本发明公开了菊芋Na+/H+逆向转运蛋白基因HtNHX1和HtNHX2及其应用。本发明首次从极度耐盐、耐贫瘠的南菊芋1号中克隆了2个菊芋Na+/H+逆向转运蛋白基因HtNHX1和HtNHX2,其cDNA序列分别如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.1所示,通过转基因手段获得了HtNHX1和HtNHX2超表达水稻材料,且与对照野生型相比,HtNHX2转基因水稻材料在长期和短期NaCl胁迫后都具有更大的生物量。同时HtNHX2转基因水稻还具有更强的耐贫瘠能力,表现为在低K+土壤中具有更大的生物量,并能提高水稻单株产量50%以上。