[發明專利]一個棉花產量性狀關聯的乙烯響應轉錄因子基因

有效

• 申請號: 201710171581.9
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107058338B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 張天真;方磊;胡艷
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/11;C12Q1/6895
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

本發明公開了一個棉花產量性狀關聯的乙烯響應轉錄因子基因。乙烯響應轉錄因子基因GhAIL6，在所述的乙烯響應轉錄因子基因GhAIL6在四倍體陸地棉TM?1中的cDNA序列為：SEQ ID NO.1，基因組序列為：SEQ ID NO.2；基因GhAIL6含有兩個非同義突變的SNP位點，分別在基因組序列的672bp和703bp位置上，這兩個SNP基因型緊密連鎖；第一個SNP位點堿基從A變為G；第二個SNP位點堿基從G變為A；突變后的基因型衣分和產量顯著高于野生型。該基因在高效鑒定高產陸地棉品種、改良棉花產量性狀和培育棉花高產新品種中具有重要的研究價值和應用前景。

技術領域

本發明屬于生物技術應用領域，涉及一個棉花產量性狀關聯的乙烯響應轉錄因子基因。

技術背景

棉花作為天然纖維的主要來源，是一種重要的經濟作物。棉花生產不僅對我國農業乃至國民經濟的發展有著重要的影響，而且在世界棉花貿易市場上也起著舉足輕重的作用。隨著紡織工業的發展和社會需求的提高，選育種植產量高、纖維品質優良的棉花品種尤為重要，因此深入挖掘和利用棉花產量的遺傳變異就顯得格外重要。由于棉花基因組的復雜性，先前對棉花產量性狀的研究還處于QTL(Quantitative trait locus)定位水平。

全基因組關聯分析(Genome-wide association study；GWAS)是以基因組中數以百萬計的單核苷酸多態性(single nucleotide ploymorphism，SNP)為分子遺傳標記，進行全基因組水平上的相關性分析，通過比較發現影響復雜性狀的基因變異的一種新策略。利用全基因組關聯分析挖掘和克隆農藝性狀相關基因，無需事先假定候選基因，其檢測能力強，精度高，已成為分子育種研究的熱點。Aranzana等(2005)采用GWAS分析方法進行擬南芥開花和抗逆性方面的研究，成功的獲得了擬南芥開花期(FRI)和抗病性相關基因(Rpm和Rps)。Belo等(2008)對553份優良自交系的8,950的SNP進行了GWAS分析，鑒定出于油酸含量相關的位點，這也是玉米首次真正意義上的全基因組關聯分析。Huang等(2011)利用第二代測序技術對517份水稻地方種進行了重測序并獲得上百萬的SNP，然后對水稻的14個農藝性狀進行GWAS分析，并成功鑒定出80個性狀關聯的位點。此外，他們還對多達950份水稻群體進行重測序，對開花期和10個產量相關性狀進行GWAS分析，鑒定出了很多已知功能基因(Huang et al.2012)。Lin等(2014)對世界各地的360份番茄種質進行全基因組重測序，通過群體分化分析，首次發現決定粉果果皮顏色的關鍵變異位點，即SlMYB12基因啟動子區域的603bp缺失，進而抑制該基因的表達，從而使得成熟的粉果番茄果皮中不能積累類黃酮，導致鮮食番茄和加工番茄的差異。Zhou等(2015)對302份大豆野生、地方品種以及改良品種進行重測序，結合GWAS分析技術，發現96個GWAS關聯位點與之前報道的QTL有關聯，并鑒別出含油量、株高和茸毛生成相關的新的關聯位點。Wang等(2016)利用全球不同地區的玉米自交系的自然變異群體進行GWAS分析，找到83個遺傳變異位點與玉米苗期抗旱性顯著相關。并進一步證明抗旱性關聯基因ZmVPP1可以提高干旱敏感材料的抗旱性。以上充分說明，全基因組關聯分析具有很高的定位精度，甚至可以達到單基因的水平，利用獲得的與目標性狀相關的功能標記，進行目標性狀的篩選，加快育種進程和效率。