CN111855655A - 一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法与应用，属于植物育种技术领域。本发明利用单粒或数粒种子进行鉴定，能够有效、快速便捷鉴定糯玉米种质或品种口感类型，判定淀粉质地软硬程度。可克服无法直接从籽粒外观和形态表现型判别，或抽取乳熟期胚乳、经制作切片、染色、显微观察，也不必通过蒸煮品尝鉴定口感，既费时费力又耗费资源的不足与缺点，快速便捷识别不同基因型品种或种质的品质类型。是一种不需种植直接判别种质质地口感，或早代通过鉴定，直接选择获得优良品质种质的高效、准确的育种材料鉴定技术。

Description

一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法与应用
技术领域
本发明属于植物育种技术领域，具体涉及一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法与应用。
背景技术
糯玉米(Zea mays L.sinensis Kulesh)为玉米属(Zea mays L.)籽粒胚乳基因发生突变而产生的亚种，又称粘玉米或蜡质型玉米，具有较高的经济价值、营养价值和加工价值，糯玉米颜色丰富，常见的有白色、黄色、黑(紫)色，彩(多)色糯玉米等。糯玉米起源于中国广西和云南地区等西南地区，由硬质玉米发生突变，经人工选择而逐渐出现了糯质类型，受单个隐性基因(wx)控制，这个基因位于第9染色体上，功能是抑制颗粒凝结性淀粉合成酶的活性，导致直链淀粉全部由淀粉分支酶转换为支链淀粉(Amylopectin)积累在胚乳中，表现为糯性。
大约在上世纪五十年代美国的衣阿华州最早培育出了糯玉米杂交品种。糯玉米广泛应用于发展淀粉工业、鲜食和真空包装食品。我国大规模糯玉米育种始于20世纪80年代，我国育种资源丰富，近20年来在自交系和品种选育领域获得了巨大成功，尤其是近20年来在鲜食和真空包装食品的推动下，产业规模和效益发展迅速，整体水平处于国际领先水平，但在种质基础研究领域还存在一些瓶颈。
糯玉米育种取得突破性进展的基础和重点在于种质资源的创新，而种质的创新关键是鉴定技术。糯玉米质地的柔软性是咀嚼时食味品质的重要特性之一，直接决定了口感好坏，与品种品质的优劣相关。咀嚼时柔软性与淀粉质地有关，以往研究利用乳熟期籽粒，以微创方式用注射针抽取胚乳，制作切片经碘液染色后通过显微镜观察淀粉形态，以球形或平面形态判定种质质地，此种方法需要田间种植，耗费时间、资源、土地、人工。蒸煮后品尝鉴定方式同样需要田间种植、管理、采摘收获、蒸煮、品尝鉴定，既费时费力，又消耗时间、资源、土地和人工。采用透射光观察完整或部分籽粒，难以准确区分软硬质及中间形态的胚乳，有种皮颜色的品种更是无法采用此法鉴定。随着方便食品的迅速发展，蒸煮后常温存放或冷藏糯玉米穗及籽粒食品受到人们的喜爱，无“返生”口感、食用不需加热的软质糯玉米品种有着良好的消费市场。
因此，基于糯玉米胚乳淀粉形态及种质资源特征，需要寻找一种快速、高效、准确的质地类型鉴定方法，用于鉴别糯玉米种质资源，为创新材料和育种服务。
发明内容
为了克服现有技术中仅从籽粒外观、形态或蒸煮品尝鉴定糯玉米质地类型的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法。该方法快速、高效、准确、便捷。
为了克服仅从籽粒外观、形态或蒸煮品尝鉴定糯玉米质地类型的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种快速便捷鉴定糯玉米(wx)基因型种质或品种品质类型的方法。
本发明的另一目的在于提供一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法的应用。
实践证明，本发明可有效、快速便捷鉴定糯玉米(wx)基因型种质或品种类型，是一种不需种植直接判别种质质地口感，或早代通过鉴定，直接选择获得优良品质种质的高效、准确的育种材料鉴定技术。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法，包括如下步骤：
切割完熟干燥糯玉米种子胚乳，观察切开的断面鉴定糯玉米淀粉质地形态，判别糯玉米口感类型。
具体包括如下步骤：
(1)选取不同颜色、类型的糯玉米品种F1或种质(纯系)的种子，要求种子完熟干燥，一般含水量低于20％；
(2)准备一把小刀，选取步骤(1)中待鉴定糯玉米品种或种质1粒或数粒种子；
(3)选取步骤(2)中待鉴定糯玉米品种或种质单粒或数粒种子能够代表该种质形态和遗传特征；
(4)准备一块硬质材料，在其上徒手用小刀沿平行于胚方向从籽粒顶部较完整地将籽粒切成两瓣；
(5)观察切开的断面，如胚乳结构疏松，较易粉碎，呈白粉状或不透明状，可判定软质胚乳；如胚乳结构较硬、光滑、光泽好，组织致密，不易粉碎，呈透明状，可判定为硬质胚乳；如胚乳结构介乎前两者之间，呈半透明中间状态，判定为中间型胚乳；
(6)比较利用该方法与常规蒸煮品尝方法鉴定某一品种的一致性。
常规蒸煮品尝方法主要通过如下步骤实现：
(1)种植F1代杂交品种或高代稳定种质，进行田间管理等；
(2)在适合鲜食采摘期后约5～7天左右取套袋果穗(此时过了最佳适摘期)；
(3)蒸煮后，等果穗放凉或0～4℃冷藏，组织3～5人切块品尝判别籽粒食味口感，给出品尝结果。
本发明的快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法，可用于糯玉米品种或种质类型的鉴定或检测。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明利用单粒或数粒种子进行鉴定，能够有效鉴定糯玉米种质或品种口感类型，判定淀粉质地软硬程度。可克服无法直接从籽粒外观和形态表现型判别，或抽取乳熟期胚乳、经制作切片、染色、显微观察，也不必通过蒸煮品尝鉴定口感，既费时费力又耗费资源的不足与缺点，快速便捷识别不同基因型品种或种质的品质类型。
(2)本发明的方法可有效鉴定糯玉米(wx)基因型种质或品种质地类型，是一种不需种植直接判别种质类型，或早代通过鉴定，直接选择获得优良品质种质的高效、较为准确的育种材料鉴定技术。
附图说明
图1是实施例1中2个不同品种籽粒剖面胚乳形态差异图；其中，左为美玉21号，右为斯达糯50。
图2是实施例2中2个不同品种籽粒剖面胚乳形态差异图；其中，左为美玉27号，右为斯达糯50。
图3是实施例3中3个不同品种籽粒剖面胚乳形态差异图；其中，左为YN811，中为澳甜糯75，右为苏玉糯906。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所用的美玉21号购于海南绿川种苗有限公司、斯达糯50购于北京中农斯达农业科技开发有限公司、美玉27号购于海南绿川种苗有限公司、YN811购于重庆市农业科学院、澳甜糯75购于天津市南澳种子有限公司、苏玉糯906购于江苏沿江地区农业科学研究所。上述所有玉米品种均在“全国农技中心文件-农技种[2020]27号-全国农技中心关于印发2020年国家玉米品种试验实施方案的通知”中公开，也均可从广东省农业科学院作物研究所获得。
实施例中的常规蒸煮品尝方法主要通过如下步骤实现：
(1)种植F1代杂交品种或高代稳定种质，进行田间管理等；
(2)在适合鲜食采摘期后约5～7天左右取套袋果穗(此时过了最佳适摘期)；
(3)蒸煮后，等果穗放凉或0～4℃冷藏，组织3～5人切块品尝判别籽粒食味口感，给出品尝结果。
实施例1
本发明提供一种快速便捷鉴定糯玉米(wx)基因型种质或品种品质类型的方法。能够有效鉴定糯玉米种质或品种口感质地，判定淀粉软硬程度。本发明包括选取糯玉米品种或种质的完熟干燥种子，徒手用小刀沿平行于胚方向从籽粒顶部将籽粒切成两瓣；观察切开的断面，判定软质、硬质或中间型胚乳等。
详细过程如下：
(1)准备糯玉米品种或种质种子，要求种子完熟干燥，一般含水量低于20％：美玉21号(基因型wxwx)、斯达糯50(基因型wxwx)；
(2)准备一把小刀，选取步骤(1)中待鉴定品种1粒或数粒种子；
(3)准备一块硬质材料，在其上徒手用小刀沿平行于胚方向从籽粒顶部将籽粒切成两瓣；
(4)观察切开的断面，美玉21号胚乳结构疏松，较易粉碎，呈白粉状或不透明状，可判定为优质软质类型；斯达糯50胚乳结构不易粉碎，较硬、光滑、光泽好，组织致密，呈透明状，可判定为硬质类型；美玉21号、斯达糯50籽粒剖面胚乳形态差异图，如图1所示。
(5)该方法鉴定美玉21号、斯达糯50口感与常规蒸煮品尝方法一致。
实施例2
一种快速鉴定糯玉米基因型品种或种质类型的方法。详细过程如下：
(1)待鉴定糯玉米品种或种质种子，要求种子完熟干燥，一般含水量低于20％：美玉27号(基因型wxwx)、斯达糯50(基因型wxwx)；
(2)准备一把小刀，选取步骤(1)中待鉴定品种1粒或数粒种子；
(3)准备一块硬质材料，在其上徒手用小刀沿平行于胚方向从籽粒顶部将籽粒切成两瓣；
(4)观察切开的断面，美玉27号胚乳结构疏松，较易粉碎，呈白粉状或不透明状，可判定为优质软质类型；斯达糯50胚乳结构不易粉碎，较硬、光滑、光泽好，组织致密，呈透明状，可判定为硬质类型；美玉27号、斯达糯50籽粒剖面胚乳形态差异图，如图2所示。
(5)该方法鉴定美玉27号、斯达糯50口感与常规蒸煮品尝方法一致。
实施例3
一种快速鉴定糯玉米(wx)基因型种质或品种类型的方法。详细过程如下：
(1)待鉴定糯玉米品种或种质种子，要求种子完熟干燥，一般含水量低于20％：YN811(基因型wxwx)、澳甜糯75(基因型wxwxsh2sh2)、苏玉糯906(基因型wxwx)；
(2)准备一把小刀，选取步骤(1)中待鉴定品种1粒或数粒种子；
(3)准备一块硬质材料，在其上徒手用小刀沿平行于胚方向从籽粒顶部将籽粒切成两瓣；
(4)观察切开的断面，澳甜糯75胚乳结构疏松，较易粉碎，呈白粉状或不透明状，可判定为优质软质类型；苏玉糯906胚乳结构不易粉碎，硬而且光滑、光泽好，组织致密，呈透明状，可判定为硬质胚乳；YN811胚乳结构形态介于前两者之间，判定为中间型胚乳；YN811、澳甜糯75、苏玉糯906籽粒剖面胚乳形态差异图，如图3所示。
(5)该方法鉴定YN811、澳甜糯75、苏玉糯906口感质地类型与常规蒸煮品尝方法鉴定相符。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法，其特征在于：包括如下步骤：
切割完熟干燥糯玉米种子胚乳，观察切开的断面鉴定糯玉米淀粉质地形态，判别糯玉米口感类型；
如胚乳结构疏松，较易粉碎，呈白粉状或不透明状，判定软质胚乳；如胚乳结构较硬、光滑、光泽好，组织致密，不易粉碎，呈透明状，判定为硬质胚乳；如胚乳结构介乎前两者之间，呈半透明中间状态，判定为中间型胚乳。
2.根据权利要求1所述的一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
(1)选取不同颜色、类型的糯玉米品种F1或种质的种子，要求种子完熟干燥，一般含水量低于20％；
(2)准备一把小刀，选取步骤(1)中待鉴定糯玉米品种或种质1粒或数粒种子；
(3)选取步骤(2)中待鉴定糯玉米品种或种质单粒或数粒种子能够代表该种质形态和遗传特征；
(4)准备一块硬质材料，在其上徒手用小刀沿平行于胚方向从籽粒顶部将籽粒切成两瓣；
(5)观察切开的断面，如胚乳结构疏松，较易粉碎，呈白粉状或不透明状，判定软质胚乳；如胚乳结构较硬、光滑、光泽好，组织致密，不易粉碎，呈透明状，判定为硬质胚乳；如胚乳结构介乎前两者之间，呈半透明中间状态，判定为中间型胚乳。
3.根据权利要求1或2所述的一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法，其特征在于：
步骤(4)中，将籽粒切成两瓣是指较完整地将籽粒切成两瓣。
4.权利要求1～3任一项所述的一种快速鉴定糯玉米品种或种质类型的方法在糯玉米品种或种质类型的鉴定或检测中的应用。
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