[发明专利]拟南芥AteIF4E基因在提高植物氮素利用效率和产量中的用途

说明书

本发明公开了拟南芥AteIF4E基因在提高植物氮素利用效率和产量中的用途，属于植物基因工程技术领域。本发明发现了一个新的参与NOsubgt;3/subgt;supgt;‑/supgt;信号调控的基因AteIF4E，并对其在提高植物氮素利用效率和产量方面的功能进行研究，该基因能够参与植物NOsubgt;3/subgt;supgt;‑/supgt;信号和吸收的调控，过表达AteIF4E能促进植物生长且能提高植物氮素利用效率和产量。本发明完善了调控氮素的基因网络，明确了AteIF4E在提高植物氮素利用效率和产量方面的功能，为后期培育高氮效作物新品种提供了新的思路与方向。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种拟南芥AteIF4E基因在提高植物氮素利用效率和产量中的用途。

背景技术

农业生产上由于作物品种对氮素的吸收利用率低，施用的氮肥相当一部分流失到环境中，造成了十分严重的生态和环境问题，如：地表水的富营养化、土壤酸性化等(Conleyet al.,2009；Guo et al.,2010)。提高作物的氮素利用率是解决这些问题的关键。但目前我们对植物调控氮素吸收利用的规律和机制还不够清楚，导致在提高作物氮素利用率方面的进展十分有限。因此，亟待加强对氮素调控基因的挖掘和利用研究，以解析和完善调控氮素的基因网络，阐明植物吸收利用氮素的规律和机制，这对于实现作物的高产高效意义重大。

多数陆生植物(如小麦、玉米等)对土壤中氮素的吸收以硝态氮(NO₃^-)为主。NO₃^-不仅是一种营养物质，也是一种信号分子。植物根部感受到根外的NO₃^-后就会诱导NO₃^-响应基因的表达，并影响对NO₃^-吸收利用，进而调节植物的生长。植物对NO₃^-的响应分为短期效应和长期效应两种。短期效应指NO₃^-的初级响应，即NO₃^-处理后，一些基因(NRT家族的基因、NIA和NiR等)在短时间内被诱导表达(Wang et al.,2000；Scheible et al.,2004)。而长期效应则指在NO₃^-处理后，经过较长时间后对植物根系的生长发育、开花、种子萌发等方面的影响(Alboresi et al.,2005；Walch-Liu et al.,2006；Marín et al.,2011)。