[发明专利]一种从单粒稻米胚乳中提取高质量基因组DNA的方法

说明书

一、技术领域

本发明属于农业生物技术领域，涉及一种稻米DNA的提取方法，尤其涉及一种从单粒稻米胚乳中提取高质量基因组DNA的方法。

二、背景技术

随着我国国民经济的发展以及人民生活质量的提高，稻米市场开始出现由“量”到“质”的转变，优质稻米特别是优良食味稻米倍受广大消费者青睐。以日本优质大米“越光”和“一见钟情”为例，其价格为普通大米的数倍，但市场仍供不应求（巩迎军等，中国农学通报，2008，24 (12)：96-101）。因此，实现优质稻米的产业化不仅能有效提升我国稻米的市场竞争力，同时也是促进农业增效、农民增收的重要途径（曾松亭，杂交水稻，2010，S1：550-552）。

优良水稻品种的培育和优质稻米品种品牌的创制是实现优质稻米产业化的前提和关键（刘与忠，中国粮食经济，2010，12:24-25）。然而，这些还不足以解决优质稻米产业化发展过程中出现的许多问题。近年来，由于受经济利益的驱使，优质稻米品牌的假冒事件层出不穷，利用伪劣的稻米品种进行掺假，不仅给优质稻米的品牌形象造成极大的负面影响，同时也给稻米加工企业以及消费者带来严重的利益损失。以黑龙江著名的优良食味稻米品牌“五常大米”为例，其加工品种主要是“五优稻一号”、“五稻三号”、“富士光”以及“稻花香二号”，而市场上销售假“假米”往往是一些收购的散装大米。由于长期缺乏必要的稻米真实性和纯度检测技术，其品牌质量得不到保证，致使五常优质稻米的产业化发展陷入困境（英犁等，绿色中国，2010，14：50-52；杨立坚，科协论坛，2011，1：152）。因此，如何实现市售稻米品种真实性和纯度的快速鉴定开始成为科研单位、质量监督部门、稻米加工企业以及消费者等多方密切关注的问题。

目前，稻米品种真实性和纯度鉴定的方法虽然较多，如碾米品质法、外观观察法、蒸煮食味法、蛋白质分析法等，但这些方法的适用范围狭窄，可靠性不高，鉴定效果也并不理想。随着分子生物学的发展，基于DNA变异的分子标记开始被广泛应用于不同植物品种的真实性和纯度鉴定，由于该方法直接以DNA的形式出现，其差异体现的是不同品系的基因型差异，因而较其它物理、化学方法更为简单、准确（金伟栋等，上海农业学报，2006，22（1）：104-108）。因此，利用分子标记技术来进行稻米品种真实性和纯度鉴定是目前最佳的技术方案。

高质量基因组DNA的提取是实现稻米品种分子鉴定的基础。目前关于从水稻叶片、茎秆、幼穗、干种子等组织器官中提取基因组DNA的方法国内外报道的很多（Dellaporta SL et al., Plant Mol. Biol. Rep., 1983, 1 (1): 19-21; 田洁等，应用与环境生物学报，2004，10（2）:143-145；赵红霞等，湖北大学学报（自然科学版），2006，28（4）：389-392；韩美丽等，江西农业学报，2009，21（5）：1-3）。然而，这些方法均不适合进行稻米品种真实性、纯度的分子鉴定。这是由于市场上销售的精加工稻米仅含有胚乳组织，而胚乳中存在大量阻碍DNA提取的次生物质如淀粉、蛋白质、多糖、酚类杂质等，因此与水稻其它部位相比，稻米胚乳DNA的提取，特别是单粒稻米胚乳DNA提取，还存在着一定的难度（郑霏琴等，植物生理学通讯，1993，29 （6）： 438-440；沈文彪等，遗传，2003，25（2）：208-210）。因此，建立一种能从单粒稻米胚乳中提取高质量基因组DNA的方法，不仅能有效用于稻米品种真实性和纯度的分子鉴定，解决其真伪判别的关键性技术难题；同时，还可用于水稻大片段基因的特异扩增，为其功能基因组研究奠定基础。 

三、发明内容

技术问题： 本发明涉及一种从单粒稻米胚乳中提取高质量基因组DNA的方法。针对稻米胚乳富含淀粉、蛋白质、多糖、酚类杂质等特点，采用特殊的提取步骤（如去除多糖、充分裂解细胞、降解蛋白等），从单粒稻米胚乳中获得浓度、纯度较高的基因组DNA。这些DNA不仅能有效用于稻米品种真实性和纯度的分子鉴定，同时还可用于水稻大片段基因的特异扩增。

技术方案：

本发明的内容是一种从单粒稻米胚乳中提取高质量基因组DNA的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）去除稻壳、种皮、果皮、胚的单粒稻米，经牛皮纸包裹后，用研磨棒砸碎装入1.5 mL离心管；