[发明专利]与陆地棉生态适应性关联的SNP分子标记及其应用

说明书

本发明属于植物分子生物学技术领域，具体公开了一种与陆地棉生态适应性关联的SNP分子标记及其应用，本发明与陆地棉生态适应性相关的SNP标记共45个，这些SNP标记具有SEQ IDNO.1‑45所示的DNA序列，这些SNP分子标记单独或任两个或多个组合应用均可用于陆地棉生态适应性的早期预测，还可用于棉花遗传背景分析和筛选，以及生态适应性位点分子标记辅助选择育种，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于植物分子生物学技术领域，尤其涉及一种与陆地棉生态适应性关联的SNP分子标记及其应用。

背景技术

陆地棉是一种重要的天然纤维作物。最新统计全世界陆地棉种植面积约3420万公顷，截止2017年中国陆地棉栽培种种植面积约319.4万公顷，约占世界陆地棉种植面积的9.3%。在中国，陆地棉是种植面积最广泛的棉种，近年来随着陆地棉棉区向西北内陆（新疆）棉区转移，截止2017年新疆种植面积已占中国陆地棉种植面积的70%。由于棉花生育期受有效积温偏低、无霜期短、降雨量、辐射量、纬度，地表温度等气候条件的影响，长江流域和黄河流域气候条件与新疆差异较大导致这两个棉区多数棉花品种难以在新疆地区正常成熟吐絮，因此快速筛选出适应新疆地区的棉花品种尤为重要。植物毛状体起源于表皮细胞，在长度、密度和分布上差异很大，高密度的毛状体有利于抵抗昆虫的攻击及适应西北内陆地区干旱，研究不同组织表皮毛状体的形成，有助于阐明毛状体的形成机制，改善毛状体性状，而陆地棉生育期与绒毛性状又是紧密相关的。因此筛选出与陆地棉生育期、绒毛和气候条件相关的位点及其单体型是目前解决陆地棉在西北内陆棉区适应性问题的重中之重。

适应性对棉花育种来讲，是一个很抽象模糊的概念，直接对其进行筛选无从下手，只有将这个概念明确具体化，甚至是数字化，才能进行鉴别和筛选，育种过程中，品种适应性主要表现在对各地气候的适应性，气候影响则主要表现在温度，湿度，辐射量，积温等对棉花的影响。主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）是一种有效的从表型复杂性状中提取关键信息的方法，这些性状在保留原始信息的同时具有高度的相关性，PCA可以将一组相关变量转换为一组基本上较小的不相关变量作为主成分（PCs），PCs可以从原始数据中获取大部分信息。

全基因组关联分析（Genome-wide association study，GWAS）是一种对全基因组范围内的常见遗传变异基因总体关联分析的方法，该方法通常以自然群体为研究对象，以基因（位点）间连锁不平衡（linkagedisequilibrium，LD）为基础，将目标性状表型多样性与基因（或标记位点）多态性结合起来分析，可直接鉴定出与表型变异密切相关且具有特定功能的基因或标记。在全基因组范围内进行整体研究，能够一次性对优良性状进行轮廓性概览，适用于挖掘优良性状的研究。

近年来，随着陆地棉高质量全基因组测序的完成和高通量重测序技术的发展，申请人已成功完成了419份棉花核心种质资源的重测序。通过生物信息学进行数据分析比对，获得大量高质量的SNP，这些SNP可用于陆地棉生态适应性的快速预测，本发明利用PCA-GWAS定位了与陆地棉生态适应性相关的分子标记（SNP），为快速筛选出生态适应性位点、分子标记辅助选择及聚合育种奠定基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种与陆地棉生态适应性关联的SNP分子标记及其应用，可以数字化，标准化的快速鉴定陆地棉生态适应性的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

与陆地棉生态适应性关联的SNP分子标记，所述SNP分子标记的核苷酸序列如SEQIDNO.1-45任一所示，所述SNP分子标记其SNP位点位于任一个核苷酸序列的第50位碱基，所述SNP分子标记及其发生突变的等位基因位点如表1所述，参考基因组为高质量陆地棉基因组（Yang et al., 2019）。

表1 与陆地棉生态适应性关联的SNP分子标记