通过基因家族分析、RNA-seq技术、VIGS（病毒诱导的基因沉默）以及等位基因变异的综合研究，探究GhRCC1.61在陆地棉花开花时间调控中的作用

《Plant Cell Reports》：Understanding the role of GhRCC1.61 in flowering time in upland cotton through integrated analyses of gene family, RNA-seq, VIGS and allelic variation

棉花开花时间调控机制研究。通过生物信息学筛选鉴定到62个RCC1超家族成员，发现GhRCC1.61基因在早熟与晚熟品种间显著差异表达，病毒诱导基因沉默验证其功能，并定位到D13:1,391,542的SNP位点，结合地理分布分析揭示人工选择影响。开发出基于该SNP的竞争性等位特异性PCR分子标记。

　　

摘要

主要结论

GhRCC1.61基因的开花时间调控机制已初步被解析，并基于其外显子区域的等位基因变异开发出了一个分子标记。

摘要

染色体浓缩调节因子1（RCC1）超家族与植物的生长发育密切相关；然而，关于GhRCC1基因在陆地棉开花时间调控中的作用仍缺乏深入研究。在本研究中，利用生物信息学方法从陆地棉基因组中鉴定出了62个属于RCC1超家族的成员，并对这些成员进行了全面系统的分析。RNA-seq和qRT-PCR分析显示，GhRCC1.61基因在早熟品种和晚熟品种中的表达存在显著差异。当通过病毒诱导的基因沉默技术降低GhRCC1.61的表达时，植物的花蕾形成和开花时间明显延迟。通过整合现有的全基因组关联研究，我们发现了位于GhRCC1.61外显子区域内的一个单核苷酸多态性位点（A/G；D13:1,391,542），该位点与开花时间具有显著相关性。通过计算固定指数和核苷酸多样性，我们发现GhRCC1.61的基因组区域在早熟品种和晚熟品种之间存在差异。同时，对中国四个棉花生态区内的GhRCC1.61等位基因变异频率进行了调查，结果发现G等位基因在西北内陆地区和北方特早熟地区频率较高。这些结果表明，该基因可能在品种改良过程中受到自然选择或人工选择的影响。此外，还基于其等位基因变异开发出了一个特异性PCR标记。这些发现不仅加深了人们对GhRCC1基因家族的理解，也为早熟陆地棉的分子育种提供了宝贵的遗传资源。