鉴别陆地棉株高的SSR分子标记及其应用

本发明涉及生物，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：

1、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。

2、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。

3、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。

技术实现思路

1、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。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种鉴别陆地棉开花期株高的ssr分子标记，所述ssr分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示。

4、本发明还提供如seq id no.1所示的ssr分子标记在鉴别陆地棉开花期株高性状中的应用。

5、本发明还提供一种利用如seq id no.1所示的ssr分子标记鉴别陆地棉开花期株高性状的方法，包括检测待检陆地棉样本的基因组中是否含有所述ssr分子标记的步骤，含有所述ssr分子标记的陆地棉样本的株高低于不含所述ssr分子标记的陆地棉样本。

6、本发明还提供一种鉴别陆地棉开花期株高性状的试剂盒，包括pcr扩增如seqidno.1所示的ssr分子标记的引物对。

7、本发明还提供一种鉴别陆地棉吐絮期株高的ssr分子标记，所述ssr分子标记的核苷酸序列如seq id no.2所示。

8、本发明还提供如seq id no.2所示的ssr分子标记在鉴别陆地棉吐絮期株高性状中的应用。

9、本发明还提供一种利用如seq id no.2所示的ssr分子标记鉴别陆地棉吐絮期株高性状的方法，包括检测待检陆地棉样本的基因组中是否含有所述ssr分子标记的步骤，含有所述ssr分子标记的陆地棉样本的株高低于不含所述ssr分子标记的陆地棉样本。

10、本发明还提供一种鉴别陆地棉吐絮期株高性状的试剂盒，包括pcr扩增如seqidno.2所示的ssr分子标记的引物对。

11、本发明还提供一种鉴别陆地棉动态株高性状的ssr分子标记组合，包括上述的鉴别陆地棉开花期株高的ssr分子标记和鉴别陆地棉吐絮期株高的ssr分子标记。

12、本发明还提供上述的ssr分子标记组合在鉴别陆地棉动态株高性状中的应用。

13、本发明公开了以下技术效果：

14、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，在三个及三个以上环境中被稳定检测到的ssr位点有31个，其中与前人共定位到的有7个，24个为本发明首次发现。通过选取了两个时期与株高显著性关联且贡献率(-lg(p)值)最大的ssr作为主效位点，最终挖掘了两个可以降低株高的优异等位变异位点cgr5202-175bp和nau2238-3bp。关联分析结果中发现，与ph-st1相关联的cgr5202-175bp位点和与ph-st2相关联的nau2238-3bp位点，在多个环境中同时被检测到，且贡献率大于10％。本发明发掘得到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了理论基础。

技术特征：

1.一种鉴别陆地棉开花期株高的ssr分子标记，其特征在于，所述ssr分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.一种如权利要求1所述的ssr分子标记在鉴别陆地棉开花期株高性状中的应用。

3.一种利用权利要求1所述的ssr分子标记鉴别陆地棉开花期株高性状的方法，其特征在于，包括检测待检陆地棉样本的基因组中是否含有所述ssr分子标记的步骤，含有所述ssr分子标记的陆地棉样本的株高低于不含所述ssr分子标记的陆地棉样本。

4.一种鉴别陆地棉开花期株高性状的试剂盒，其特征在于，包括pcr扩增权利要求1所述的ssr分子标记的引物对。

5.一种鉴别陆地棉吐絮期株高的ssr分子标记，其特征在于，所述ssr分子标记的核苷酸序列如seq id no.2所示。

6.一种如权利要求5所述的ssr分子标记在鉴别陆地棉吐絮期株高性状中的应用。

7.一种利用权利要求5所述的ssr分子标记鉴别陆地棉吐絮期株高性状的方法，其特征在于，包括检测待检陆地棉样本的基因组中是否含有所述ssr分子标记的步骤，含有所述ssr分子标记的陆地棉样本的株高低于不含所述ssr分子标记的陆地棉样本。

8.一种鉴别陆地棉吐絮期株高性状的试剂盒，其特征在于，包括pcr扩增权利要求5所述的ssr分子标记的引物对。

9.一种鉴别陆地棉动态株高性状的ssr分子标记组合，其特征在于，包括权利要求1所述的鉴别陆地棉开花期株高的ssr分子标记和权利要求5所述的鉴别陆地棉吐絮期株高的ssr分子标记。

10.一种如权利要求9所述的ssr分子标记组合在鉴别陆地棉动态株高性状中的应用。

技术总结
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‑ST<subgt;1</subgt;相关联的CGR5202‑175bp位点和与PH‑ST<subgt;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。

技术研发人员：冯震,喻树迅,颜梦圆,李黎贝,吴佳彦,孙楠,傅照彬,文佳
受保护的技术使用者：浙江农林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11