[发明专利]提高植物氮利用效率的方法

说明书

本发明公开一种提高植物产量、生长和/或氮利用效率的方法，其包含改变NRT的表达谱。本发明还提供制备这种植物的方法，包括核酸构建体和具有上述性状的遗传改变的植物。

技术领域

本发明涉及一种提高植物产量、生长和/或氮利用效率的方法，所述方法包括改变NRT2核酸的表达谱。本发明还涉及制备这种植物的方法，包括核酸构建体和具有上述性状的遗传改变的植物。

背景技术

氮(N)营养影响从代谢到资源分配、生长和发育的所有植物功能水平(Crawford，1995；Scheible等人，1997；Stitt，1999；Scheible等人，2004)。植物根部获取N的最丰富的来源是硝酸盐(NO3-)，其由于施用的有机N和化肥N的强化硝化作用而存在于自然有氧土壤中。NO3-充当营养物质并且作为诱导生长和基因表达改变的信号(Crawford和Glass等人，1998；Wang等人，2000；Zhang和Forde等人，2000；Coruzzi 和Bush等人，2001；Coruzzi和Zhou等人，2001；Crawford和Forde等人，2002；Kronzucker等人，2000； Kirk和Kronzucker等人，2005)。相反，由于厌氧土壤条件，铵(NH4+)是淹水稻田土壤中可用N的主要形式(Sasakawa和Yamamoto，1978)。在不同程度上，根据土壤条件和其它因素，如生长阶段，所有作物植物需要能够管理硝酸盐和铵的吸收、转运和代谢。

植物对氮的利用涉及数个步骤，包括吸收、同化、转运和植物老化时的再循环和再活化。植物中两种不同的NO3-吸收系统，即称为HATS和LATS的高亲和力和低亲和力NO3-吸收系统受NO3-供应调节，并使植物能够分别应对土壤中的低或高NO3-浓度(Fan等人，2005)。

组成型HATS(cHATS)和硝酸盐诱导型HATS(iHATS)用以在外部培养基中的低硝酸盐浓度下吸收硝酸盐，饱和度在0.2-0.5mM范围内。相反，LATS用以在较高的外部硝酸盐浓度下获取硝酸盐。经由LATS和HATS的吸收分别由属于NRT1和NRT2家族的硝酸盐转运蛋白调节。根的吸收受到负反馈的调节，这将硝酸盐吸收的表达和活性与植物的N状况联系起来。