本發(fā)明屬于生物，具體涉及ghmate27在調(diào)控陸地棉纖維品質(zhì)和棉花植株抗旱性中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、棉花是世界上最重要的經(jīng)濟作物之一，也是天然纖維的最大來源。棉花作為我國主要經(jīng)濟作物和紡織工業(yè)原料，已形成龐大的產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)統(tǒng)計我國平均每年生產(chǎn)和消費的棉花總量分別占全球總量的約21％和26％，棉花產(chǎn)能嚴重不足，以至于我國每年在棉花消費上都有約200萬噸的缺口。同時我國生產(chǎn)的棉纖維品質(zhì)較低，高品質(zhì)棉纖維嚴重短缺，低品質(zhì)棉纖維顯著過剩，高端原棉市場大部分依賴進口。中高端原棉嚴重缺乏，使棉花產(chǎn)業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。另外我國棉花主要種植區(qū)為長江產(chǎn)區(qū)、黃河產(chǎn)區(qū)以及新疆產(chǎn)區(qū)，其中新疆產(chǎn)區(qū)為我國棉花主產(chǎn)區(qū)，2023年新疆產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的91％。新疆地區(qū)常年干旱少雨，水資源匱乏和高溫導(dǎo)致的干旱已經(jīng)成為限制當(dāng)?shù)孛藁ㄉa(chǎn)的重要因素。因此為了更好的適應(yīng)生產(chǎn)和生活需求，提升棉花品質(zhì)和耐旱性成為我國棉花育種的重點。

2、黃酮類化合物通常指的是兩個具有酚羥基的苯環(huán)通過中央三個碳原子相互連結(jié)而成的一系列化合物。在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，黃酮類化合物具有三個環(huán)，c6-c3-c6作為其基本骨架?；谥行碾s環(huán)的氧化度，黃酮類化合物一般分為7個亞類，包括黃酮、異黃酮、黃酮醇、黃烷酮、黃烷醇、查爾酮和花青素。在植物中，黃酮類化合物通常存在于花、葉和種子這些器官中。同時通常以糖苷形式在植物細胞液泡中聚集。在植物中，黃酮類化合物參與植物的生長、發(fā)育和成熟等諸多生命活動，起著至關(guān)重要的作用。它不僅可以參與色素合成來調(diào)控植物器官的顏色，還可以調(diào)節(jié)根系生長、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、生長素運輸并參與化感作用。同時黃酮類化合物也可以幫助植物抵御各種生物和非生物脅迫。

3、棉花纖維作為棉花生產(chǎn)中的重要產(chǎn)品，其產(chǎn)量和品質(zhì)直接決定了棉花生產(chǎn)的產(chǎn)值和效益，因此提高棉花纖維品質(zhì)一直是棉花育種的主要目標之一。雖然有關(guān)棉花纖維品質(zhì)的研究不少，但是將類黃酮與棉花纖維品質(zhì)關(guān)聯(lián)起來的研究并不多。有研究發(fā)現(xiàn)，外源施加高濃度的柚皮素和二氫山奈酚能夠顯著抑制棉纖維的生長發(fā)育尤其是伸長，從而導(dǎo)致纖維品質(zhì)降低。將f3h-rnai片段導(dǎo)入棕色棉t586中，同樣發(fā)現(xiàn)柚皮素的積累會抑制纖維伸長。又一項研究發(fā)現(xiàn)，類黃酮蘆丁rutin對棉纖維的起始有明顯的促進作用，而在纖維發(fā)育后期柚皮素naringenin則會抑制棉纖維的伸長。因此，不同種類的類黃酮在不同纖維發(fā)育時期對棉纖維品質(zhì)的影響可能是相反的，需要更加系統(tǒng)和全面的研究。目前關(guān)于類黃酮對棉花抗旱影響的研究報道還很有限，需要繼續(xù)深入挖掘研究。因此，通過改變類黃酮含量從而改善棉花纖維品質(zhì)和抗旱性是極具潛力的方式。然而，目前調(diào)控陸地棉纖維品質(zhì)和抗旱性的分子機制尚未得到解析。在育種實踐中，可用的調(diào)控陸地棉纖維品質(zhì)和抗旱性的基因資源十分匱乏，使得基因資源在調(diào)控陸地棉纖維品質(zhì)和抗旱性中的作用不明確。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了ghmate27在調(diào)控陸地棉纖維品質(zhì)和棉花植株抗旱性中的應(yīng)用。

2、ghmate27在調(diào)控陸地棉纖維品質(zhì)和棉花植株抗旱性中的應(yīng)用，所述ghmate27的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

3、優(yōu)選的，抑制所述ghmate27的表達以提高所述陸地棉纖維品質(zhì)。

4、優(yōu)選的，抑制所述ghmate27的表達以提高所述棉花植株的抗旱性。

5、優(yōu)選的，抑制所述ghmate27的表達的方式包括病毒誘導(dǎo)的基因沉默、crispr-cas9中的任一種。

6、優(yōu)選的，所述病毒誘導(dǎo)的基因沉默的方法為使用seq?id?no.2-3所示的引物擴增得到ghmate27片段，將ghmate27片段插入到ptrv2載體得到vigs載體，對vigs載體進行農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化后進行病毒感染，使得ghmate27沉默。

7、優(yōu)選的，所述crispr-cas9的方法為將如seq?id?no.15-16所示的sgrna序列組裝到載體pylcrispr/cas9p35s-n上，得到crispr-cas9載體，對crispr-cas9載體進行農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化，使得ghmate27敲除。

8、優(yōu)選的，所述陸地棉為陸地棉tm-1。

9、一種提高陸地棉纖維品質(zhì)的方法，將如seq?id?no.15-16所示的sgrna序列組裝到載體pylcrispr/cas9p35s-n上，得到crispr-cas9載體，對crispr-cas9載體進行農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化，使得所述的ghmate27敲除，從而提高陸地棉纖維品質(zhì)。

10、優(yōu)選的，所述陸地棉為陸地棉tm-1。

11、一種提高所述棉花植株的抗旱性的方法，使用seq?id?no.2-3所示的引物擴增得到ghmate27片段，將ghmate27片段插入到ptrv2載體得到vigs載體，對vigs載體進行農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化和病毒感染，使得所述的ghmate27沉默，從而提高所述棉花植株的抗旱性。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處在于：

13、本發(fā)明提出ghmate27在調(diào)控陸地棉纖維品質(zhì)和棉花植株抗旱性中的作用，通過沉默ghmate27提高所述棉花植株的抗旱性，通過敲除ghmate27提高陸地棉纖維品質(zhì)。

技術(shù)特征：

1.ghmate27在調(diào)控陸地棉纖維品質(zhì)和棉花植株抗旱性中的應(yīng)用，其特征在于，所述ghmate27的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，抑制所述ghmate27的表達以提高所述陸地棉纖維品質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，抑制所述ghmate27的表達以提高所述棉花植株的抗旱性。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，抑制所述ghmate27的表達的方式包括病毒誘導(dǎo)的基因沉默、crispr-cas9中的任一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，所述病毒誘導(dǎo)的基因沉默的方法為使用seq?id?no.2-3所示的引物擴增得到ghmate27片段，將ghmate27片段插入到ptrv2載體得到vigs載體，對vigs載體進行農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化后進行病毒感染，使得ghmate27沉默。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，所述crispr-cas9的方法為將如seq?idno.15-16所示的sgrna序列組裝到載體pylcrispr/cas9p35s-n上，得到crispr-cas9載體，對crispr-cas9載體進行農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化，使得ghmate27敲除。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述陸地棉為陸地棉tm-1。

8.一種提高陸地棉纖維品質(zhì)的方法，其特征在于，將如seq?id?no.15-16所示的sgrna序列組裝到載體pylcrispr/cas9p35s-n上，得到crispr-cas9載體，對crispr-cas9載體進行農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化，使得權(quán)利要求1中所述的ghmate27敲除，從而提高陸地棉纖維品質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述陸地棉為陸地棉tm-1。

10.一種提高棉花植株的抗旱性的方法，其特征在于，使用seq?id?no.2-3所示的引物擴增得到ghmate27片段，將ghmate27片段插入到ptrv2載體得到vigs載體，對vigs載體進行農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化后感染棉花細胞，使得權(quán)利要求1中所述的ghmate27沉默，從而提高所述棉花植株的抗旱性。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及GhMATE27在調(diào)控陸地棉纖維品質(zhì)和棉花植株抗旱性中的應(yīng)用。本發(fā)明提出GhMATE27在調(diào)控陸地棉纖維品質(zhì)和棉花植株抗旱性中的作用，通過沉默GhMATE27提高所述棉花植株的抗旱性，通過敲除GhMATE27提高陸地棉纖維品質(zhì)。

技術(shù)研發(fā)人員：張學(xué)斌,苗雨晨,王驍,禹坷,張君麗,楊文奇
受保護的技術(shù)使用者：河南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6