[发明专利]OsNRT2.3b减少甲烷和氧化亚氮排放中的应用

说明书

本发明公开了OsNRT2.3b减少甲烷和氧化亚氮排放中的应用。与对照材料日本晴野生型(WT‑N)相比，OsNRT2.3b超表达材料在任何肥料处理条件下均可显著降低甲烷和氧化亚氮的排放。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，涉及OsNRT2.3b减少甲烷和氧化亚氮排放中的应用。

背景技术

稻米(Oryza sativa L.)是数十亿人的重要主食(Zeng,et al.,2017)。作为一个农业大国，我国是世界上最早种植水稻的国家之一，目前也是我国最重要的粮食作物之一(陈立刚,2019,司徒淞,等，2000)。自工业化社会以来，人类活动导致向大气排放大量的二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、氧化亚氮(N₂O)等温室气体，这些温室气体会造成严重的大气污染并导致气候变暖，给人类生活带来严重威胁(Mori,2018,陈诺等，2014,罗文兵等，2010)。从全球来看，农业排放的CH₄与N₂O则大约占排放源的40％与60％(nbsp,et al.,2007)。

稻田土壤对农业经济具有很重大的推动作用，同时CH₄是一个很重要且不可忽略的排放源，为了保障现代农作物产量，加施氮肥成为主要的增产途径(Kant,et al.,2011,Wang,et al.,2013,徐富贤,et al.,2009)。而氮肥长期施用会影响土壤CH₄的产生。长期施用氮肥对土壤CH₄排放产生了促进或抑制作用。有机肥的不断推广对减施增效的推进作用做出了巨大贡献，同时有机肥的施用对稻田生态系统甲烷气体的排放产生了巨大的影响。有机肥肥料种类的不同，对温室气体排放的影响也不尽相同。但一般认为，腐熟的有机肥能为产甲烧菌提供极为丰富的产基质，导致土壤产生更多的CH₄，从而增加其排放量(Pandey,et al.,2014,焦燕,et al.,2003)。邹建文(邹建文,et al.)等研究指出，不同施肥处理的全球增温潜势菜饼肥稻秆牛藏肥化肥和猪厩肥处理。

在作物所有必需营养元素中，氮是限制植物生长和形成产量的首要因素。氮(N)素是作物从土壤中吸收量最多的元素，其对作物的生命活动和产量形成具有重要意义。近年来人们从分子水平上对硝态氮的吸收系统进行了大量研究。已发现两类基因NRT1和NRT2分别于与低亲和硝态氮转运系统(LATS)和高亲和硝态氮转运系统(HATS)有关。对于某些高亲和硝酸盐运输蛋白需要其伴侣蛋白调控其活性，拟南芥(AtNRT2.1)、大麦(HvNRT2.1)以及水稻(OsNRT2.1、OsNRT2.2和OsNRT2.3a)等运输蛋白都需要在NAR2蛋白存在条件下才具有硝酸盐运输活性，NRT2家族基因一般具有11至12次跨膜，水稻原生质体亚细胞定位实验表明OsNRT2.3a和OsNRT2.3b都是细胞质膜定位的跨膜蛋白，跨膜结构预测表明OsNRT2.3a和OsNRT2.3b都具有典型的硝酸盐运输蛋白跨膜结构，Yan等(2011)通过跨内含子设计特异性引物成功分离了OsNRT2.3a和OsNRT2.3b。OsNRT2.3b在叶片和根系均表达，表达量都很低，叶片中表达丰度相对根系较高，且表达不受外界氮浓度及形态影响。

发明内容

本发明的目的是提供OsNRT2.3b减少甲烷和氧化亚氮排放中的应用.

本发明的目的可通过以下技术方案实现:

OsNRT2.3b减少甲烷和氧化亚氮排放中的应用。所述的OsNRT2.3b基因在NCBI数据库中登录号为：AK072215。

OsNRT2.3b的超表达载体在减少甲烷和氧化亚氮排放中的应用。

有益效果：