[发明专利]蛋白质Ghd7在调控植物抗低氮性中的应用

说明书

本发明公开了蛋白质Ghd7在调控植物抗低氮性中的应用。蛋白质Ghd7为a1)或a2)或a3)或a4)：a1)氨基酸序列是序列表中SEQ ID NO.1所示的蛋白质；a2)在序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同生物学功能的蛋白质；a4)与序列表中SEQ ID NO.1限定的氨基酸序列具有80％或80％以上同一性，来源于水稻且具有相同生物学功能的蛋白质。蛋白质Ghd7正调控植物对低氮胁迫的抗性，过量表达Ghd7基因增强植物对低氮胁迫的耐受性。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及蛋白质Ghd7在调控植物抗低氮性中的应用。

背景技术

在过去的五十多年，由于种质资源的创新、栽培管理的优化和商品化肥的使用，作物产量得到了持续提高。但是，随着人口的持续增长和消费需求的不断提高，使得高产作物品种的产量表现及其稳定性，尤其是过度依赖使用化肥而带来的增产，在未来将面临更加严峻的挑战。工业革命之后，随着氮肥的大面积使用，全世界范围内农作物产量迅速增加，但同时造成农业生产成本增加、土壤养分失衡和生态环境污染等问题。因此，由包括国际水稻所在内的15个研究中心组成的国际农业研究磋商组织提出了通过以改良养分利用效率而提高作物产量为目标的第二次绿色革命。提高农作物氮素利用效率(nitrogen-useefficiency，NUE)成为实现农业可持续发展的有效途径之一。

氮元素是所有生命活动所必需的营养元素之一，植物为自然界氮循环提供了最初氮来源。植物从土壤中获取氮素涉及多个偶连的生物学过程，包括氮素的吸收和转运，氮素的同化以及氮素的再利用等。植物主要通过铵根转运蛋白(ammonium transporters，AMTs)和硝酸根转运蛋白(nitrate transporters，NRTs)分别从土壤中吸收无机态的铵根离子和硝酸根离子，而后经过谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合酶(glutamine synthetase/glutamatesynthase，GS/GOGAT)循环同化为有机氮。GS/GOGAT循环同化而来的谷氨酸在不同转氨酶的作用下，进一步合成植物生长发育所必需的氨基酸。

氮元素作为植物生长发育所必需的大量营养元素之一，对农作物产量的影响至关重要。长期以来，作物氮素利用效率的改良是作物育种过程中的一个重要目标。在水稻中，氮元素参与调控多个重要的农艺性状，包括株高、分蘖数、开花时间和穗粒数等，并最终决定了水稻产量形成。水稻氮素利用效率同时受遗传因子和环境因素及其互作调控，对其深入研究具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何调控植物的耐低氮性与产量。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了下述任一种作用：

A1)蛋白质Ghd7在调控植物的产量中的应用；A2)蛋白质Ghd7在调控植物的单株产量中的应用；A3)蛋白质Ghd7在调控植物的株高中的应用；A4)蛋白质Ghd7在调控植物的穗粒数中的应用；A5)蛋白质Ghd7在调控植物的叶绿素含量中的应用；A6)蛋白质Ghd7在调控植物抗低氮性中的应用；A7)蛋白质Ghd7在调控植物对缺氮胁迫的敏感性中的应用；A8)蛋白质Ghd7在调控植物中氮素吸收标志基因的表达量中的应用；A9)蛋白质Ghd7在调控植物中氮素同化标志基因的表达量中的应用；A10)蛋白质Ghd7在调控植物中ARE1基因的表达量中的应用。

所述蛋白质Ghd7来源于禾本科稻属(Oryza sativa L.)，全称为Grain number，plant height，and heading date7。所述蛋白质Ghd7可为a1)或a2)或a3)或a4)：