本发明公开了一个新的柠檬酸合成酶基因及其在水稻改良上的应用,属基因工程和植物新品种选育领域。其特征在于:利用PCR从假单孢杆菌基因组中扩增出柠檬酸合成酶基因(CS)的编码序列SEQ ID NO:1;在分离的CS基因编码序列的两端分别添加植物基因高效表达元件,构建成超表达的CS基因SEQ ID NO:2;将SEQ ID NO:2装载到适于农杆菌介导的植物遗传转化的双元Ti质粒载体pCAMBIA1301上,构建成转化载体pCAMBIA1301-CSb;利用农杆菌介导遗传转化重组将CS基因导入水稻受体,借助报告基因、PCR和分子鉴定出转基因植株,考查后代植株对土壤无效磷的吸收情况和农艺性状,选育分蘖数明显增多、产量有较大提高、耐低磷的转基因水稻株系,进而培育磷高效水稻品种和创造育种新资源。