陸地棉早熟性狀候選基因的篩選及功能驗(yàn)證.pdf

1、陸地棉（Gossypium hirsutum L）是全球最重要的天然纖維來源之一，也是重要的油料及飼用作物，還是精細(xì)化工等重要原料。隨著農(nóng)業(yè)可用耕地面積不斷減少，糧棉爭地矛盾日益突出，且植棉效益較低，導(dǎo)致我國棉花種植面積逐年縮減。短季棉以其生育期短、成熟早、適于進(jìn)行麥棉、油棉兩熟種植而進(jìn)入育種家的視野，并且被認(rèn)為是解決當(dāng)前植棉困局的有效突破口。開花期對短季棉的生育期影響較大，了解和掌握棉花的開花機(jī)理，對育種家選育合適生育期的材料，乃至對

2、實(shí)現(xiàn)分子精確設(shè)計育種的目標(biāo)都是至關(guān)重要的。
　　本研究在前人定位的與開花相關(guān)的QTL（qFT-D3-3和qFT-15-D03-3）中，利用棉花基因組功能注釋和熒光定量PCR，篩選到候選基因GhSUVH5和GhEMF2。通過生物信息學(xué)分析、轉(zhuǎn)擬南芥驗(yàn)證和病毒誘導(dǎo)的基因沉默，初步了解候選基因的相關(guān)功能，本文結(jié)論如下:
　　(1)在2葉期、3葉期、4葉期、5葉期的頂芽中，GhSUVH5基因在早花材料中751213中比晚花材料魯棉研

3、28號的表達(dá)量高，在4葉期和5葉期的頂芽中，GhEMF2基因在晚花材料魯棉研28號中的表達(dá)量高于早花材料中751213。
　　(2)GhSUVH5蛋白主要包括SAD/SRA、Pre-SET、SET結(jié)構(gòu)域，是一種蛋白質(zhì)賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶，推測其參與DNA甲基化的識別與染色質(zhì)蛋白泛素化;GhEMF2蛋白含有多梳蛋白的特殊結(jié)構(gòu)域—VEFS-Box，推測其可與其它多梳蛋白形成復(fù)合體，使異染色質(zhì)發(fā)生重塑，從而起到抑制基因表達(dá)的作用。
　

4、　(3)過表達(dá)GhSUVH5基因的擬南芥在長日照條件下，T2代出現(xiàn)蓮座葉減少、開花提前的現(xiàn)象。過表達(dá)GhEMF2基因的擬南芥在長日照條件下，T2代出現(xiàn)蓮座葉減少、開花提前的現(xiàn)象，在長日照和短日照條件下，主根長變短，在短日照條件下，出現(xiàn)庇蔭反應(yīng)。
　　(4)構(gòu)建CLCrV-EMF2載體，接種棉花后，GhEMF2內(nèi)源基因的表達(dá)量下降了20％-30％，現(xiàn)蕾期和開花期均短于對照，果枝始節(jié)數(shù)也少于對照，說明GhEMF2基因在抑制成花誘導(dǎo)和生