本發(fā)明涉及植物基因工程，具體涉及一種花生莢果大小性狀相關(guān)基因 ahxe45gc、編碼蛋白及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、花生又名落花生、長生果、其全身都是寶?；ㄉ讶屎土?0%左右，蛋白質(zhì)含量25%-30%左右，是植物油脂和蛋白質(zhì)的重要來源，為半干旱的熱帶地區(qū)提供48%的優(yōu)質(zhì)食用油和25%的優(yōu)質(zhì)植物蛋白。花生作為主要的油料作物中，種植面積和產(chǎn)量位居前列，對于保障國家糧食安全有重要的意義。

2、植物種子是影響農(nóng)作物產(chǎn)量的主要因素之一。種子是人類食物和工業(yè)原料的重要來源，所以種子大小作為重要的產(chǎn)量構(gòu)成要素，長期以來一直作為作物育種改良的主要目標(biāo)之一。因此，探究花生莢果大小的遺傳特性，解析其分子調(diào)控機制，對花生的高產(chǎn)育種是非常重要的。

3、植物種子通常由胚、胚乳和種皮三部分構(gòu)成。植物雙受精產(chǎn)生受精卵和受精極核，進一步發(fā)育成胚和胚乳；珠被圍繞在珠心組織周圍，發(fā)育成種皮；子房壁發(fā)育成果殼。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些控制種子大小的功能基因。這些功能基因參與胚、胚乳、珠被的發(fā)育過程，通過調(diào)控細胞的增殖和伸長程度控制種子的大小。關(guān)于它們的研究機制主要涉及以下幾種途徑：通過由泛素介導(dǎo)的蛋白酶體（ da1、 da2、 gw2and gw5/ qsw5）降解，g蛋白信號途徑（ gpa1、 rgb1、 gs3和 dep1），絲裂原活化蛋白激酶信號途徑（mkk4），轉(zhuǎn)錄調(diào)控相關(guān)途徑（ gs2/gl2/ glw2/pt2、ant、ap2、ttg2），植物激素（ gs5、gse5/gw5/qsw5、osarf4和 arf18）還有其它 iku2、 mini3、 bzr1、 tgw6等途徑。

4、莢果相關(guān)的性狀屬于典型的數(shù)量性狀，近年來科研人員以不同的野生種和野生種、人工創(chuàng)制野生種和栽培種、栽培種和栽培種之間雜交，利用ssr、snp、indel、slaf和ahte等標(biāo)記，在ril、naw等不同的后代群中對莢果長、莢果寬、果殼厚度、莢果面積、籽仁大小、百果重、百仁重、出仁率、單株仁重等性狀進行定位。大部分的qtl區(qū)間在a05、a07、a09、b05和b06等染色體上，現(xiàn)在隨著技術(shù)的不斷進步，bsa、bsr-seq和多組學(xué)的分析也利用來進行研究。

5、但由于花生屬于異源四倍體，基因結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，目前花生莢果大小性狀相關(guān)基因的精細定位和基因挖掘工作進展緩慢，迄今為止，對控制花生莢果大小相關(guān)新基因的克隆仍鮮有報道。因此，鑒定新的莢果大小相關(guān)基因并對其功能進行研究對于解析花生莢果大小背后的分子機制具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、1、發(fā)明要解決的技術(shù)問題

2、本發(fā)明的目的是提供一種花生莢果大小性狀相關(guān)基因 ahxe45gc、編碼的蛋白在育種中的應(yīng)用。以解決花生莢果大小性狀相關(guān)新基因缺乏的問題，為花生育種提供更多的選擇。

3、2、技術(shù)方案

4、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

5、一種花生莢果大小性狀相關(guān)基因 ahxe45gc，其所在基因組核苷酸序列如seq?idno.1和seq?id?no.2所示。

6、提供一種花生莢果大小性狀相關(guān)基因 ahxe45gc，其全長cds核苷酸序列為：

7、（1）如seq?id?no.3所示的核酸序列；

8、（2）由seq?id?no.3所示的核酸序列衍生的具有同等功能的核酸序列。

9、本發(fā)明提供了一種花生莢果大小性狀相關(guān)基因編碼的蛋白ahxe45gc，其氨基酸序列為：

10、（1）如seq?id?no.4所示的氨基酸序列；或

11、（2）在seq?id?no.4所示的氨基酸序列的基礎(chǔ)上進行一個或多個氨基酸的添加、刪除或替換而獲得活性片段或保守性變異體的序列。

12、本發(fā)明也提供一種含有所述花生莢果大小性狀相關(guān)基因 ahxe45gc的表達載體。

13、本發(fā)明提供所述的表達載體的重組菌。

14、本發(fā)明提供一種大果花生品種的選育方法，其包括如下步驟：選擇包含大果基因型的優(yōu)良品種作供體親本與受體親本雜交，在f2進行檢測，選擇攜帶大果相關(guān)標(biāo)記的植株，同時進行田間性狀鑒定；

15、對篩選出的優(yōu)良植株進行自交，直至性狀穩(wěn)定（通常至f6代）；對穩(wěn)定世代的優(yōu)良株系進行多點區(qū)域試驗，評估其產(chǎn)量、果實大小、抗病性及其它農(nóng)藝性狀；

16、其中所述包含大果基因型的優(yōu)良品種的選擇是通過檢測確定其含有所述的花生種子大小相關(guān)基因 ahxe45gc，且存在結(jié)構(gòu)變異；

17、更具體包括如下步驟：采用在后代群體中對 ahxe45gc進行pcr擴增，判斷是否存在結(jié)構(gòu)變異，具體采用如pcr擴增該基因區(qū)域或測序，若存在缺失即判定位大果材料，若不存在缺失即為小果材料。

18、本發(fā)明也提供一種大果花生品種的培育方法，其是利用基因工程手段將花生內(nèi)源性的基因如 ahxe45gc進行編輯，從而獲得轉(zhuǎn)基因花生，進一步培育成花生品種。

19、所述基因工程手段是基因編輯技術(shù)或rnai技術(shù)。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：

21、本發(fā)明提供的花生莢果大小相關(guān)基因，命名為 ahxe45gc，該基因位于花生染色體05上，基因全長 ahxe45gc hapi1428bp， ahxe45gc hapii1395?bp，cds序列長度為594?bp，其表達的蛋白長度為197個氨基酸。

22、本發(fā)明明確了花生莢果大小相關(guān)基因 ahxe45gc的dna序列，cds序列和編碼蛋白序列，有助于揭示花生莢果大小的分子遺傳基礎(chǔ)，可用于花生育種中，為花生育種的應(yīng)用實踐打下基礎(chǔ)，對于利用基因工程技術(shù)提高花生產(chǎn)量和快速高效培育高產(chǎn)花生品種具有應(yīng)用價值。