背景
1植物株型结构被定义为植物的三维构成，植物的株型与植物的适应性、产量和质量息息相关，绿色革命的成功与株型的改变息息相关。
2棉花是世界范围内最重要的纤维作物之一。陆地棉是四倍体的棉花品种，产量占全球棉花产量的95%。棉花的株型是一个重要的农艺性状，与棉花的机械收割、产量和密植有关。它代表了包含株高（PH）、果枝长度（FBL）、果枝角度（FBA）、第一果枝位置（FFBP）、第一果枝位置高度（HFFBP）、果枝数量（FB）、茎节长度（SNP）和果枝节间长度（FBIL）等。现代化的棉花收割使短而紧凑的棉花品种越来越重要。
3植物的株型主要受遗传因素控制，PH，FBL，FBA，FFBP和HFFBP是最重要的，因为它们反映了棉花植物的空间构象，这与株型的紧密性密切相关。
方法
份有代表性的棉花材料，其中有份材料来自中国，24份来自与美国，分为5个组，分别为YRR（），YZRR（51），NIR（98），NSER（20）和US（20）。在~年种植于安阳和石河子，每个地区三个重复。
2利用简化基因组技术，使用HaeIII和RsaI进行酶切，利用Hiseq进行测序，每个样品对酶切片段测序5.39X。分析软件：BWA+GATK+samtools
3遗传多样性分析：Power-Marker，vcftools，admixture
4GWAS分析：GAPIT+LDheatMap
5利用高而不紧密的棉花品种和密而紧凑的棉花进行qRT-PCR来确定差异表达.
结果
1对于3年2点的5个主要的株型性状进行调查，虽然中国材料之间的遗传多样性本身较低，但是表型的多样性在这些性状中均反映了较高的比例。例如，PH范围从28.23~98.89cM，平均值为62.45。基于ANOVA分析，基因型、环境和基因型与环境的互作对所有的性状具有较高的相关性。在PH，FBL，FFBP和HFFBP之间观察到显着的正相关，而FBA与PH，FFBP或HFFBP间无显着相关性。
2在个棉花中，共开发获得了1.4M的SNP数据，过滤掉低完整度和低次要等位基因频率（Miss0.2MAF0.05）的SNP后还剩93K的SNP。在A亚基因组上开发了61K，在D亚基因组上开发了31K。多态信息含量在0.27~0.37之间，LD衰减距离At和Dt亚基因组分别为0.55和0.78Mb。
3利用系统发育树分析，可以将所有的棉花材料分为两个亚群，1号群有个样品，2号群有个样品，利用群体结构分析，将棉花也分为两个群，与系统发育的结果一致。材料本身并不高度分化，因此可以进行后续的GWAS分析。
4利用BLUP处理性状后利用GAPIT进行GWAS分析，确定了30个GWAS的关链信号。其中有1/3的关联信号在3个环境中都定位到了。其中有8个SNP与PH相关，5个分布于D03而3个分布于D05上，其中D03的SNP有较高的表型贡献率，其中有两个SNP在所有的环境中都定位到了；与FBL来说，确定了11个重要的SNP，分别定位在A02、A11和D03上，最重要的定位在D03上。FBA在7号染色体上定位到了6个相关的SNP，FFBP与HFFBP均定位到了D03上，其中D03_基本在4个性状中都获得了关联信号，因此反映了株型基因的总要性。
5进一步的研究表明，在D03上定位到的区域使连续的，所有的4个性状均定位到了一个0.55M的区域。我们利用LD分析确定了HAP1（ACAA），Hap2（ATAA），Hap3（GCGG），Hap4（GTAA）和Hap5（GTGG）的5个峰单核苷酸多态性在四个相关SNP中表现出紧密相关的水平在我们的人口中。Hap2的平均PH值，HFFBP和FBL分别为54.36,14.88和10.14厘米，低于Hap3，Hap5和Hap1。相反，平均PH值，HFFBP和FBL，Hap3大于其他四个。
6在关联区域内进行研究，确定了21个基因，其中有7个基因是没有任何的功能和注释的，在具有一些生物功能注释的14个基因中，三个基因与参与植物发育的生物途径相关，包括细胞分化和植物形态。预测其他基因参与运输，转录调控和信号转导等。利用qRT-PCR确定了Gh_D03G是一个显著差异表达的基因，该基因的直系同源物是一个MADS-bos家族的基因，参预细胞分化和体重测定。
7利用VIGS将棉花的Gh_D03G沉默后，在不同时间，GhD03G沉默植株的PH明显高于pCLCrVA和pCLCrVA：PDS植株。这些结果表明GhD03G负责陆地棉中的PH。
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