与亚洲棉短绒性状关联SVs（larINDEL制造技术

本发明专利技术属于分子生物学技术领域，尤其涉及一种与亚洲棉短绒性状关联SVs（larINDEL

【技术实现步骤摘要】
与亚洲棉短绒性状关联SVs(larINDELFZ)位点与GWAS分析方法及应用
本专利技术属于分子生物学
，尤其涉及一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs(larINDELFZ)位点及其应用。
技术介绍
棉花纤维根据其长度可以分为长纤维(Lint)和短纤维(Fuzz)，具有重要经济价值的长纤维起始于-1DPA至+1DPA(daypostanthesis，开花后天数)，最终长度能达到30mm左右，通过轧花可以从种皮上分离下来，短纤维起始于开花后+3DPA至+5DPA，长度不到5mm，轧花后很难从种皮上分离下来，紧紧附着于种皮上，对种子传播起重要作用。GWAS是基于全基因组范围的单核苷酸多态性标记(Singlenucleotidepolymorphisms,SNPs)，通过GWAS进行表型性状的相关性分析，筛选出与目标性状关联的SNPs标记，进而定位出与目标性状相关的候选基因区间或候选基因的正向遗传学方案。GWAS在棉花中的应用起步相对较晚，近几年，随着测序技术的成熟和测序成本的降低，其在棉花中的应用取得了长足的进步，为棉花纤维品质和产量的遗传改良提供重要依据。随着对复杂作物基因组的深入研究，越来越多的证据表明基因组结构变异(structurevariations,SVs)在作物主要农艺性状方面起着重要作用。随着基因组测序技术的不断进步，鉴定作物基因组中结构变异的类型并研究其作用机理和效应对改良作物农艺性状具有重要的应用价值。基因组结构变异是生物遗传多样性、基因组进化和自然选择的基础。基因组结构变异包括：插入/缺失(InsertionsandDeletions,InDels)、倒位(Inversion)、移位(Translocation)、复制(Duplication)和拷贝数变异(CopyNumberVariation,CNV)。这些变异对各种各样的生物功能、农艺性状和人类疾病能够产生重要的遗传学效应，一类称为增强子的顺式作用元件，在发育过程中协调基因的精确表达起重要调控作用，增强子是一类非编码DNA序列，可以不依懒于距离、位置和方向启动基因的转录。本申请专利技术人前期已成功完成了215份亚洲棉自然群体的重测序，通过生物学信息分析，获得了大量高质量的SVs，这些SVs可用于遗传图谱的构建，为棉花种质资源的鉴定提供重要保障，本专利技术利用基于SVs的GWAS分析，鉴定到控制短绒发育性状的关键位点(larINDELFZ)和候选基因GaFZ，鉴定FZ区间的基因组结构有助于帮助我们理解这段区间的进化历史与生物学功能，同时为分子标记辅助育种以及聚合育种提高棉纤维产量奠定基础。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs(larINDELFZ)位点与GWAS分析的方法及其应用。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs(larINDELFZ)位点，所述larINDELFZ位点的位置为-logP＝33.60,Chr08:～885,000bp，该位点位于基因Ga08G0121的上游区域，两者距离18kb。进一步的，所述基因Ga08G0121命名为GaFZ。一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs(larINDELFZ)位点亚洲棉GWAS分析的方法，包括以下步骤：1)将non-SNP标记转化成核苷酸形式，以便适合快速高效混合模型关联(Efficientmixed-modelassociationexpedited,EMMAX)流程化分析；2)利用GATK软件进行SNPs、InDels标记信息鉴定；3)采用BreakDancer和CNVnator标准分析流程对多份亚洲棉群体和F2群体进行SVs分析；4)根据群体结构和亲缘关系分析，利用混合线性模型方法，对种子短绒和叶茸毛性状表型数据进行全基因组关联分析。进一步的，所述步骤3)中具体分析时，对于InDels标记，如果一个品系中存在InDels，标记为"T"，如果不存在，标记为"C"，对于SVs标记，由于每个品系中的长度不同，首先将染色体划分为100bp的长度窗口，然后将每个窗口视为单个标记；如果这个窗口包含SVs，将这个窗口标记为"T"，如果这个窗口中不存在SVs将其标记为"C"。进一步的，所述步骤4)中进行全基因组关联分析时，所有被测性状与SNP位点关联的显著性阈值用以下公式进行评估，P＝0.05/n，n为被检测SNP个数。一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs(larINDELFZ)位点在棉花短绒性状的早期预测和筛选中的应用。一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs(larINDELFZ)位点在棉花分子标记辅助育种中的应用。一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs(larINDELFZ)位点在高产型棉花品种选育中的应用。本专利技术具有的优点是：本专利技术鉴定到一个与亚洲棉短绒性状相关联的larINDELFZ位点，为明确非编码序列的功能提供了新的探究方式，为培育高产型棉花品种奠定了基础，本专利技术利用基于SVs的GWAS分析，鉴定到控制短绒发育性状的关键位点(larINDELFZ)和候选基因GaFZ，鉴定FZ区间的基因组结构有助于帮助我们理解这段区间的进化历史与生物学功能，同时为分子标记辅助育种以及聚合育种提高棉纤维产量奠定基础。附图说明图1基于SNP和SVs(大片段插入/缺失)标记对种子短绒和叶茸毛GWAS分析的曼哈顿图；图2基于不同类型的基因组结构变异对种子短绒进行的全基因组关联分析；图3基于不同类型的基因组结构变异对叶茸毛进行全基因组关联分析；图4种子短绒和叶茸毛全基因组关联信号在8号染色体820–920kb(X轴)的分布图；图5深度解析FZ位点附近的序列特征；图6GaFZ(Ga08G0121)基因在GA0146和GA0149材料不同组织中的表达模式分析；图7棉花原生质体瞬时表达分析；图8含有35Smini启动子的pGreenII0800-LUC载体图谱。具体实施方式一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs(larINDELFZ)位点，所述larINDELFZ位点的位置为-logP＝33.60,Chr08:～885,000bp，该位点位于基因Ga08G0121的上游区域，两者距离18kb。进一步的，所述基因Ga08G0121命名为GaFZ。一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs(larINDELFZ)位点亚洲棉GWAS分析的方法，包括以下步骤：1)将non-SNP标记转化成核苷酸形式，以便适合快速高效混合模型关联(Efficientmixed-modelassociationexpedited,EMMAX)流程化分析；2)利用GATK软件进行SNPs、InDels标记信息鉴定；3)采用BreakDancer和CNVnator标准分析流程对多份亚洲棉群体和F2群体进行SVs分析；4)根据群体结构和亲缘关系分析，利用混合线性模型方法，对种子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs（larINDEL

【技术特征摘要】
20200522 CN 20201044053411.一种与亚洲棉短绒性状关联的SVs（larINDELFZ）位点，其特征在于：所述larINDELFZ位点的位置为-logP=33.60,Chr08:~885,000bp，该位点位于基因Ga08G0121的上游区域，两者距离18kb。


2.如权利要求1所述的与亚洲棉短绒性状关联的SVs（larINDELFZ）位点，其特征在于：所述基因Ga08G0121命名为GaFZ。


3.如权利要求2所述的与亚洲棉短绒性状关联的SVs（larINDELFZ）位点GWAS分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将non-SNP标记转化成核苷酸形式，以便适合快速高效混合模型关联（Efficientmixed-modelassociationexpedited,EMMAX）流程化分析；
2）利用GATK软件进行SNPs、InDels标记信息鉴定；
3）采用BreakDancer和CNVnator标准分析流程对多份亚洲棉群体和F2群体进行SVs分析；
4）根据群体结构和亲缘关系分析，利用混合线性模型方法，对种子短绒和叶茸毛性状表型数据进行全基因组关联分析。
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【专利技术属性】
技术研发人员：杜雄明，王晓阳，何守朴，潘兆娥，龚文芳，贾银华，耿晓丽，王立如，庞保印，王丽媛，付国勇，裴欣欣，陈保军，李红戈，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41