本發(fā)明涉及生物工程，更具體地說，它涉及一種調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、栽培種花生(arachis?hypogaea?l.)是我國重要的油料作物和經(jīng)濟作物，其單產(chǎn)、總產(chǎn)、出口量及產(chǎn)值在五大油料作物中穩(wěn)居首位。我國年需食用植物油的自給率僅為30％，但目前糧油爭地矛盾突出，花生種植面積難以擴大。因此，有效揭示花生產(chǎn)量性狀形成分子機理，通過遺傳改良來提高單產(chǎn)是緩解花生生產(chǎn)供不應(yīng)求現(xiàn)狀的有效途徑。盡管自上世紀(jì)50年代以來經(jīng)歷了五次主要的花生品種更新，其產(chǎn)量已有了顯著提高，但對于花生產(chǎn)量潛力的挖掘以及超高產(chǎn)花生新品種的培育仍有可提升的空間。

2、花生生產(chǎn)中，制約產(chǎn)量的因素較多，如種子大小、單株產(chǎn)量、單株結(jié)果數(shù)、株型等都會直接影響產(chǎn)量。其中，花生種子性狀是決定單位面積產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一，也是衡量其商品特性的重要指標(biāo)，挖掘其關(guān)鍵基因?qū)μ剿髑v果大小發(fā)育的調(diào)控機理以及花生高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)分子育種具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。同時，特大粒花生較普通花生在國際市場價格近高一倍，培育籽仁更大花生新品種也是花生產(chǎn)業(yè)的迫切需求撐。

3、近年來栽培種花生“tifrunner”、“獅頭企”和“伏花生”的全基因組信息陸續(xù)公布，為花生重要農(nóng)藝性狀基因的定位和功能鑒定提供重要參考。目前雖然報道了較多的花生籽仁性狀相關(guān)qtls(quantitative?trait?loci)，但這些qtls物理區(qū)間較大，關(guān)鍵控制性狀基因還在挖掘當(dāng)中，相關(guān)性狀形成分子機理尚不明確，阻滯了花生分子育種應(yīng)用的研究。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因及其應(yīng)用，其基因序列為seq?id?1。

2、進一步地，所述調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因的cdna序列為seq?id?2。

3、進一步地，所述調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因編碼的蛋白序列為seq?id3。

4、本發(fā)明的第二個目的在于提供一種篩選調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因的方法，所述方法通過全基因組關(guān)聯(lián)分析(gwas)和遺傳圖譜定位連鎖分析(qtl?mapping)聯(lián)合分析，利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析基因差異表達以及同源性分析的方式實現(xiàn)。

5、進一步地，所述篩選調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因的方法可應(yīng)用于花生、小麥、水稻、大豆、玉米等其它作物的功能基因篩選。

6、本發(fā)明的第三個目的在于提供一種調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因的應(yīng)用，該基因能夠調(diào)控種子的大小和粒重。

7、本發(fā)明還提供了一種調(diào)控花生種子大小和粒重的snp分子標(biāo)記，所述分子標(biāo)記位于栽培種花生第16號染色體的第149251594位堿基(arachis?hypogaea?cv.tifrunner?v1；https://www.peanutbase.org)，經(jīng)過pamrs基因分型，將分型結(jié)果分為兩組，根據(jù)相應(yīng)的表型數(shù)進行t檢驗，結(jié)果顯示當(dāng)該位點基因型為g時，花生種子大小和粒重值較大，當(dāng)該位點為c時，花生種子小且粒重值較低。arahy16:149251594位堿基具有c/g多態(tài)性。

8、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

9、第一、本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)了調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因，通過研究驗證該基因能夠調(diào)控種子的大小和粒重。

10、第二、本發(fā)明提供了一種使用gwas-qtl聯(lián)合分析的方法篩選出與花生特定功能相關(guān)候選基因的方法，有效發(fā)掘到與花生重要產(chǎn)量性狀相關(guān)的新基因，為實現(xiàn)花生產(chǎn)量性狀改良及加快高產(chǎn)分子聚合育種進程提供研究依據(jù)。

11、第三、本發(fā)明的調(diào)控種子的大小和粒重的基因ahfmo，其異源過表達證實能夠增加擬南芥種子的長度、寬度以及粒重。

技術(shù)特征：

1.一種調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因，其特征在于，所述調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因的序列為seq?id?1。

2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因，其特征在于，所述調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因的cdna序列為seq?id?2。

3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因，其特征在于，所述調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因編碼的蛋白序列為seq?id?3。

4.一種篩選如權(quán)利要求1所述的調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因方法，其特征在于，所述方法通過全基因組關(guān)聯(lián)分析(gwas)和遺傳圖譜定位連鎖分析(qtl?mapping)聯(lián)合分析，利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析基因差異表達情況，同源性分析以及候選基因過表達驗證的方式實現(xiàn)。

5.如權(quán)利要求4所述的篩選調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因的方法，其特征在于，所述方法可應(yīng)用于花生、小麥、水稻、大豆、玉米等其它作物的功能基因篩選。

6.一種如權(quán)利要求1所述的調(diào)控花生種子大小和粒重的ahfmo基因的應(yīng)用，其特征在于，所述ahfmo基因能夠調(diào)控種子的大小和粒重。

7.一種分子標(biāo)記，其特征在于，所述snp標(biāo)記位于花生第16號染色體的第149251594位堿基，當(dāng)該位點基因型為g時，花生種子大小和粒重值較大，當(dāng)該位點為c時，花生種子大小和粒重值較小。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種調(diào)控花生種子大小和粒重的AhFMO基因及其應(yīng)用，涉及生物工程的技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)方案要點：一是在于提供一種調(diào)控花生種子大小和粒重的AhFMO基因及其應(yīng)用，其基因序列為SEQ?ID?1；二是在于提供一種篩選候選基因的方法，即通過全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)和遺傳圖譜定位連鎖分析(QTL?mapping)聯(lián)合分析，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析基因差異表達、同源性分析以及過表達驗證的方式實現(xiàn)；三是在于提供一種調(diào)控花生種子大小和粒重的AhFMO基因的應(yīng)用，該基因能夠調(diào)控種子的大小和粒重。

技術(shù)研發(fā)人員：王娟,單世華
受保護的技術(shù)使用者：山東省花生研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21