本發(fā)明涉及植物基因工程，具體涉及一個水稻 osltpl129基因及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、氮素是農(nóng)作物生長和產(chǎn)量形成的必要性元素，其在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)合成氨基酸、核苷酸等生命必需物質(zhì)。除了部分豆科植物可以通過根瘤菌進(jìn)行固氮，正常大部分植物均需要從土壤中吸收氮源，因此施用氮肥對提高農(nóng)作物產(chǎn)量具有至關(guān)重要的作用。氮肥過量會破壞土壤理化性質(zhì)，導(dǎo)致土壤鹽堿化、生態(tài)環(huán)境污染，但減少氮肥用量難以發(fā)揮當(dāng)前水稻、小麥等大田農(nóng)作物品種的高產(chǎn)潛力，極大地制約了農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時也會過度消耗土壤中的氮素，威脅中國的糧食安全。所以挖掘氮高效基因，通過分子設(shè)計育種對當(dāng)前現(xiàn)有品種進(jìn)行遺傳改良成為解決這一問題的關(guān)鍵。

2、在水稻領(lǐng)域中已經(jīng)挖掘出了諸多和氮轉(zhuǎn)運(yùn)及氮高效利用相關(guān)的基因，以往文獻(xiàn)報道，將氮轉(zhuǎn)運(yùn)或利用效率相關(guān)基因分別歸納為nrt/ptr（硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)、肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）類基因、amt（銨轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類基因）、npl家族基因。植物通過其根部從土壤中吸收的氮素主要有銨態(tài)氮和硝態(tài)氮2種形式，nrt/ptr（硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)、肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）類基因主要參與硝態(tài)氮的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)，是重要的硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)體；amt（轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類基因）通常驅(qū)動吸收銨態(tài)氮；npl家族基因從結(jié)構(gòu)上來看屬于它們屬于轉(zhuǎn)錄因子類的nin蛋白（nin-like?protein，nlp），能與硝酸鹽反應(yīng)順式元件結(jié)合，在硝酸鹽調(diào)節(jié)下游基因的表達(dá)中起轉(zhuǎn)錄激活作用。除上述三類基因外，植物體內(nèi)還存在其他一些直接或間接參與氮素吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的基因，如osgrf4能與della蛋白互作，赤霉素通過促進(jìn)dblla蛋白降解，進(jìn)而增強(qiáng)osgrf4轉(zhuǎn)錄激活活性，實(shí)現(xiàn)植物葉片光合碳固定能力和根系氮吸收能力的協(xié)同調(diào)控，從而維持植物碳代謝平衡。

3、脂質(zhì)是生物形態(tài)建成、代謝調(diào)控、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、逆境響應(yīng)與能量供給的重要組成部分。為使脂質(zhì)能發(fā)揮其功能，植物體內(nèi)有一類富含半胱氨酸的小分子量堿性蛋白，因其能與脂類相結(jié)合，并在膜之間進(jìn)行脂類間轉(zhuǎn)運(yùn)而被命名為脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。近年來關(guān)于脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在植物中對于生長發(fā)育、抗逆性等方面的報道日益增加。那么脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否在水稻氮利用的過程中同樣發(fā)揮著一些作用呢？

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一個水稻 osltpl129基因及其應(yīng)用。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、水稻 osltpl129基因，其核苷酸序列如seq?id?no.1所示，其編碼的蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.2所示。

4、上述的水稻 osltpl129基因在提高水稻氮利用效率中的應(yīng)用；

5、進(jìn)一步的，將水稻 osltpl129基因的過表達(dá)載體轉(zhuǎn)化至受體水稻中，得到水稻 osltpl129基因表達(dá)量提高的轉(zhuǎn)基因水稻，所述轉(zhuǎn)基因水稻相較于受體水稻具有提高的氮利用效率。

6、上述的水稻 osltpl129基因在增強(qiáng)水稻缺氮脅迫抗性中的應(yīng)用；

7、進(jìn)一步的，將水稻 osltpl129基因的過表達(dá)載體轉(zhuǎn)化至受體水稻中，得到水稻 osltpl129基因表達(dá)量提高的轉(zhuǎn)基因水稻，所述轉(zhuǎn)基因水稻相較于受體水稻具有提高的缺氮脅迫抗性。

8、上述的水稻 osltpl129基因在增加水稻株高中的應(yīng)用；

9、進(jìn)一步的，將水稻 osltpl129基因的過表達(dá)載體轉(zhuǎn)化至受體水稻中，得到水稻 osltpl129基因表達(dá)量提高的轉(zhuǎn)基因水稻，所述轉(zhuǎn)基因水稻相較于受體水稻在缺氮生長條件下具有增加的株高。

10、本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：

11、本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)，將 osltpl129基因在水稻中過量表達(dá)，增強(qiáng)了水稻耐缺氮脅迫的能力。本發(fā)明研究成果可進(jìn)一步應(yīng)用于氮高效農(nóng)作物的培育，對氮肥減施、降低水稻農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

技術(shù)特征：

1.水稻osltpl129基因，其特征在于：其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水稻osltpl129基因，其特征在于：其編碼的蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.2所示。

3.權(quán)利要求1所述的水稻osltpl129基因在提高水稻氮利用效率中的應(yīng)用。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于：將水稻osltpl129基因的過表達(dá)載體轉(zhuǎn)化至受體水稻中，得到水稻osltpl129基因表達(dá)量提高的轉(zhuǎn)基因水稻，所述轉(zhuǎn)基因水稻相較于受體水稻具有提高的氮利用效率。

5.權(quán)利要求1所述的水稻osltpl129基因在增強(qiáng)水稻缺氮脅迫抗性中的應(yīng)用。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：將水稻osltpl129基因的過表達(dá)載體轉(zhuǎn)化至受體水稻中，得到水稻osltpl129基因表達(dá)量提高的轉(zhuǎn)基因水稻，所述轉(zhuǎn)基因水稻相較于受體水稻具有提高的缺氮脅迫抗性。

7.權(quán)利要求1所述的水稻osltpl129基因在增加水稻株高中的應(yīng)用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：將水稻osltpl129基因的過表達(dá)載體轉(zhuǎn)化至受體水稻中，得到水稻osltpl129基因量表達(dá)提高的轉(zhuǎn)基因水稻，所述轉(zhuǎn)基因水稻相較于受體水稻在缺氮生長條件下具有增加的株高。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一個水稻OsLTPL129基因及其應(yīng)用。所述OsLTPL129基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，其編碼的蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。本發(fā)明構(gòu)建了OsLTPL129基因的過表達(dá)載體，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化水稻，得到OsLTPL129基因表達(dá)量提高的轉(zhuǎn)基因水稻。缺氮脅迫分析表明，OsLTPL129基因過表達(dá)轉(zhuǎn)基因水稻相較于受體水稻株高明顯增加。

技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)茂凱,蔣嘯虎,秦源,蘇涵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建農(nóng)林大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21