本发明属于植物生物，涉及一种调控棉花黄萎病抗性的基因 ghhsfc1及其应用。具体而言，本发明涉及鉴定出一个在陆地棉中负向调控对病原真菌大丽轮枝菌抗性的新基因 ghhsfc1，并涉及该基因在提高棉花黄萎病抗性育种中的应用。
背景技术：
1、棉花是全球最重要的天然纤维作物和经济作物之一，其产业发展对多国农业经济至关重要。然而，由土传病原真菌大丽轮枝菌引起的黄萎病，是制约全球棉花生产的最具毁灭性的病害之一，被业界称为“棉花癌症”。该病原菌侵染棉花维管束系统，通过堵塞木质部导管并释放毒素，阻碍植株内部水分和养分的运输，导致叶片黄化、萎蔫、坏死、过早脱落，植株生长受阻，最终造成棉花产量和纤维品质的严重下降。据统计，黄萎病通常导致10%至30% 的产量损失，在重病田块，减产可高达80%以上，甚至绝收。在全球范围内，该病害每年造成的经济损失高达数十亿美元；仅在中国，每年的经济损失就达到15至20亿元人民币。
2、棉花黄萎病的防治是世界性难题，其主要原因在于病原菌的生物学特性和现有防治手段的不足。首先，大丽轮枝菌以微菌核的形式在土壤中长期存活，存活期可超过十年，这使得病原菌极难从田间根除。其次，化学防治效果甚微。由于病原菌主要在植物维管束内部繁殖和扩散，大多数化学杀菌剂难以被有效运输至感染部位，无法起到理想的防治效果。此外，农业耕作措施，如轮作、灌溉管理等，虽能在一定程度上减轻病害发生，但无法提供根本性的解决方案。因此，学术界和产业界普遍认为，培育和利用遗传抗性品种是防治棉花黄萎病最经济、有效且环境友好的核心策略。
3、在过去的几十年里，研究人员在解析棉花抗黄萎病遗传机制方面取得了一定进展。早期的研究主要依赖于分子标记技术（如rflp、rapd、aflp、ssr）进行数量性状基因座（qtl）定位，这些研究成功鉴定出多个与抗性相关的基因组区域，但由于qtl区间通常较大，包含众多基因，难以精确定位到具体的致因基因。
4、随着基因组学技术的发展，全基因组关联分析（gwas）和转录组测序（rna-seq）等高通量技术被广泛应用，它能够在群体基因组范围内将表型与其潜在的遗传学联系起来。2017年，fang等通过对318份陆地棉材料进行全基因组重测序，从中选取258个品种进行gwas分析，共鉴定得到119个关联位点，其中产量相关的关联位点71个，纤维品质相关的位点45个，还有3个位点与黄萎病抗性相关。然而，这些方法本身存在局限性。gwas分析常导致候选基因数量过多，导致筛选效率和精准度不高。因此，在筛选出候选基因后，必须通过功能验证实验来确证其真实生物学功能。
5、病毒诱导的基因沉默（vigs）技术是一种高效的反向遗传学工具，它不依赖于耗时费力的稳定遗传转化，能够在当代植株中快速、特异性地抑制目标基因的表达，从而观察表型变化，是进行基因功能快速验证的理想手段。近年来，vigs技术已成功应用于棉花抗病、抗虫及生长发育等相关基因的功能研究中。
6、本发明正是在此背景下，通过整合gwas和单倍型分析高效筛选出候选基因，并利用vigs技术这一关键实验手段，首次成功验证了一个全新的负向调控基因 ghhsfc1在棉花黄萎病抗性中的核心作用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种调控棉花黄萎病抗性的基因 ghhsfc1及其应用。
2、本发明通过整合gwas和单倍型分析，筛选并锁定了一个与棉花黄萎病抗性显著关联的候选基因 ghhsfc1（编码序列如seq id no.1）。本发明进一步通过病毒诱导的基因沉默（vigs）技术对该基因进行了核心功能验证。实验结果表明，特异性沉默 ghhsfc1基因（沉默片段如seq id no. 3）的棉花tm-1植株，在接种黄萎病菌大丽轮枝菌后表现出显著增强的抗病性。这首次证明了 ghhsfc1是棉花黄萎病途径中的一个负向调控因子（即感病基因）。
3、基于此发现，本发明提供如下技术方案：
4、第一方面，本发明提供一种调控棉花黄萎病抗性的基因 ghhsfc1，所述基因为棉花黄萎病抗性的负向调控因子，其核苷酸序列如seq id no.1所示，其编码的蛋白质序列如seq id no.2所示。
5、第二方面，本发明提供基因 ghhsfc1在棉花黄萎病抗性分子育种中的应用，通过在陆地棉中沉默表达基因 ghhsfc1，来提高棉花植株的黄萎病抗性。
6、进一步地，通过农杆菌介导的方法，通过农杆菌介导的方法，将含有基因 ghhsfc1中的一段核苷酸序列的菌株侵染陆地棉，达到在陆地棉中沉默表达基因 ghhsfc1的目的，其中所述的一段核苷酸序列如seq id no.3所示。
7、进一步地，所述seq id no.3序列由上游引物和下游引物pcr扩增得到；其中上游引物如 seq id no.4 所示，下游引物如 seq id no.5 所示。
8、进一步地，所述的棉花黄萎病由真菌大丽轮枝菌引起。
9、第三方面，本发明提供一种检测snp位点的试剂在鉴定抗黄萎病棉花品种中应用，所述snp位点位于tm-1陆地棉a05:2189922，多态性为g或a。
10、利用所述试剂检测snp位点的碱基类型，碱基为a的棉花植株为抗黄萎病品种。
11、本发明的有益效果如下：
12、（1）新基因资源的发现：首次揭示了 ghhsfc1基因在棉花tm-1黄萎病抗性中的负调控功能，为理解棉花-黄萎病菌互作机制提供了新的见解，并提供了宝贵的、经过功能验证的分子育种基因资源。
13、（2）应用潜力巨大：作为一个明确的负向调控因子（感病基因），通过沉默或敲除 ghhsfc1即可获得抗病性提升。这一发现为利用基因编辑或rna干扰等现代生物技术手段，快速、精准地培育棉花抗病新品种提供了新的靶点，具有重要的产业化应用价值。
14、（3) 育种策略明确：本发明提供了通过基因工程手段（如rnai）主动抑制该负调控基因功能，从而提高抗病性的育种策略。
15、（4）功能验证方法明确：本发明详细描述了利用vigs技术验证 ghhsfc1功能的实施过程，该方法快速、高效，为其他类似基因的功能研究提供了可靠的技术范例。
16、（5）本发明提供的由 ghhsfc1基因沉默片段由pcr技术获得，该技术具有高特异性、高灵敏度以及快速简便等优点。