[发明专利]一种快速高效无损鉴别高赖氨酸糯玉米籽粒的方法

说明书

本发明涉及一种快速高效无损鉴别高赖氨酸糯玉米籽粒的方法。本发明所提供的方法，在糯玉米籽粒发育的特定时期收获籽粒，以籽粒表型为鉴别指标。使用本发明所述方法对高赖氨酸糯玉米籽粒进行鉴定，鉴别高赖氨酸糯玉米籽粒的准确度在90%以上，平均为93%。本发明所提供方法克服了化学取样检测后玉米籽粒破坏，而未检测的籽粒无法保障是高赖氨酸籽粒的缺陷。本发明所提供的方法也可省去对自交后代利用分子标记辅助检测的步骤。

技术领域

本发明涉及植物育种领域，具体涉及一种快速高效无损鉴别高赖氨酸糯玉米籽粒的方法。

背景技术

糯玉米是鲜食玉米的主要类型之一，具有风味独特、营养丰富等优点，是我国重要的果蔬类农产品。随着消费水平提高，消费者对高端优质、高营养农产品的需求日益增强，提高糯玉米的营养品质是糯玉米育种的发展方向。赖氨酸是人体必需氨基酸之一，在人体发育、增强免疫、提高中枢神经组织功能等方面有非常重要的作用，也被称为第一必需氨基酸、第一限制氨基酸。开展高赖氨酸糯玉米育种，提高糯玉米中赖氨酸含量，有着重要意义。

opaque-2基因能显著提高玉米籽粒中赖氨酸含量，是目前研究和利用最多的高赖氨酸基因。将opaque-2基因供体与受体亲本杂交，利用常规育种方法，或常规育种+分子标记辅助育种的方法，是目前选育高赖氨酸玉米种质的主要途径。opaque-2基因表现为隐性单基因遗传，只有在隐性纯合时才表现高赖氨酸性状，因此，无论使用哪种育种方法，准确鉴定出后代中赖氨酸含量高的籽粒是进行高赖氨酸玉米育种的关键。

现有技术多采用分子标记辅助检测高赖氨酸玉米育种过程中的高赖氨酸玉米植株，这种方法需要对所有收获的籽粒进行全部种植，然后所有单株取叶片提DNA，需要耗费较多的土地资源，成本较高，时间较长。现有技术还利用化学方法检测高赖氨酸玉米育种过程中的高赖氨酸玉米籽粒，但化学方法检测赖氨酸含量需要破坏籽粒，浪费来之不易的育种材料，且因为一般是抽样检测，未取样检测的籽粒也无法保障是高赖氨酸籽粒。

发明内容

本发明的目的是提供一种鉴别高赖氨酸糯玉米籽粒的方法。本发明所提供的方法可以高效、无损、快速的检测得到高赖氨酸糯玉米籽粒。且本发明所提供方法可实现对全部糯玉米籽粒都进行鉴别，挑选得到高赖氨酸糯玉米籽粒的准确度在90%以上，平均达93%。

糯玉米籽粒的胚乳含有近100%的支链淀粉，籽粒成熟后呈蜡质不透明状态，因此在糯玉米中导入赖氨酸调控相关基因后，即使糯玉米籽粒的胚乳呈现不透明，也不能以此判断赖氨酸调控相关基因已导入糯玉米中。使得通过常规眼观的方法不能准确鉴别高赖氨酸含量的糯玉米，增加了对高赖氨酸含量的糯玉米籽粒的鉴定难度。

利用分子标记辅助检测和化学测定是鉴别高赖氨酸糯玉米籽粒的主要方法。分子标记辅助检测时需提DNA，且土地利用等成本较高，时间较长。化学方法检测赖氨酸含量需要破坏籽粒，且一般是抽样检测，未取样检测的籽粒也无法保障是高赖氨酸籽粒。

基于此，本发明第一方面，提供一种鉴别育种过程中高赖氨酸糯玉米籽粒的方法，在糯玉米蜡熟期收获籽粒，选取胚乳质地不透明的籽粒。

为了进一步确保鉴别的准确度，本发明提供的方法选在糯玉米授粉后的38-42天收获籽粒，选取胚乳质地不透明的籽粒；

进一步地，本发明提供的方法，选在糯玉米籽粒含水量在35-45%时收获籽粒，选取胚乳质地不透明的籽粒。

发明人首次发现，在上述糯玉米生长发育时期（糯玉米蜡熟期、糯玉米授粉后的38-42天和/或糯玉米籽粒含水量在35-45%）进行收获时，籽粒含水量较大，普通糯玉米籽粒胚乳中因较多水分会呈现部分晶莹状态和较亮的光泽，此时不透明的糯玉米籽粒胚乳是由赖氨酸基因导致的。随着籽粒继续成熟，籽粒胚乳失水干燥，普通糯玉米籽粒则会呈现其典型的蜡质不透明的胚乳特征，而此时高赖氨酸糯玉米籽粒仍呈现不透明状态，因此，籽粒完全成熟干燥或收获较晚、水分含量较低时，难以鉴别其中的高赖氨酸籽粒。