本發(fā)明涉及植物基因工程，尤其是涉及水稻氮高效利用基因osnlp6及其編碼蛋白和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一，全球約半數(shù)以上人口以稻米為主食。氮素是水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的重要限制因子，在水稻生命活動(dòng)、物質(zhì)生產(chǎn)、產(chǎn)量形成及稻米品質(zhì)中發(fā)揮巨大作用。水稻吸收的氮素主要為銨態(tài)氮，但由于根際硝化作用，約40%的氮素以硝態(tài)氮形式被吸收。雖然大量施氮可以在一定程度上提高水稻產(chǎn)量，但我國(guó)79%的水稻產(chǎn)量增勢(shì)已趨于停滯，氮素利用率隨著施氮水平的增加趨于平緩，過(guò)量使用氮肥不僅增加成本、降低稻米品質(zhì)，還造成了一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，限制了氮素營(yíng)養(yǎng)潛力的充分發(fā)揮。因此，提高氮素利用效率（nue）有利于水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，對(duì)保障國(guó)家糧食安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)民收益及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展等具有重要意義，而挖掘、利用水稻種質(zhì)資源中nue相關(guān)的優(yōu)異遺傳資源及基因型是解決上述難題最經(jīng)濟(jì)有效的途徑。

2、氮素的高效利用主要由氮素的吸收效率和利用效率決定。氮素的吸收效率指作物吸收土壤中ｎ素的力能；氮素的利用效率是指作物將ｎ素轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的能力。如何提高氮素的利用效率，減少氮素投入成為當(dāng)前急切需要解決的問(wèn)題。不同作物中氮素利用效率是不一致的，氮素的利用效率不僅僅是某個(gè)作物的特性，而是整個(gè)作物系統(tǒng)的特性，土壤中的有效氮含量、作物的田間管理、不同的輪作方式以及環(huán)境條件等都會(huì)影響作物對(duì)氮素的吸收與利用。因此，通過(guò)選育氮髙效利用的作物品種是提高氮素利用率最經(jīng)濟(jì)有效的手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供水稻氮高效利用基因osnlp6及其編碼蛋白和應(yīng)用，osnlp6基因可以促進(jìn)植物對(duì)氮的吸收和利用，尤其是能夠提升水稻對(duì)氮素的吸收利用效率，可以用于培育氮素利用效率高的水稻新品種，為水稻的育種奠定基礎(chǔ)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了水稻氮高效利用基因osnlp6及其編碼蛋白和應(yīng)用，氮高效利用基因osnlp6，其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

3、本發(fā)明還提供了多肽，其編碼基因如seq?id?no.1所示，其氨基酸序列如seq?idno.2所示。

4、本發(fā)明還提供了包含氮高效利用基因osnlp6的氮高效利用基因的重組表達(dá)載體。

5、本發(fā)明還提供了包含氮高效利用基因osnlp6或重組表達(dá)載體的宿主細(xì)胞，其中宿主細(xì)胞為微生物細(xì)胞。

6、進(jìn)一步地，微生物細(xì)胞為大腸桿菌細(xì)胞或農(nóng)桿菌細(xì)胞。

7、本發(fā)明還提供了水稻氮高效利用基因osnlp6或重組載體在培育提高氮利用效率植物中的應(yīng)用。

8、進(jìn)一步地，應(yīng)用環(huán)境為低氮和/或高氮生長(zhǎng)條件。

9、本發(fā)明還提供了培育提高氮利用效率植物的方法，包括以下步驟：將基因osnlp6或其活性片段或重組載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，得到轉(zhuǎn)基因植株；

10、或?qū)騩snlp6或其活性片段的植株與另一植株雜交獲得含有基因osnlp6或活性片段的雜交后代植株。

11、與未導(dǎo)入基因osnlp6或其活性片段或重組表達(dá)載體的對(duì)照植株或未雜交的植株相比，轉(zhuǎn)基因植株和雜交后代植株的氮利用效率提高。

12、進(jìn)一步地，方法還包括，在導(dǎo)入植物細(xì)胞之前將基因osnlp6針對(duì)植物的密碼子應(yīng)用進(jìn)行密碼子優(yōu)化。

13、進(jìn)一步地，植物選自水稻、玉米、小麥、棉花、油菜、大豆、或擬南芥，優(yōu)選水稻。

14、進(jìn)一步地，基因osnlp6或其活性片段在轉(zhuǎn)基因植株中過(guò)表達(dá)。

15、進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)基因植株或雜交后代植株在低氮和/或高氮生長(zhǎng)條件下具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。

16、進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)基因植株或雜交后代植株的產(chǎn)量提高。

17、本發(fā)明所述的水稻氮高效利用基因osnlp6及其編碼蛋白和應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

18、osnlp6基因可以促進(jìn)植物對(duì)氮的吸收和利用，尤其是能夠提升水稻對(duì)氮素的吸收利用效率，可以用于培育氮素利用效率高的水稻新品種，為水稻的育種奠定基礎(chǔ)。

19、下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.水稻氮高效利用基因osnlp6，其特征在于：其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

2.多肽，其特征在于：其編碼基因如seq?id?no.1所示，其氨基酸序列如seq?id?no.2所示。

3.包含權(quán)利要求1所述的水稻氮高效利用基因osnlp6的重組載體。

4.包含權(quán)利要求1所述的水稻氮高效利用基因osnlp6或權(quán)利要求3所述的重組載體的宿主細(xì)胞，其特征在于：宿主細(xì)胞為微生物細(xì)胞。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的宿主細(xì)胞，其特征在于：微生物細(xì)胞為大腸桿菌細(xì)胞或農(nóng)桿菌細(xì)胞。

6.如權(quán)利要求1所述的水稻氮高效利用基因osnlp6或權(quán)利要求3所述的重組載體在培育提高氮利用效率植物中的應(yīng)用。

7.培育提高氮利用效率植物的方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：還包括，在導(dǎo)入植物細(xì)胞前將基因osnlp6針對(duì)植物的密碼子應(yīng)用進(jìn)行密碼子優(yōu)化。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：植物或植株包括水稻、擬南芥、玉米、小麥、棉花、油菜或大豆。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了水稻氮高效利用基因OsNLP6及其編碼蛋白和應(yīng)用，涉及植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域。水稻氮高效利用基因OsNLP6，其核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。多肽，其編碼基因如SEQ?ID?NO.1所示，其氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。本發(fā)明采用上述的水稻氮高效利用基因OsNLP6及其編碼蛋白和應(yīng)用，OsNLP6基因可以促進(jìn)植物對(duì)氮的吸收和利用，尤其是能夠提升水稻對(duì)氮素的吸收利用效率，可以用于培育氮素利用效率高的水稻新品種，為水稻的育種奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)研發(fā)人員：辛威,王夢(mèng)鴿,王敬國(guó),劉化龍,鄭洪亮,楊洛淼,鄒悅,鄒德堂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19