[发明专利]鉴别陆地棉株高的SSR分子标记及其应用

说明书

本发明公开了鉴别陆地棉株高的SSR分子标记及其应用，涉及生物技术领域。本发明公开了一种鉴别陆地棉开花期株高的SSR分子标记，SSR分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明还公开了一种鉴别陆地棉吐絮期株高的SSR分子标记，SSR分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明通过利用SSR标记对多环境下陆地棉开花期和吐絮期株高进行关联分析，最终挖掘了两个可以降低株高的优异等位变异位点，即与PH‑STsubgt;1/subgt;相关联的CGR5202‑175bp位点和与PH‑STsubgt;2/subgt;相关联的NAU2238‑3bp位点。本发明为培育棉花株型新品种提供了理论基础。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是涉及鉴别陆地棉株高的SSR分子标记及其应用。

背景技术

棉花是世界上重要的经济作物之一，在国民经济和社会发展中具有重要的地位。随着城镇化、工业化的发展，以及劳动力成本不断增加，棉花产业的持续稳定发展迎来了新挑战。研究表明，棉花株高与棉花的产量、抗倒伏和机械化等性状密切相关。株高过高会增加作物倒伏的风险，过低则影响生物量，降低光合产物的积累。因此，培育合适株高的棉花品种对棉花的高产稳产具有重要意义。

迄今为止，棉花株高性状的研究受到了研究人员的广泛关注，利用连锁分析挖掘棉花株高的QTL已有大量研究。Wang等较早利用重组自交系群体，对株高等性状进行数量性状位点(quantitative trait locus，QTL)定位，获得了3个与株高性状相关的QTL位点。王新坤等以矮杆突变体为亲本，构建分离群体，采用复合区间作图法进行QTL定位，共检测到4个与株高相关的QTL，其中qPH-LG6-1表型贡献率最大，为47.98％，显著大于前人所得株高QTL的贡献率。何蕊等为了检测到稳定的棉花株高QTL，通过对408个单株进行SSR鉴定，发现了16个与株高性状相关的QTL，其中有7个在两个及以上环境中被检测到，这些在多环境检测到的QTL表现出很好的稳定性。Shang等以重组自交系以及后代作为材料对两个环境的棉花株高以及多个发育阶段的杂种优势进行了动态分析，在两个环境中分别获得41和23个株高相关的QTL位点，进而可以更综合、更全面地了解控制该性状的位点的动态表达。Ma等探索了不同发育阶段下棉花株高相关的动态QTL，通过部分显性和超显性及上位效应解释了陆地棉株高的遗传基础。随着分子生物学技术和基因组测序技术的快速发展，全基因组关联分析(genome-wide association study，GWAS)是复杂数量性状研究的主要方法，能以较高的分辨率和灵敏度识别出目标性状关联的候选基因。相比于常规QTL，GWAS具有无需构建作图群体、可以同时对多个等位基因进行分析、利用群体长期进化中的重组信息使定位分辨率更高等优点。近年来，Su等对355份陆地棉组成的自然群体在6个环境下的株高性状进行了调查，通过GWAS得到8个与株高性状显著相关的SNP位点，最终定位到与株高相关的候选基因Gh_D03G0922，为今后培育植株矮化的分子标记辅助选择育种奠定了基础。Ji等发现在棉花矮化突变体AS98中HDPA-D12位点拷贝变异编码了一个反应元件结合蛋白转录因子GhDREB1B，研究表明GhDREB1B过表达会使棉花株高显著降低。

植物株高是一个动态发育性状，受多个主效基因和微效基因控制。虽然前人通过GWAS方法开展了棉花株高的遗传研究已有较多报道，但关于研究棉花动态株高方面的报道较少。本发明首次利用棉花自然群体对动态株高性状进行关联分析，发掘出了不同时期与株高显著相关的SSR标记，为培育棉花株型新品种提供理论基础。

发明内容

本发明的目的是提供鉴别陆地棉株高的SSR分子标记及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，本发明通过利用SSR标记对多环境下陆地棉开花期和吐絮期株高进行关联分析，最终挖掘了两个可以降低株高的优异等位变异位点，即与PH-ST₁相关联的CGR5202-175bp位点和与PH-ST₂相关联的NAU2238-3bp位点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：