[发明专利]一个棉花籽指性状关联的基因及应用

说明书

本发明公开了一个棉花籽指性状关联的基因及应用，棉花籽指性状关联的基因为富含甘氨酸蛋白基因GhGRDP1，在四倍体陆地棉TM‑1中的cDNA序列为：SEQ ID NO.1，基因组序列为：SEQ ID NO.2；基因GhGRDP1受邻近SNP位点调控，该SNP位点碱基从A变为G；突变后的基因型籽指显著高于野生型。该基因在高效鉴定高籽指陆地棉品种、改良棉花籽指性状和培育棉花高产新品种中具有重要的研究价值和应用前景。

技术领域

本发明属于生物技术应用领域，涉及一个棉花籽指性状关联的基因及应用。

背景技术

棉花(Gossypium spp.)是世界上最重要的经济作物之一，不仅为纺织行业提供了大量的原材料，也是重要的食用油和蛋白来源。高产、优质始终是棉花育种的焦点。随着棉花种植面积减少和水资源减少，继续提高棉花单产和经济效益，进一步提高棉花的生产潜力是棉花育种工作者的重要任务。产量及其构成因素是复杂的数量性状，棉花籽指表示的是100粒正常成熟棉籽的重量，是棉花产量的重要指标之一。挖掘棉花品种资源中高产的优良基因对选育高产棉花品种具有重要的意义。

基因表达数量位点(Expression quantitative trait loci(eQTLs)是将基因的转录水平和基因组变异进行关联的常用方法，进而借助共定位分析，找到引起表型变异的基因。遗传变异可以通过引起基因表达变异进而引起表型的变异。因此eQTL是全基因组关联研究(GWAS:Genome-wide association studies)的重要补充。如油菜种子含油量基因BnPMT6s、棉花中热应答基因GhHRK1，玉米中鉴定到含油量的基因FADD、GLTP1和GPI，均是通过上述方法鉴定的。因此，通过整合GWAS和eQTL共定位获得性状关联的基因，实现数据的降维筛选，可以有效定位到因果基因。

富含甘氨酸结构域蛋白(Glycine-rich domain protein,GRDP)家族是2014年在拟南芥中被报道的新基因家族，主要特征是存在一个短的富含甘氨酸的结构域、一个功能未知的结构域(DUF1399)和一个潜在的RNA结合域。拟南芥中AtGRDP1和AtGRDP2与种子发育有关：AtGRDP1受非生物胁迫诱导和ABA处理诱导，并且AtGRDP1表达的改变将影响拟南芥的角果和种子的发育，通过分析拟南芥Atgrdp1突变体和35S::AtGRDP1过表达系产生的果实的表型，发现角果长度、种子数量、种子重量和形态都发生了重要的变化；还有研究表明，AtGRDP2在生长素介导的雌配子体发育中起着重要作用，过表达AtGRDP1使雌配子体发育不正常从而导致拟南芥败育；研究中还发现过表达AtGRDP1产生和AtGRDP2类似的表型，AtGRDP1和AtGRDP2在胚珠发育的调节中存在功能冗余。富含甘氨酸结构域蛋白(GRDPs)在其他植物中也有报道，如水稻，桉树。

发明内容

本发明的目的是提供一个与棉花籽指性状相关联的基因GhGRDP1，属于富含甘氨酸结构域蛋白(Glycine-rich domain protein,GRDP)家族。全基因组关联分析和eQTL共定位分析表明该基因表达影响棉花籽指产量，而GhGRDP1表达可以由SNP上邻近GhGRDP1A02染色体104023656bp的核苷酸序列进行鉴定。

本发明的另一目的是提供该基因的应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

棉花籽指性状相关联的基因GhGRDP1，在所述的棉花籽指性状相关联的基因GhGRDP1在四倍体陆地棉TM-1中的cDNA序列为：SEQ ID NO.1，基因组序列为：SEQ ID NO.2；该基因表达由SNP(A02:104023656)控制，在基因组序列的chrA02 104023656位置上，该SNP位点碱基从A变为G，突变后基因表达量上升，基因型的产量上升。

本发明所述的富含甘氨酸蛋白基因GhGRDP1在鉴定高产量陆地棉品种中的应用。