[发明专利]一个棉花品质性状关联的编码肌球蛋白的基因

说明书

本发明属于生物技术应用领域，涉及一个棉花纤维品质性状关联的肌球蛋白编码基因(GhXIK)。本发明提供了该基因在四倍体陆地棉中的cDNA序列SEQ ID NO.1和基因组序列SEQ ID NO.2。本发明提供的基因由棉花品种重测序和全基因组关联分析所得，同时与纤维伸长率、长度、强度和整齐度这四个品质性状显著关联。利用该基因的非同义SNP位点来区分陆地棉品种高品质和低品质单倍型。根据这两种单倍型对品种群体进行归类，并结合品质性状进行统计分析，同样证明GhXIK与棉花纤维品质性状之间存在显著的相关性。本项目同时提供了一种用于检测所述的SNP位点的引物对，上游引物为：SEQ ID NO.3，下游引物为：SEQ ID NO.4。以上结果说明该基因在高效鉴定高品质陆地棉品种、改良棉花品质性状和培育棉花高纤维品质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，涉及一个棉花品质性状关联的编码肌球蛋白的基因。

技术背景

作为世界纺织品生产基地，我国是世界最大的棉花消费国。随着我国人民生活水平的飞速提高和纺织品配额的取消，纺织品消费和出口保持着高速增长。进而每年对棉花的需求巨大，对棉花品质的要求也越来越高。选育种植产量高、纤维品质优良的棉花品种尤为重要，深入挖掘和利用棉花品质的遗传变异就显得格外重要。

全基因组关联分析(Genome-wide association study；GWAS)由Risch等在1996年首次提出，从全基因组水平上进行相关性分析，是通过比较发现影响复杂性状的基因变异的一种新策略。它是以连锁不平衡为基础，以基因组中数以百万计的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)为分子遗传标记，筛选出与复杂形状关联的分子标记。GWAS可以充分利用群体进化中的重组事件，单纯利用全基因组关联分析只能挖掘和克隆农艺性状相关的变异位点或者关联区域。需要结合候选区域内序列特征、候选基因的表达特征、单倍型关联甚至转基因功能验证的方法才能进一步明确可靠的与复杂性状关联的基因或者变异位点。GWAS在动物各种复杂形状的遗传研究中得到了广泛的应用，尤其是人类复杂疾病和性状的关联分析和基因挖掘。在植物中，自Hasen等(2001)对海甜菜进行关联分析之后，GWAS在拟南芥、水稻和玉米等植物中得到了很多报道。Aranzana等(2005)采用GWAS分析方法进行拟南芥开花和抗逆性方面的研究。Belo等(2008)对553份优良玉米自交系的8,950的SNP进行了GWAS分析，鉴定出于油酸含量相关的位点。Huang等(2011)对517份水稻地方种进行了重测序，对水稻的14个农艺性状进行GWAS分析，鉴定出80个性状关联的位点。Huang等(2012)对950份水稻群体进行重测序，对开花期和10个产量相关性状进行GWAS分析。Lin等(2014)基于360份番茄种质的关联分析，首次发现粉果果皮颜色相关基因。Li等(2013)对144份玉米自交系品种和45868个SNP标记进行GWAS分析，检测到与玉米抗黑穗病相关的候选基因。Zhou等(2015)对302份大豆野生、地方品种以及改良品种进行GWAS分析，鉴别出含油量、株高和茸毛生成相关的新的关联位点。Wang等(2016)利用玉米自交系的自然变异群体进行GWAS分析，找到83个遗传变异位点与玉米苗期抗旱性显著相关。本发明通过棉花品种群体重测序和全基因组关联分析挖掘了一个与棉花品质性状纤维长度、伸长率、强度和整齐度同时关联的基因，一个编码肌球蛋白的基因Myosin XI-K(GhXIK)。