CN105950632A - 棉花纤维发育相关的GhFSN1基因鉴定及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及棉花纤维发育相关的GhFSN1基因鉴定及应用。棉花GhFSN1基因序列全长2130bp，如SEQ.ID.No.2所示。该基因的mRNA在棉纤维细胞次生发育时期中特异性大量积累，表明它是纤维次生壁发育相关的特异性基因。GhFSN1蛋白定位于细胞核中，具有转录自激活活性。在棉花中过量表达GhFSN1基因导致棉纤维细胞次生壁增厚，纤维素含量增加，但成熟纤维长度有所变短。GhFSN1蛋白能够形成同源或异源二聚体，结合到下游靶基因启动子上，调控其表达，影响棉纤维细胞次生壁生物合成。上述表明GhFSN1作为转录激活因子在棉纤维细胞次生壁发育中发挥作用，调控棉纤维强度及长度等品质性状。

Description

棉花纤维发育相关的GhFSN1基因鉴定及应用

技术领域：

本发明涉及棉花基因。具体是一个棉纤维次生壁特异表达的NAC转录因子基因GhFSN1(Fiber Secondary cell wall-related NAC transcription factor)的克隆与功能鉴定。

背景技术：

棉花是我国重要的经济作物，与我国2亿农民的收入和1900万纺织工人的就业息息相关。随着纺织工业快速发展和人民生活水平不断提高，纺织工业及其相关产业对棉纤维品质的要求愈来愈高。我国皮棉总产世界第一，单产也居五大产棉国首位，但我国棉花纤维品质较差，不能用作一些高附加值高质量纺织产品的生产原料。因此，我国每年需进口优质皮棉100多万吨，造成国产原棉积压。棉纤维品质问题已成为制约我国棉花产业可持续发展的主要障碍之一。

棉花遗传改良的最终目标是提高棉花纤维的产量和品质。棉纤维的产量和品质不仅受环境因素的影响，而且受相关基因特别是纤维特异表达基因的调控。目前，国内外除了利用常规育种手段外，还逐步运用遗传工程对棉纤维品质进行遗传改良。将优良的农艺性状，特别是纤维品质相关的优良性状引入棉花主栽品种，不仅可提高棉花产量和纤维品质，降低生产成本，而且可减轻对环境的不利影响。而该工作的开展首先依赖于对棉纤维发育相关基因及其调控元件的识别与分离。通过克隆纤维强度、细度和长度相关的关键功能基因和核心调控元件，分析纤维发育相关基因间的互作、基因的表达调控及表达产物的生物学功能，阐明纤维发育的分子机制，揭示棉纤维品质性状形成的遗传基础，为高效改良纤维品质提供理论依据和基因元件。高特异性功能基因的克隆与鉴定是棉纤维品质改良和分子育种的重要内容。据报道，美国、日本、澳大利亚和以色列等国家都已有大量的棉纤维发育相关基因的专利。

植物NAC(取NAM,ATAF1/2和CUC三个含有NAC结构域的蛋白的首字母而命名)转录因子是植物特有的转录调控因子。迄今为止，该类转录因子作为植物基因组中最大的转录因子基因家族之一，已经在很多被子植物、蕨类和苔藓等物种中相继分离鉴定。NAC转录因子最主要的结构特点是其N端含有高度保守的NAC结构域，该区域为DNA结合域，包含5个亚结构域(A、B、C、D、E)，其中亚结构域A、C、D高度保守，说明其对NAC功能具有重要作用。NAC转录因子的C-端序列为转录激活功能区，该区的氨基酸序列高度多样性，共有特点是一些氨基酸如丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸、谷氨酸重复出现的频率高。

NAC基因表达受发育时期和多种环境因素的调控，如植物不同发育阶段、病原体、真菌、干旱、低温、低氧、机械损伤和激素等都可诱导一些NAC基因表达。同时，有些NAC表达具有组织特异性，如水稻中SNAC1主要在气孔的保卫细胞中被诱导表达。研究表明，一些NAC在顶端分生组织及花器官分化、侧根形成、枝条的分枝和叶片的衰老等植物特定发育过程中发挥着重要作用。一些NAC转录因子参与植物对病原体、真菌、病毒、干旱、盐、低温、低氧、机械损伤和激素等胁迫应答。关于NAC蛋白在植物细胞次生壁中的调节作用，则在最近10多年才取得重要研究进展。2005年，Kubo等在拟南芥中发现7个维管相关NAC基因VND1–7，它们的表达与根维管组织木质部分化相关，进一步研究发现VND6和VND7分别是拟南芥初生根中激活后生木质部和原生木质部发生的关键开关。过量表达VND6或VND7都能导致根中后生木质部样细胞或原生木质部样细胞的异常发育，而通过显性抑制试验抑制VND6或VND7表达，则分别抑制后生木质部或原生木质部的发育，这是第一次报道了NAC在木质部发育中的调节作用。同年，Mitsuda等采用显性抑制策略揭示了两个编码NAC转录因子的基因NST1和NST2对花药内皮层细胞次生壁加厚是非常重要的，过量表达NST1或NST2也激活了次生壁合成相关基因的表达并导致次生壁的异位沉淀。NST1和NST2存在基因功能冗余，而在两个基因的双突变体中导致内皮次生壁完全没有形成。研究发现SND1(也叫NST3或者ANAC012)在拟南芥维管束间纤维次生壁加厚程序中起转录阀门的作用。显性抑制SND1表达，导致纤维次生壁厚度急剧变薄，而过量表达SND1激活次生壁合成相关基因的表达并导致次生壁的异位沉淀，进一步试验也表明过表达SND1使得几个纤维相关转录因子表达上调。随后，不同的研究者分别研究了NST1和NST3在植物茎部纤维细胞次生壁中的作用。利用RNAi技术同时抑制这两个NAC基因的表达，导致拟南芥茎中没有纤维次生壁合成，且在纤维细胞壁中缺少三类次生壁组分即纤维素、木聚糖和木质素。从进化关系上看，VND1-7，NST1-3在NAC家族中同属一个分化支，因此它们可能在不同细胞类型中行使类似的功能。进一步研究发现NST1和NST2通过加快次生壁成熟的方式促进拟南芥荚果开裂。此外，有研究发现，NAC蛋白XND1负调控木质纤维素的合成和木质部细胞的程序性死亡。Zhong等在研究中提出，SND1是拟南芥茎纤维细胞次生壁发育的总开关，作者发现11个与SND1相关的转录因子基因，它们都与细胞次生壁加厚有关。通过实验分析，他们认为SND1及其同源NAC蛋白和下游靶标蛋白组成一个严密的转录调控网络，共同调控拟南芥不同类型细胞中的次生壁生物合成。上述研究也表明一个层次分明的转录因子网络调控了植物细胞次生壁合成。因此，进一步研究探讨这些参与调控细胞壁转录因子及其细胞壁合成相关蛋白的功能，将会使我们更好的了解棉纤维细胞次生壁发育的调控机制，进而改善提高棉纤维品质。

发明内容：

本发明的目的在于提供一个新的棉纤维次生壁发育特异表达的NAC基因(GhFSN1)，分析揭示该基因功能，探索其对纤维发育调控的分子机制，进而应用该基因改良棉纤维品质，创造棉花优良品种。

我们从棉花纤维cDNA文库中随机挑选10000多个棉花cDNA克隆测序，通过基因(蛋白)序列比对和系统进化分析，鉴定了一个与拟南芥NST1-3同源性较高的棉花NAC基因序列，命名为GhFSN1(cotton Fiber Secondary cell wall-related NAC protein)。分析表明，GhFSN1cDNA，序列如SEQ.ID.No.1所示，基因全长1270bp，包含1152bp的开放阅读框架，编码一个383氨基酸的蛋白，序列如SEQ.ID.No.3所示。其分子量为43.62KD，等电点(pI)为6.47。我们进一步分离克隆了GhFSN1基因全长序列，基因全长2130bp，序列如SEQ.ID.No.2所示，包含5’-上游区、3个外显子和2个内含子。内含子1长66bp，插入位点为第90氨基酸的密码子内部；内含子2长128bp，插入在第179与180氨基酸的密码子之间。GhFSN1蛋白的N-端含有NAC结构域，C-端具有一个转录激活区，该蛋白与拟南芥NST1同源性最高(达到59.7％)，有研究表明AtNST1为拟南芥茎和花药细胞次生壁发育的调控开关，暗示GhFSN1可能在棉纤维次生壁发育中起着关键作用。利用定量RT-PCR技术对该基因在棉花不同组织和棉纤维不同发育阶段的表达谱进行了分析，结果表明GhFSN1基因在棉纤维次生壁发育阶段特异高量表达，在棉花其它组织中表达非常弱或几乎检测不到(图1)。

研究表明，GhFSN1蛋白具有转录自激活能力，其自激活能力主要位于该蛋白C端；细胞亚定位显示，GhFSN1定位于细胞核内，表明GhFSN1是作为转录激活因子起作用的(图2)。

为研究GhFSN1基因在棉花纤维细胞次生壁发育中的调控功能，我们构建了该基因过量表达和RNA干扰抑制表达(RNAi)载体，利用农杆菌介导的DNA转移方法转化棉花下胚轴外植体，获得转基因棉花植株及其后代株系。利用透射电镜技术观察转基因棉纤维细胞壁厚度，统计分析结果表明，过量表达GhFSN1的转基因棉纤维的细胞壁厚度大于野生型。扫描电镜观察及统计分析发现，过量表达GhFSN1的转基因棉纤维中微纤丝的排列比野生型要致密一些。而且，与野生型相比，过量表达GhFSN1的转基因棉纤维细胞壁中纤维素含量有所增加，但成熟纤维长度有所减少(图3)。但是，分析发现GhFSN1RNAi转基因棉花纤维细胞壁厚度以及纤维长度变化均不显著，推测可能存在NAC基因功能冗余现象。上述结果表明，GhFSN1基因在棉花纤维细胞次生壁发育中发挥重要作用，能够影响棉纤维品质。

利用转录组及RT-PCR技术分析GhFSN1介导的转录调控发现，一些细胞次生壁相关的基因在过量表达GhFSN1的转基因棉纤维中显著上调表达(图4)。而且，GhFSN1蛋白能够形成同源二聚体，结合到一些靶基因的启动子序列的顺式作用元件(NBS element)上，直接调控这些基因的表达(图5)。这表明该基因通过调节下游靶基因的表达来影响棉纤维细胞次生壁发育。

本发明的优点：

1.提供了一个新的棉纤维次生壁发育特异表达的GhFSN1基因序列及其cDNA序列。该基因在棉纤维细胞次生壁发育时期特异表达，表明该基因可能在控制棉纤维细胞次生壁发育过程中起重要作用。

2.GhFSN1蛋白定位于细胞核中，具有转录自激活性，表明该蛋白作为转录激活因子在棉纤维细胞次生壁发育中发挥作用。

3.GhFSN1基因在棉花中过量表达导致一些纤维细胞次生壁相关基因显著上调表达，促进纤维细胞次生壁合成，细胞壁厚度增加，纤维素含量提高，微纤丝排列更紧密。GhFSN1蛋白能够形成同源二聚体，结合到一些靶基因的启动子序列的顺式作用元件(NBSelement)上，直接调控这些基因的表达。这表明该基因通过调节下游靶基因的表达来调控棉纤维细胞次生壁发育过程，影响棉纤维品质。

本发明通过以下附图和实施例作进一步阐述，但不限制本发明的范围。

附图说明：

图1 GhFSN1基因结构及其在棉花组织和纤维不同发育阶段的表达分析。A：GhFSN1的基因结构模式图。GhFSN1基因编码区含有2个内含子，内含子1长66bp，插入位点为第90氨基酸的密码子内部，内含子2长128bp，插入在第179与180氨基酸的密码子之间。B：荧光定量RT-PCR分析GhFSN1在棉花各组织及纤维发育阶段的表达。(1)根；(2)下胚轴；(3)子叶；(4)叶片；(5)花瓣；(6)花药；(7)开花后9天的胚珠；(8)开花当天的胚珠；(9)开花后3天的纤维和胚珠；(10)开花后6天的纤维；(11)开花后9天的纤维；(12)开花后12天的纤维；(13)开花后15天的纤维；(14)开花后18天的纤维；(15)开花后20天的纤维。

图2 GhFSN1蛋白转录激活和亚细胞定位分析。A：载体结构图。GhFSN1编码区全长序列(GhFSN1),N-端序列(GhFSN-N)和C-端序列(GhFSN1-C)分别连接到酵母转录激活子GAL4序列，插入pGBKT7载体中，构建融合蛋白表达载体，将pGBKT7空载体作为对照。B：GhFSN1在酵母细胞中转录激活活性分析。上述载体分别在酵母菌株AH109中表达，转化体在选择培养基(QDO，SD/-Trp/-Ade)上培养鉴定，并利用β-半乳糖苷酶活性分析技术进一步证实其转录激活活性。pGBKT7，负对照；+，正对照。C–F：GhFSN1蛋白在转基因拟南芥根细胞中定位分析。荧光检测结果表明，GFP荧光信号主要集中在GhFSN1:eGFP(C,D)和GhNAC1-N:eGFP(E,F)转基因拟南芥根细胞核中。(C,E)拟南芥根部GFP荧光图像；(D,F)上述荧光图像(C,E)与其明视野图像(D,F)的重合。

图3过量表达GhFSN1转基因棉花纤维长度及细胞壁结构分析。A:过量表达GhFSN1转基因棉花成熟纤维。B：成熟纤维长度测量及统计分析。C–F：开花后30天的纤维细胞的透射电子显微镜图像。(C,D)野生型棉纤维细胞(对照)；(E,F)GhFSN1转基因棉纤维细胞(D和F分别是C和E的局部放大图像)。G：棉纤维细胞壁厚度测定及统计分析。CW，细胞壁；WT，野生型棉花(对照)；OE-1–OE-4，过量表达GhNAC1转基因棉花株系1–4。

图4过量表达GhFSN1转基因棉花纤维中次生壁发育相关基因表达分析。利用荧光定量RT-PCR方法检测分析目标基因表达，野生型(WT)纤维中基因相对表达量设为1，开花后20天的转基因棉纤维(OE-1，OE-2和OE-3)中基因表达水平表示为野生型表达量的倍数(其中，OE-1作为负对照)。Gorai.001G238100–Gorai.012G115400为棉纤维中次生壁发育相关的基因代号。除Gorai.008G162500(下调表达)外，其他基因都在转基因棉纤维中上调表达。

图5 GhFSN1蛋白结合靶基因启动子顺式作用元件(NBEL)的EMSA分析。MYBL1P、KNL1P、GUT1P、FSN1P、DUF231L1P和IRX12P分别为6个基因的启动子特定片段(含有NBEL顺式元件)，在EMSA实验中用作探针。竞争性探针(competitor)为标记探针(DNAprobe)的20倍。实验结果表明，GhFSN1蛋白能够与上述6个基因的启动子特定NBEL顺式元件结合，形成特异的DNA-蛋白质条带。+，表示添加了该GhFSN1蛋白或竞争性探针；–，表示未添加。

具体实施方式：

一个棉花NAC家族新基因GhANC1全长序列的克隆鉴定和功能分析：

1.GhFSN1基因序列及其cDNA序列的分离鉴定

从棉纤维cDNA文库中分离了10,000多个棉花cDNA克隆，进行DNA测序。通过生物信息学分析，鉴定了一个棉花NAC基因的全长cDNA序列，命名为GhFSN1，序列如SEQ.ID.No.1所示，基因全长1270，分子量为43.62KD，等电点(pI)为6.47。包含1152bp的开放阅读框架，基因编码区(ORF)从起始密码子ATG到终止密码子TAA(1–1152bp)，编码一个383氨基酸的蛋白，其氨基酸序列SEQ.ID.No.3所示。根据所鉴定的GhFSN1cDNA序列，设计该基因特异性引物，采用PCR(聚合酶链式反应)技术，从棉花基因组中扩增克隆了基因编码区DNA序列，然后利用染色体步移法(Genome Walking PCR)扩增了该基因上游区DNA序列。所分离克隆的GhFSN1基因全长2130bp，序列如SEQ.ID.No.2所示。比较GhFSN1基因DNA序列和cDNA序列，结合生物信息学分析，发现其基因结构如图1中A所示，包含5’-上游区(1–784bp)、3个外显子和2个内含子，与大多数NAC家族基因结构类似。内含子1(969-1034bp)长66bp，插入位点为第90氨基酸的密码子内部；内含子2长128bp(1304-1431bp)，插入在第179与180氨基酸的密码子之间。

2.定量RT-PCR分析GhFSN1及细胞壁相关基因的表达

利用RNA提取试剂盒(Qiagin)提取纯化棉花不同组织和纤维的总RNA提取提取棉花纤维的总RNA。实时荧光定量RT-PCR研究基因的表达按照Li XB,Fan XP,Wang XL,Cai L,Yang WC,2005.The Cotton ACTIN1gene is functionally expressed in fibers andparticipates in fiber elongation.Plant Cell 17:859–875进行。首先，将棉花不同组织(根、下胚轴、子叶、叶子、花瓣、花药、开花后0和10天胚珠、开花后3天纤维、6天纤维、9天纤维、12天纤维、15天纤维、18天纤维、20天纤维等)的总RNA(2μg/样)用逆转录酶(M-MLVRNase H^- Reverse Transcriptase,Promega)反转录成cDNA；然后，以cDNA为模板，用基因特异引物和Real-time PCR Master Mix(TOYOBO,Japan)进行定量PCR反应。棉花GhUBI1基因作为RT-PCR反应的内标，目标基因每一个循环的扩增都被SYBR-Green荧光检测，计算目标基因的表达水平相对值。重复3次，统计分析实验结果。结果表明GhFSN1基因在棉纤维次生壁发育阶段特异高量表达，在棉花其它组织中表达非常弱或几乎检测不到(图1)。

3.GhFSN1的转录自激活分析

构建pGBKT7-GhFSN1(编码区全长序列)、pGBKT7-GhFSN1-N(N-端序列)和pGBKT7-GhFSN1-C(C-端序列)载体(如图2中A所示)，分别转化到酵母菌株AH109和Y187中。将在SD/-Trp平板上生长的AH109阳性转化子分别划线于SD/-Trp/-His(QDO)平板和SD/-Trp/-Ade(QDO)平板，如果在以上两种平板上均能生长，则说明诱饵蛋白具有自激活效应；若在以上两种平板上均不能生长，则说明诱饵蛋白不具有自激活效应(如图2中B左所示)。同时，将在SD/-Trp平板上生长的Y187阳性转化子进行显色反应来检测LacZ报告基因是否被激活表达(如图2中B右所示)。具体的操作步骤如下：在培养皿中用5mL Z buffer/X-gal溶液浸湿透一张无菌滤纸，挑取新鲜培养的酵母单菌落至另一张无菌滤纸上并于液氮中冷冻15秒后置于室温融化。小心将带酵母的滤纸放到浸湿的滤纸上，盖上盖子置于30℃培养箱中，8小时内菌落出现蓝色的为阳性，说明诱饵蛋白具有自激活效应。而大于8小时出现蓝色或仍不显蓝色的为阴性，说明诱饵蛋白不具有自激活效应。

GhFSN1的转录自激活分析如图2中B所示，含有GhFSN1或GhFSN1-C的转化酵母细胞以及阳性对照(+)能够在选择培养基(QDO)上生长繁殖，且在显色反应中显蓝色；而含有空载体pGBKT7(负对照)和GhFSN1-N的转化酵母细胞在QDO上不能生长，在显色反应中不显蓝色。上述研究结果表明，GhFSN1蛋白具有转录自激活能力，其自激活能力主要位于该蛋白C端(图2)。

4.GhFSN1蛋白的细胞亚定位分析

将GhFSN1编码区全长序列(FSN1)和仅编码NAC结构域的N-端序列(FSN1-N)与eGFP融合，构建pBI121-GhFSN1:eGFP和pBI121-GhNAC1-N:eGFP植物表达载体，将该载体通过电转化法转入GV3101农杆菌中，再通过浸花法转化拟南芥，筛选获得转基因小苗，并移栽到盆中，收获T1代种子。将T1代种子萌发，取生长7天小苗的根，置于共聚焦显微镜下观察GFP荧光。

GhFSN1蛋白在转基因拟南芥根细胞中定位分析如图2中C-F所示。其中：GhFSN1:eGFP(C,D)和GhNAC1-N:eGFP(E,F)。荧光检测结果表明，GFP荧光信号主要集中在转基因拟南芥根细胞核中。(C,E)拟南芥根部GFP荧光图像；(D,F)上述荧光图像(C,E)与其明视野图像(D,F)的重合。细胞亚定位显示，GhFSN1定位于细胞核内，表明GhFSN1是作为转录激活因子起作用的(图2)。

5.GhFSN1过量表达和RNAi转基因棉花纤维长度统计分析

为研究GhFSN1基因在棉花纤维细胞次生壁发育中的调控功能，我们构建了该GhFSN1基因过量表达和RNA干扰抑制表达(RNAi)载体，利用农杆菌介导的DNA转移方法转化棉花下胚轴外植体，获得转基因棉花植株及其后代株系。

收获野生型和转基因棉花种子纤维样品，测量每个种子上的成熟纤维长度，观察纤维长度和纤维中微纤丝排列情况和转基因棉纤维细胞壁厚度，并分析纤维相对表达量(见图3)。每个株系至少测量50个棉花种子样本，进行统计分析，并计算t-test值，P值<0.05，结果表明转基因棉花与野生型在纤维长度上存在显著差异。统计分析结果表明，过量表达GhFSN1导致棉花成熟纤维长度有所减少，但RNAi抑制表达对纤维长度影响不大。

利用透射电镜观察转基因棉纤维细胞壁厚度，统计分析结果表明，过量表达GhFSN1的转基因棉纤维的细胞壁厚度大于野生型。扫描电镜观察及统计分析发现，过量表达GhFSN1的转基因棉纤维中微纤丝的排列比野生型要致密一些。而且，与野生型相比，过量表达GhFSN1的转基因棉纤维细胞壁中纤维素含量有所增加，但成熟纤维长度有所减少。但是，分析发现GhFSN1RNAi转基因棉花纤维细胞壁厚度以及纤维长度变化均不显著，推测可能存在NAC基因功能冗余现象。上述结果表明，GhFSN1基因在棉花纤维细胞次生壁发育中发挥重要作用，能够影响棉纤维品质(图3)。

透射电镜观察分析棉纤维细胞壁厚度方法：采取开花后30天的棉花纤维，固定在2.5％戊二醛溶液中12小时，然后转移到1％四氧化锇溶液中，在室温下培育4小时。固定后的纤维样品经脱水处理后，包埋在环氧树脂(Epon812)中，在60℃温度下放置48小时。将纤维样品切成100nm厚度的切片，经染色后在透射电镜(Hitachi,Japan)下观察纤维细胞壁厚度并照相，进行测量和统计分析(见图3中C-F和G)。

6.EMSA分析GhFSN1蛋白与下游基因启动子上的NBEL顺式元件结合

分离克隆了棉纤维细胞次生壁相关基因MYBL1、KNL1、GUT1、FSN1、DUF231L1和IRX12的启动子序列，对其进行了分析，发现这些启动子上都含有可能被棉花FSN1转录因子识别的NBEL元件。分别合成上述6个基因的启动子中含有NBEL元件的特定片段，MYBL1P、KNL1P、GUT1P、FSN1P、DUF231L1P和IRX12P即分别为6个基因的启动子特定片段(含有NBEL顺式元件)，在EMSA实验中用作探针。表达纯化GhFSN1蛋白，利用EMSA(electrophoreticmobility shift assay)实验验证GhFSN1蛋白与DNA之间的相互作用(如图5所示)。EMSA实验步骤：合成含有所需顺式元件序列的2条互补的寡核苷酸单链，进行退火合成双链。竞争性实验分析中，合成的寡核苷酸链5’-端用生物素标记，用作EMSA实验的探针，以20倍浓度的未标记的同一DNA序列作为竞争者(competitor)。将合成好的探针与纯化的GhFSN1蛋白室温暗反应30分钟，经4％丙烯酰胺凝胶电泳后，用电转法将DNA转移到硝酸纤维素膜上，用化学发光法检测分析目标DNA-蛋白质结合条带(band)在膜上的位置。

利用转录组及RT-PCR技术分析GhFSN1介导的转录调控发现，一些细胞次生壁相关的基因在过量表达GhFSN1的转基因棉纤维中显著上调表达，但也有少数相关基因在转基因棉纤维中下调表达(图4)。而且，GhFSN1蛋白能够形成同源二聚体，结合到一些靶基因的启动子序列的顺式作用元件(NBS element)上，直接调控这些基因的表达(图5)。这表明该基因通过调节下游靶基因的表达来影响棉纤维细胞次生壁发育。

Claims (3)

1.棉花GhFSN1基因，其特征在于，序列如SEQ.ID.No.2所示，包含5’-上游区、3个外显子和2个内含子，5’-上游区为第1–784bp，第一内含子为第969-1034bp，长66bp，第二内含子为第1304-1431bp，长128bp。

2.权利要求1所述的棉花GhFSN1基因的cDNA，其特征在于：序列如SEQ.ID.No.1所示，基因编码区为第1-1152bp。

3.权利要求1所述的棉花GhFSN1基因编码的蛋白质，其特征在于：序列如SEQ.ID.No.3所示。