[发明专利]水稻基因OsROHAN在提高植物耐铵毒和氮素利用效率中的应用

说明书

本发明属于基因工程领域，涉及水稻基因OsROHAN在提高植物耐铵毒和氮素利用效率中的应用，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示；该基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。所述基因序列是通过PCR技术从水稻中克隆获得。实验证实利用本发明的基因OsROHAN构建植物过表达载体，进行植物转基因操作获得的转基因植物对铵毒的耐受得到显著提高，并且显著提高水稻氮素利用效率和产量，预示本发明的基因OsROHAN的实施将能创造新型耐铵毒和氮高效植物，可以为后续的作物品种改良提供候选基因，对我国农业生产具有重大意义。

技术领域

本发明涉及水稻基因OsROHAN在提高植物耐铵毒和氮素利用效率中的应用，属于基因工程技术领域。

背景技术

随着世界人口的基数还在不断的增加，对粮食的需求会越来越大。水稻作为主要的粮食作物之一，如何提高它的产量，减少化学肥料的施用(肥料施用过多造成环境的污染，土壤环境发生改变)，一直以来是科学家们努力解决的技术难题。

氮素作为植物必需和最感缺乏的大量营养元素之一，是植物蛋白质合成所必须的氨基酸、DNA/RNA合成所必须的核酸、叶绿素以及植物生长所必须的其他天然化合物的重要组成部分。因此，作物对氮素的高效感应、吸收和利用对其发育、生长和产量具有决定作用(Xu et al.，2012)。在过去的几十年中，为了克服氮肥利用率低并提高作物产量，无机氮肥被大量施用于农田，造成土壤酸化，水体严重富营养化，温室气体排放超标等一系列生态环境问题；同时，氮肥的过量施加也会对作物的生长造成负作用，如贪青晚熟、植株倒伏、品质下降、高铵毒害和抑制根系生长等。因此，减少农田氮肥的施用具有社会、经济和生态意义。揭示作物对土壤氮素供应状况的响应机制，挖掘调控氮素吸收和利用的关键基因，提高作物的氮素吸收和利用效率，培育氮素高效的农作物新品种，是在有限的肥水等资源投入条件下保证作物的高产、稳定和优质的重要生物学途径之一，是实现现代农业的绿色可持续性发展的必然需求。

如今，植物的耐铵毒基因及其应用研究在重要的粮食作物水稻中的发现很少。研究水稻耐铵毒对提高高铵胁迫土壤稻谷产量和品质具有重要的作用。而水稻响应氮素基因的发掘也成为目前水稻遗传资源与品种改良研究的热点。因此，从水稻中克隆并鉴定具有耐铵毒功能植物基因，明确这些基因发挥耐性的作用机制，从科学层面上有助于加深理解植物对氮响应的分子机理，丰富植物响应氮基因资源；从应用层面上，这些挖掘的新的耐铵毒基因将被用到水稻等作物新品种培育中，有助于通过遗传手段改良水稻，提高水稻的抗逆能力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种水稻耐铵毒相关的基因OsROHAN及其在提高植物耐铵毒中的应用，利用基因工程手段挖掘植物自身的抗铵毒能力，为解决酸性土壤中铵毒害和使农业生产可持续发展提供了有效策略。

本发明一方面提供了一种耐铵毒的基因，其核酸序列如SEQ ID NO:1所示: