本发明涉及基因工程,特别是涉及一种利用nu1-h调控水稻生长的方法及其应用。
背景技术:
1、水稻是我国主要的粮食作物之一,其产量和品质与人们的生活息息相关。水稻总播种面积仅占粮食作物总播种面积的1/4,但其产量却占粮食总产量的1/3,在这种高产现象的背后是水稻生产过程中对氮肥的大量使用。据国家统计局统计,我国2023年氮肥施用量达到16,033.416千吨。因此,提高水稻氮素利用率,提高粮食产量是一个热门的研究问题。
2、至今有大量的氮利用基因被报道,如:nrt1.1b,osgata8,ostcp19,dep1,osalaat1等。dep1能够控制直立密穗,从而提高产量达到高氮素利用率。osalaat1通过调节水稻碳氮代谢平衡来调控氮素的有效利用,提高水稻产量和品质。在这些氮利用基因中部分优异单倍型被报道,osgata8-h相较于其他单倍型能提高水稻的有效分蘖来达到高氮素利用率;而ostcp19-h与其他单倍型相比更适合在低肥的地区种植且主要在野生稻中存在,因此氮素利用率也得到提升。然而,关于水稻氮高效利用的基因及其应用仍有大量未知,仍需探索,挖掘和研究能够影响产量和品质的基因具有重要意义,进一步能够为水稻生产提供氮高效利用的优异基因资源及种质资源。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种利用nu1-h调控水稻生长的方法及其应用,以解决上述现有技术存在的问题。本发明提供了nu1-h在调控水稻生长中的应用,包括调控水稻氮素利用率、调控水稻种子蛋白质和调控水稻产量。
2、为了解决上述问题,本发明提供了以下方案:
3、技术方案一:一种调控水稻生长的方法,包括在所述水稻中导入nu1-h这一步骤,所述nu1-h的核苷酸序列如seq id no.1所示。
4、进一步地,所述调控水稻生长包括调控水稻氮素利用率、调控水稻种子蛋白质含量和调控水稻产量性状。
5、进一步地,所述水稻产量性状包括有效分蘖数及单株产量。
6、进一步地,所述水稻的品种包括日本晴和越光。
7、本发明在日本晴(nipponbare),越光(koshihikari)背景下构建nu1-h型近等基因系。该nu1-h型近等基因系在水培环境下鲜重增加、株高增加、氮含量增加、蛋白质含量增加、田间有效分蘖数增加、单株产量增加以及氮素利用率增加。
8、技术方案二:nu1-h或包括nu1-h的载体在提高水稻有效分蘖数中的应用,所述nu1-h的核苷酸序列如seq id no.1所示。
9、技术方案三:nu1-h或包括nu1-h的载体在提高水稻单株产量中的应用,所述nu1-h的核苷酸序列如seq id no.1所示。
10、技术方案四:nu1-h或包括nu1-h的载体在提高水稻氮素利用率中的应用,所述nu1-h的核苷酸序列如seq id no.1所示。
11、技术方案五:nu1-h或包括nu1-h的载体在提高水稻种子蛋白质含量中的应用,所述nu1-h的核苷酸序列如seq id no.1所示。
12、进一步地,所述nu1-h编码的蛋白质的氨基酸序列如seq id no.2所示。
13、本发明公开了以下技术效果:
14、本发明鉴定得到了基因nu1的优异单倍型nu1-h,并在日本晴(nipponbare)和越光(koshihikari)背景下构建nu1-h型近等基因系,与对照相比,nipponbarenu1-h在水培环境下植株鲜重增加,株高增加,氮含量增加,大田环境下植株氮含量增加,蛋白质含量增加,田间有效分蘖数增加,单株产量增加;koshihikari nu1-h在水培环境下,株高无明显变化,干鲜重增加,植株氮含量增加,大田环境下植株氮含量增加,蛋白质含量增加,田间有效分蘖数增加和单株产量增加。
15、综上所述,优异单倍型nu1-h能够增加水稻氮含量、蛋白质含量、有效分蘖及单株产量,并提高了水稻氮素利用率。因此,优异单倍型nu1-h在调控水稻生长,包括水稻氮素利用率、水稻产量、稻米蛋白质含量等方面起关键作用。本发明为水稻氮代谢研究提供了新的基因资源和研究基础。
1.一种调控水稻生长的方法,其特征在于,包括在所述水稻中导入nu1-h这一步骤,所述nu1-h的核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述调控水稻生长包括调控水稻氮素利用率、调控水稻种子蛋白质含量和调控水稻产量性状。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述水稻产量性状包括有效分蘖数及单株产量。
4.nu1-h或包括nu1-h的载体在提高水稻有效分蘖数中的应用,其特征在于,所述nu1-h的核苷酸序列如seq id no.1所示。
5.nu1-h或包括nu1-h的载体在提高水稻单株产量中的应用,其特征在于,所述nu1-h的核苷酸序列如seq id no.1所示。
6.nu1-h或包括nu1-h的载体在提高水稻氮素利用率中的应用,其特征在于,所述nu1-h的核苷酸序列如seq id no.1所示。
7.nu1-h或包括nu1-h的载体在提高水稻种子蛋白质含量中的应用,其特征在于,所述nu1-h的核苷酸序列如seq id no.1所示。