一种棉花GaTFL1基因及其应用和鉴定方法

本发明属于基因工程，尤其涉及一种棉花gatfl1基因及其应用和鉴定方法。

背景技术：

1、通过单碱基改变来调控相应基因/蛋白功能是基因编辑技术的基本要求和目标，目的基因的关键碱基和潜在的突变类型是进行精准基因编辑的基础。在农作物中进行定点可控的基因编辑，有助于快速、高效地获得优良性状的植株。在高等植物的形态建成中，花序发育至关重要。人为控制花序发育过程，是创制适宜人类生产需求植物模型的重要步骤。tfl1基因属于pebp(phosphatidyl ethanolamine binding protein)家族成员之一，其主要功能是抑制开花起始。tfl1基因突变导致植物末端形成终止花，将植物的无限花序变为有限花序，为实现植物花序发育的分子调控与设计育种奠定基础。

2、2018年chen等人在陆地棉与海岛棉tfl1基因中鉴定了5个突变位点。分别为2号外显子g217a突变(ghnb-1)，1号外显子第194位单碱基t缺失(ghnb-2)，2号外显子第254-255位两个碱基缺失(ghnb-3)，4号外显子第491位单碱基t缺失(ghnb-4)，4号外显子c337t突变(gbnb-1)。上述突变均可导致棉花侧枝有限生长，表现为短果枝型或零式型，主茎依旧保持无限生长。然而现有技术中还未有关于亚洲棉gatfl1基因其它突变位点的报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种棉花gatfl1基因及其应用和鉴定方法，亚洲棉gatfl1基因7号染色体第201位的碱基由g突变为a，使得棉花顶端分生组织分化为花芽，形成终止花，主茎由无限生长转变为有限生长，株高降低，侧枝腋芽发育成花，表现为有限生长。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了一种棉花gatfl1基因，其特征在于，亚洲棉gatfl1基因7号染色体第201位的碱基由g突变为a。

4、优选的，所述棉花gatfl1基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

5、优选的，所述棉花gatfl1基因的cds序列如seq id no.2所示。

6、优选的，所述棉花gatfl1蛋白的氨基酸序列如seq id no.3所示。

7、优选的，所述突变后亚洲棉gatfl1基因的核苷酸序列如seq id no.4所示。

8、优选的，所述突变后亚洲棉gatfl1基因的cds序列如seq id no.5所示。

9、优选的，所述突变后亚洲棉gatfl1蛋白的氨基酸序列如seq id no.6所示。

10、本发明还提供了上述技术方案所述的棉花gatfl1基因在棉花株型改良中的应用。

11、本发明还提供了上述技术方案所述的棉花gatfl1基因在棉花主茎由无限生长改变为有限生长中的应用。

12、本发明还提供了一种鉴定棉花gatfl1基因7号染色体单碱基g201a突变的方法，包括以下步骤：

13、1)以棉花根部cdna为模板，进行pcr扩增，得到pcr产物；

14、2)将所述步骤1)得到的pcr产物进行琼脂糖凝胶电泳，当扩增的条带为432bp时，所述棉花gatfl1基因7号染色体发生单碱基g201a突变。

15、在本发明中，棉花gatfl1基因单碱基g201a突变位于gatfl1的1号外显子，改变了5’端rna剪切位点，产生一个较短的外显子，导致gatfl1蛋白发生31个氨基酸缺失。与野生型wt相比，突变后的棉花植株顶端分生组织分化为花芽，最终形成终止花，主茎由无限生长转变为有限生长，株高显著降低，侧枝腋芽也直接发育成花，表现为有限生长。

16、本发明的有益效果为：

17、发明的优点是在棉花tfl1基因中发现了一个新型单碱基突变位点g201a，导致5’端rna剪切位点改变，使棉花主茎及侧枝均表现为有限生长，为定向改良棉花株型提供了新思路。已有的tfl1基因突变位点仅能调控棉花侧枝花序发育，导致侧枝较短或者形成零式型果枝，都不能有效改变主茎无限生长习性，本发明改变了棉花主茎无限生长习性，改变为有限生长。

技术特征：

1.一种棉花gatfl1基因，其特征在于，亚洲棉gatfl1基因7号染色体第201位的碱基由g突变为a。

2.根据权利要求1所述的棉花gatfl1基因，其特征在于，所述棉花gatfl1基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

3.根据权利要求1或2所述的棉花gatfl1基因，其特征在于，所述棉花gatfl1基因的cds序列如seq id no.2所示。

4.根据权利要求1或2所述的棉花gatfl1基因，其特征在于，所述棉花gatfl1蛋白的氨基酸序列如seq id no.3所示。

5.根据权利要求1所述的棉花gatfl1基因，其特征在于，突变后亚洲棉gatfl1基因的核苷酸序列如seq id no.4所示。

6.根据权利要求1或5所述的棉花gatfl1基因，其特征在于，突变后亚洲棉gatfl1基因的cds序列如seq id no.5所示。

7.根据权利要求1或5所述的棉花gatfl1基因，其特征在于，突变后亚洲棉gatfl1蛋白的氨基酸序列如seq id no.6所示。

8.权利要求1～7任一项所述的棉花gatfl1基因在棉花株型改良中的应用。

9.权利要求1～7任一项所述的棉花gatfl1基因在棉花主茎由无限生长改变为有限生长中的应用。

10.一种鉴定棉花gatfl1基因7号染色体单碱基g201a突变的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种棉花GaTFL1基因及其应用和鉴定方法，属于基因工程技术领域，亚洲棉GaTFL1基因7号染色体第201位的碱基由G突变为A，使得棉花顶端分生组织分化为花芽，形成终止花，主茎由无限生长转变为有限生长，株高降低，侧枝腋芽发育成花，表现为有限生长。

技术研发人员：王智,刘记,苗鹏飞,彭军
受保护的技术使用者：三亚中国农业科学院国家南繁研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11