OsRA1在改良根构型及养分高效育种中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于植物基因工程领域。具体的说，本发明设及一种正向遗传学途径克隆 的水稻0sRAl(0ryza Sativa Root A;rchitec1:ure 1)基因，W及转基因回复及RNAi技术实 验鉴定该基因；还设及利用该基因产物调控水稻根系构型从而提高水稻的养分利用效率和 产量。
【背景技术】
[0002] 根系是植物错定和从±壤中吸收水分和养分的重要器官，良好的根构型是养分和 水分高效吸收的基础。根据植物根系在±壤中的分布可W分为浅根系、中间根系和深根系。 在营养元素分层的±壤里，浅根系吸收局部营养有更多的优势(Ge et al. ,2000)。例如憐 主要分布在±壤表面，在±壤深部分布减少，所W浅根系在吸收憐方面更有优势 (Pothuluri et曰1.，1986)，并且浅根系分散在比较大的空间，所W自身根之间营养竞争减 少(Rubio et al. ,2003)。植物根向地性是决定植物根系构型的一个重要因素，根向地性可 W影响根系在±壤中的空间分布，从而影响植物根系对矿质营养元素的吸收效率化ynch, 1995；Rubio et al.,2003)〇
[0003] 自1880年发现植物向重力性现象W来，人们通过各种方法对其进行了大量的研 究，特别是利用模式植物拟南芥通过正向遗传学的方法发现了一些参与向重力性反应的基 因，如 AtPINs(Muller et al.,1998;Rakusova,et al.,2011)、AtAUXl(Ma;rchant et al., 1999)、AtARGl(Boonsirichai et al.,2003)、AtGRV2(Silady et al.,2004)和AtLAZYl (化shihara et al.，2013)等多个基因。与拟南芥相比，有关水稻中的向重力性调控基因报 道相对较少，其中主要包括W下几个基因：在水稻中过量表达0SIAA4可W使其植株茎的负 向重力性减弱（Song et al. ,2013.)，而非降解型0SIAA31过量表达转基因植株表现为根的 向重力性、侧根W及叶的生长发育异常(Nakamura et al. ,2006) eOsLAYZl和OsLPAl都参与 调控水稻地上部分的重力性反应，运两个基因突变都导致植株分葉角度增大，从而影响植 株构型化i et al.，2007;Wu et al.，2013)。另外，有文献报道称OsCRLlQn址ai et al.， 2005)、0sC化4化itomi et al.，2008)和0sCRL5化itomi et al.，2011)主要参与调节水稻 不定根的生长发育，但运些基因的突变体根向重力性也受到影响。此外，有研究表明OsDROl 和0sGA2o巧的水稻过量表达转基因植株都能够加强根的向重力性反应化ga et al. ,2013; 化an et al. ,2014)，其中OsDROl过量表达转基因植株可W提高水稻在干旱条件下的产量， 具有一定的应用价值;而0sGA2o巧主要是参与赤霉素代谢途径，该基因的过量表达会引起 植株矮化，其应用潜力有限。综上所述，文献已经报道的调控水稻根向重力性反应基因的异 常表达，除了影响根向重力性反应外，还导致了其他优良性状的丢失。因此，通过对运些基 因的调控很难达到改良水稻根构型W提高养分利用率的目的。
[0004] 上文中设及的参考文献如下：
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