一种氮高效相关基因ZmCAMTA5及其应用

本发明涉及基因工程，具体说是一种氮高效相关基因zmcamta5及其应用。

背景技术：

1、玉米是世界三大粮食作物之一，在我国农业中占据重要地位，近年来更是超越小麦成为国内播种面积第二的粮食作物。除了提供粮食来源，玉米也在生物能源、医药、环境保护等领域发挥作用。氮作为植物生长的必需元素，在玉米的生长发育过程中起到至关重要的作用。植物主要通过土壤摄取必需的氮元素，而土壤中的无机氮素主要以硝酸根(no3-)的形式存在。为了增加农作物对硝态氮的吸收量，从而促进增产，人们常常使用氮肥，但过量施用氮肥不仅造成对氮素的浪费，而且过多的硝酸根会污染土壤和水体，影响工农业生产并危害人类健康。选育和推广氮高效作物对减少氮肥的施用、保护环境和人类健康具有重大意义。研究玉米氮高效基因，从而选育玉米的氮高效品种，有助于在保证玉米产量的前提下促进氮肥的合理施用，推动农业可持续发展。

2、由于氮在植物生长发育过程中至关重要，缺乏氮素时植物会出现一系列明显的症状。缺氮时，玉米植株从老叶开始发黄，初期第一片叶呈现浅黄绿色，从叶尖开始逐渐扩展到叶片基部，颜色逐渐发黄直至第一片叶枯黄、最终枯萎死亡。类似的情况随时间依次扩展至第二片、第三片叶，直至整个植株。缺氮也会导致玉米植株生长发育缓慢，表现为植株矮小、分蘖少、叶片短而窄。缺氮植株的另一个明显特征是根长增加、根冠比增大，这是植物在低氮胁迫下的一种应对方式，有助于其更高效地利用有限的氮素，因此该表型较明显提示植株对低氮有较好的耐受性。研究表明在一定的处理时间内，低氮处理的植物根系比正常氮情况下更长，但是长时间低氮处理最终会抑制根系的发育。生育期缺氮也会影响玉米产量，氮素供应不足会导致玉米籽粒生物量累积较少，从而影响穗长、穗行数、行粒数、穗粒重、百粒重等产量性状指标

技术实现思路

1、针对氮高效品种匮乏的问题，本发明的目的在于提供一种氮高效相关基因zmcamta5及其应用。通过在玉米中过表达zmcamta5基因，可以得到相对于野生型玉米具有低氮胁迫抗性的植株，该植株表现出地上部分更为高大，叶片叶绿素含量较高的抗低氮胁迫性状；该基因zmcamta5可以应用于氮高效玉米的育种。

2、为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

3、一种氮高效相关基因zmcamta5，其特征在于，其编码序列如seq id no.1所示。

4、一种上述基因zmcamta5编码的蛋白质，其特征在于，其氨基酸序列如seq id no.2所示。

5、氮高效相关基因zmcamta5在玉米氮高效育种中的应用，其特征在于：所述应用通过过表达该基因zmcamta5，进行氮高效玉米育种。

6、检测引物对，用于检测上述基因zmcamta5的过表达量，其特征在于，所述检测引物对的序列如seq id no.3和seq id no.4所示。

7、本发明所述的一种氮高效相关基因zmcamta5及其应用，其有益效果为：

8、通过在玉米中过表达该基因zmcamta5，可以得到相对于野生型具有低氮胁迫抗性的植株，该植株表现出地上部分更为高大，叶片叶绿素含量较高的抗低氮胁迫的性状；该基因zmcamta5可以应用于氮高效玉米的育种。

1.一种氮高效相关基因zmcamta5，其特征在于，其编码序列如seq id no.1所示。

2.一种权利要求1所述的基因zmcamta5编码的蛋白质，其特征在于，其氨基酸序列如seq id no.2所示。

3.如权利要求1所述的基因zmcamta5在玉米氮高效育种中的应用，其特征在于，所述应用通过过表达zmcamta5基因，进行氮高效玉米育种。

4.检测引物对，用于检测权利要求3中所述基因zmcamta5的过表达量，其特征在于，所述检测引物对的序列如seq id no.3和seq id no.4所示。