本发明公开了一种大豆天冬酰胺合成酶类似基因及其应用。本发明研究显示SEQ ID NO:1所示的GmASL6基因是一个受低磷抑制表达的基因，GmASL6影响大豆根瘤氨基酸代谢过程，超量表达GmASL6基因会促进大豆根系发育，增加植株的氮磷含量以及转基因复合植株的根瘤数，减少天冬氨酸含量；显示GmASL6介导天冬酰胺的累积或合成，最终影响根瘤生长。同时，GmASL6基因和蛋白质能够调控包含它的转基因根瘤氨基酸代谢过程、促进植株生长及在低磷胁迫下促进大豆生长。本发明为培育耐低磷植株转基因植物提供了更多有效途径，明确了GmASL6基因参与根瘤中天冬酰胺合成的生物学功能及其对根瘤固氮的调控作用。
本发明公开了一种植物响应氮磷调控重要基因GmNLA4的应用。本发明提供大豆E3泛素连接酶GmNLA4基因和GmNLA4蛋白在调控植物根系氮磷协同中的应用，其核苷酸和氨基酸序列依次如SEQ ID NO:1～2所示。本发明研究显示，干涉表达植物中GmNLA4后，其表达量降低，植物根部的全磷浓度增加，表明GmNLA4基因负调控大豆根部的磷平衡；同时在低氮胁迫下，干涉GmNLA4表达后，也会显著增加大豆离体毛根的全磷浓度，表明GmNLA4参与了低氮胁迫下对大豆根部的磷平衡调控；因此，通过GmNLA4能调节植物根部的全磷浓度，改善土壤中磷缺乏的问题，降低磷肥的施用。
本发明公开了一种参与柱花草耐铝毒基因SgSnakin‑1及其应用。本发明提供一种参与柱花草适应铝毒胁迫的基因SgSnakin‑1，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，编码蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。本发明通过转基因拟南芥表达体系的构建，显示SgSnakin‑1基因的异源表达促进拟南芥根系在铝毒胁迫下的生长，超量表达SgSnakin‑1显著降低了铝毒胁迫下拟南芥根中的铝含量以及根尖ROS的累积，从而提高了根系对铝毒的耐受能力，改变由铝胁迫引起的根尖活性氧水平。表明SgSnakin‑1基因是一个重要的铝毒耐受基因，丰富了植物耐铝毒的基因库，对植物适应酸铝胁迫具有重要作用。
本发明公开了一种柱花草多聚半乳糖醛酸酶基因SgPG1及其应用。本发明提供的多聚半乳糖醛酸酶基因SgPG1的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，多聚半乳糖醛酸酶SgPG1的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。本发明表明，通过转基因柱花草毛根表达体系，证明SgPG1基因的表达能够促进柱花草根尖类边缘细胞的形成，同时证明了该基因的作用机制是通过降解低甲酯化的同型半乳糖醛酸，从而提高了细胞壁中高甲酯化的同型半乳糖醛酸比例，表明SgPG1基因具有选择性降解细胞壁低甲酯果胶从而改变细胞壁组分的功能，从而提高了植物根系对铝毒的耐受。
本发明公开了一种大豆细胞壁酸性磷酸酶蛋白基因GmPAP1‑like及其应用。所述酸性磷酸酶蛋白基因GmPAP1‑like的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，酸性磷酸酶蛋白GmPAP1‑like的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明的酸性磷酸酶蛋白GmPAP1‑like具有参与细胞外有机磷的活化和利用的功能，最终提高植株提高耐低磷的能力，具有较强的酸性磷酸酶酶活；在作物根中过量表达酸性磷酸酶蛋白基因，能显著增强转基因根的有机磷活化和利用能力，因此可通过基因转化增强大豆根对酸性土壤低磷胁迫的适应能力，在构建耐低磷胁迫转基因大豆方面具有很好的应用前景。
本发明公开了一种调控豆科根瘤生长的基因GmSPX5及其应用。该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明研究显示，超量表达GmSPX5可增加高磷处理下的大豆根瘤的数目及根瘤侵染细胞的密度，而且可显著提高大豆的氮磷含量及产量。因此，GmSXP5可以调控根瘤的生长和发育，对改善植物的氮磷营养、提高产量具有重要作用；可以用于通过转基因技术调控植物对土壤中缺磷、缺氮的适应能力，还能用于豆科作物氮磷协同高效的遗传改良，具有十分重要的市场前景。
