本發明屬于植物基因工程，公開了一個osarf1調控水稻氮肥利用效率和產量的應用。

背景技術：

1、水稻(oryza?sativa?l.)是重要的糧食作物，氮素是影響水稻產量的關鍵因素，施用氮肥是提高糧食產量的重要手段，但是過量施用氮肥造成了農民生產成本提高和環境污染等負面影響。

2、在水稻育種中被廣泛推廣利用的半矮稈基因semi-dwarf(sd1)，既能提高收獲指數，也可以提高水稻的抗倒伏能力，有效解決了因大量施肥、風雨等因素導致的水稻植株倒伏問題，從而大幅提高水稻單產(li?et?al.,2018)。半矮化水稻品種雖產量比較高，但其表現出對氮肥響應不敏感，降低了水稻氮肥利用效率(prabhu?and?pingali,2012)。

3、生長素和氮素都是促進植物生長發育進程的重要信號分子。目前，對于生長素和氮素協同調控植物生長發育的了解主要來自于擬南芥的研究，大部分集中在根形態結構方面。在水稻中，生長素信號途徑如何影響水稻的氮肥利用效率、如何對通過對生長素信號途徑的關鍵組分進行改良來提升水稻氮肥利用效率尚不清楚。

技術實現思路

1、本發明的目的是針對現有技術的上述不足，提供水稻osarf1基因的應用。

2、本發明的另一目的是一種提供一種改良水稻氮肥利用效率的潛在方法。

3、本發明的目的可通過以下技術方案實現：

4、水稻osarf1基因在調控水稻氮肥利用效率和/或產量中的應用，所述的osarf1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

5、osarf1的缺失會導致水稻中氮代謝相關基因的表達水平降低，最終導致氮肥效率和產量的降低。

6、敲除或沉默所述的osarf1基因能夠降低水稻的氮代謝相關基因的表達量。

7、敲除或沉默所述的osarf1基因能夠降低水稻的硝態氮吸收速率、株高和產量。

8、敲除或沉默所述的osarf1基因能夠降低水稻氮肥利用效率和/或產量。

9、過表達所述的osarf1基因能夠提高水稻氮肥利用效率和/或產量。

10、一種提高水稻氮肥利用效率的潛在方法，提高osarf1的表達可以實現提高水稻的氮肥利用效率與產量。

11、有益效果：

12、本發明利用crispr/cas9技術對水稻osarf1基因進行敲除，構建了突變體材料osarf1，通過對野生型材料和突變體材料進行15n同位素標記的硝態氮吸收速率測定和田間表型調查發現敲除osarf1基因會降低水稻氮代謝相關基因的表達量、硝態氮吸收速率、株高和產量，明確了osarf1基因正調控水稻氮肥利用效率的功能，提供了通過增加水稻中osarf1的表達來提高水稻氮肥利用效率的技術路線。

技術特征：

1.水稻osarf1基因在調控水稻氮肥利用效率和/或產量中的應用，其特征在于，所述的osarf1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，敲除或沉默所述的osarf1基因能夠降低水稻的氮代謝相關基因的表達量。

3.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，敲除或沉默所述的osarf1基因能夠降低水稻的硝態氮吸收速率、株高和產量。

4.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，敲除或沉默所述的osarf1基因能夠降低水稻氮肥利用效率和/或產量。

5.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，過表達所述的osarf1基因能夠提高水稻氮肥利用效率和/或產量。

技術總結
本發明公開了水稻OsARF1基因的應用。水稻OsARF1基因是生長素信號途徑上的關鍵元件。敲除OsARF1會導致水稻的氮代謝相關基因的表達量、硝態氮吸收速率、株高和產量降低，綜合表現為氮肥利用效率的下降。明確了OsARF1基因正調控水稻氮肥利用效率的功能，提供了通過增加水稻中OsARF1的表達來提高水稻氮肥利用效率的技術路線。

技術研發人員：李姍,黃允智,沈成波,秦耀軍,黃夢涵,田亞男
受保護的技術使用者：南京農業大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24