[发明专利]核酸酶OsPA3及其在提高水稻低磷耐性中的应用

说明书

本发明公开了核酸酶OsPA3及其在提高水稻低磷耐性中的应用，属于生物技术领域。本发明的蛋白序列如SEQIDNO.2所示，编码上述蛋白的基因序列如SEQIDNO.1所示。本发明通过反向遗传学途径鉴定到OsPA3基因在水稻根系中受缺磷诱导表达，而在地上部没有变化。超表达该蛋白可显著提高水稻根系生长，而突变该蛋白会抑制水稻根系伸长。本发明提供了一种提高水稻低磷耐性的方法，有助于水稻耐低磷优良品种的筛育。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种水稻核酸酶蛋白OsPA3及其在调控水稻根伸长、提高水稻低磷耐性中的应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一，全世界有一半的人口食用稻，主要在亚洲、欧洲南部和热带美洲及非洲部分地区。但是其产量受土壤磷素可利用率低的限制。

磷(Phosphorus,P)在植物体内约占干重的0.05％-1％，是植物细胞膜、细胞质、细胞核的重要组成成分，主要存在于DNA、RNA、磷脂、腺嘌呤核苷酸(ATP、ADP及AMP)的结构中。由于磷在植物生理生化功能中的重要性，植物对磷的需求量仅次于氮、钾、钙、镁，居第五位。土壤中能被植物直接吸收利用的只有可溶性无机磷酸盐(Orthophoaphate,Pi)包括H₂PO^4-、HPO₄^2-和PO₄^3-。而磷肥施加到土壤中，其中一部分会被快速固定，过量磷肥的施用不仅浪费，还造成了水体富营养化等环境问题。

根系是一株植物的全部根的总称，它在植物生长发育过程中起着及其重要的作用，有吸收水分及养分、固定和支撑植株等功能。由于磷在土壤中易被固定而难以移动，通常土壤中磷元素主要通过自由扩散到根际土壤从而被植物吸收。因此，根系的构型决定了植物根系在土壤中所接触的磷的含量。目前已有研究报道了缺磷诱导水稻根系构型的改变，但是其分子机理还有待进一步完善。其中，缺磷引起的根系伸长机理还不明确，且没有相应的技术支撑。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种水稻核酸酶OsPA3基因及其在调控水稻根长中的应用，其能在低磷环境中促进水稻根系的生长，提升水稻对低磷的耐性。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水稻核酸酶OsPA3基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

进一步地，OsPA3基因的核苷酸序列还包括与SEQ ID NO.1所示的序列具有85％以上同源性，并编码具有相同功能蛋白的基因。

进一步地，OsPA3基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

一种工程菌，包括上述OsPA3基因。

上述OsPA3基因在调控水稻根长和提升水稻抗旱性能中的应用。

进一步地，OsPA3基因在低磷环境中能够促进水稻根的生长。

一种促进水稻根生长的试剂，该试剂以上述OsPA3基因编码的蛋白作为活性成分；或

其包括的活性成分能促进水稻中OsPA3基因的表达；使该试剂能在低磷环境中促进水稻根的生长。

上述OsPA3基因，或工程菌在低磷环境中培育和/或筛选具有根长优势水稻品种中的应用。

上述OsPA3基因，或工程菌在培育和/或筛选耐低磷水稻品种中的应用。

本发明的有益效果：

本发明通过研究发现，OsPA3基因在缺磷环境中能够有效的促进水稻根部的生长，提升水稻根长，提升水稻的耐低磷能力，有助于为优良水稻品种的筛选和辅助育种。

附图说明