽穗时间俩周左右的时间，而突变体株高相较野生型来说有增高的趋势。

附图说明

图1：水稻novel miRNA基因smNRT2.3-1的位置

通过对日本晴野生型，OsNAR2.1沉默材料(OsNAR2.1－RNAi)，和OsNAR2.1超 表达材料(pUbi－OsNAR2.1)进行miRNA测序分析发现，日本晴野生型在 OsNRT2.3b的内含子部位有两个22nt左右的小RNA富集，通过测序数据得到两 个小RNA序列smNRT2.3-1和smNRT2.3-2。