一种棉花GaTFL1基因及其应用和鉴定方法技术

本发明专利技术提供了一种棉花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。表现为有限生长。表现为有限生长。

【技术实现步骤摘要】
一种棉花GaTFL1基因及其应用和鉴定方法


[0001]本专利技术属于基因工程
，尤其涉及一种棉花GaTFL1基因及其应用和鉴定方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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

[0004]有鉴于此，本专利技术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。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种棉花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。
[0007]优选的，所述棉花GaTFL1基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
[0008]优选的，所述棉花GaTFL1基因的CDS序列如SEQ ID No.2所示。
[0009]优选的，所述棉花GaTFL1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.3所示。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]本专利技术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。
[0014]本专利技术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。
[0015]本专利技术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：
[0016]1)以棉花根部cDNA为模板，进行PCR扩增，得到PCR产物；
[0017]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。
[0018]在本专利技术中，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。
[0019]本专利技术的有益效果为：
[0020]专利技术的优点是在棉花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，本专利技术改变了棉花主茎无限生长习性，改变为有限生长。
附图说明
[0021]图1为突变体dt1与野生型WT中GaTFL1基因组序列比对；
[0022]图2为突变体dt1与野生型WT中GaTFL1基因CDS序列比对；
[0023]图3为单碱基G201A突变导致GaTFL1基因5
’
端RNA剪切位点改变；
[0024]图4为单碱基G201A突变导致GaTFL1蛋白缩短；
[0025]图5为单碱基G201A突变导致dt1突变体有限生长。与野生型WT相比，dt1突变体中由于GaTFL1基因7号染色体第201位的碱基由G突变为A导致株高降低约47％(图5中A)；进一步观察棉花主茎顶端与侧枝发现，G201A突变，导致dt1突变体主茎顶端分生组织直接分化形成花蕾，终止无限生长(图5中B，5中C)；此外，与野生型WT相比，dt1突变体棉花侧枝腋芽也直接发育成花蕾，表现为有限生长(图5中D，5中E)；
[0026]图6为单碱基G201A突变鉴定图，如图6所示，单碱基G201A突变材料dt1由于GaTFL1基因5
’
端RNA剪切位点改变，导致其cDNA序列缺失93bp，故而电泳条带略小于野生型WT。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种棉花GaTFL1基因，亚洲棉GaTFL1基因7号染色体第201位的碱基由G突变为A。
[0028]在本专利技术中，所述棉花GaTFL1基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，具体如下：
[0029]5’‑
ATGGCAAAACTGTCAGATCCTCTTGTGGTGGGGAGAGTGATTGGGGATGTTATTGATGCCCTCTCCCCATCTGTGAAAATGTCAGTCACTTTCAACACCAACAAGCAGGTATATAATGGCCATGAATTTTTTCCATCTGCAGTTACTAACAAGCCTAAGGTTGAGGTTCATGGAGGTGATATGAGATCCTTTTTCACCCTGgtaactatacatgtcactaatactctcttttcttttcttttttttttttctggattttcaagagaaaatgtctatcagcaatcatatttttatattgcagGTGATGACAGACCCAGATGTTCCTGGTCCTAGTGACCCTTACCTGAGGGAGCACTTACACTGgtacttctcttaatcaaactacatgtataaaaataaaaat本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智，刘记，苗鹏飞，彭军，
申请(专利权)人：三亚中国农业科学院国家南繁研究院，
类型：发明
国别省市：