玉米果皮厚度的测量方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种玉米果皮厚度的测量方法，包括以下步骤：玉米籽粒用蒸馏水淹没后经高压灭菌处理或者蒸煮处理，取出后将玉米种子进行切割，先将顶部横切，取下顶部，再将剩余部分竖立并沿长轴方向纵切，分成胚面和背胚面，然后从顶部、胚面、背胚面分别剥离果皮，将剥离的果皮置于甘油溶液中软化处理，再擦去果皮多余的甘油溶液置于空气中平衡处理，最后将果皮平铺在铝板上，使用涂层测厚仪测量果皮厚度。本发明专利技术操作简单、制皮容易且剥皮干净、测量结果准确性高，解决了困扰国内外鲜食玉米基础研究和应用研究中玉米果皮厚度难以高效准确测量的行业难题，促进了鲜食玉米由传统的经验育种向精准的分子育种转型升级。

The measurement method and application of corn peel thickness

【技术实现步骤摘要】
玉米果皮厚度的测量方法及应用
本专利技术涉及农产品测量
，具体是一种玉米果皮厚度的测量方法及应用。
技术介绍
玉米果皮是由通过子房壁发育形成的果皮和珠被发育形成的种皮愈合而成，受母体遗传的控制。果皮是玉米籽粒重要的组成部分，果皮的薄厚对保护籽粒胚和胚乳免受病虫害侵入(董艺兰等2011)、爆裂玉米膨化特性(Mohamedetal.1993)、玉米籽粒脱水速率(Stroshineetal.1987)、籽粒乙醇生产效率(Dienetal.2002)、鲜食玉米蒸煮品质(ChoeandRocheford2012)等具有重要的意义。由于果皮的薄厚直接影响到鲜食玉米的口感，一直是鲜食玉米品质育种的重要选择目标性状。研究果皮厚度变化及其遗传规律，对鲜食玉米品质育种及生产具有重要的指导意义。果皮厚度是典型的数量性状，薄果皮具有部分显性，广义遗传力较高(70％-90.5％)，受环境影响较小，控制玉米果皮厚度的基因位点在1.4～5.9个之间。有三种形态变化影响果皮厚度的变化：果皮细胞层数、胚面和背胚面细胞的差异性增厚以及单个果皮细胞壁的增厚。消费者偏好的果皮厚度约为35-60μm，生产上，甜玉米杂交种的果皮厚度在50-148μm之间，4-30层细胞组成。果皮偏厚是我国鲜食玉米品质不高的主要原因。前人对鲜食玉米果皮厚度的鉴定方法进行了大量的研究，摸索出了一些测定方法：螺旋测微尺法(wolfetal.1969；HelmandZuber1972；Martinetal.1980；Choeetal.2012；杜彦超2013)、显微测微尺法(Wolfetal.1969；Choeetal.2012；杜彦超2013；于永涛等2015；朱敏等2016)、果实硬度计法(张士龙等2012)、品尝法。国际上通用的方法是螺旋测微尺法。然而，这些方法在评定果皮厚度性状时既有自身的优势又有各自的缺点：显微测微尺法和螺旋测微尺法测量精度高，但需要较高的实验条件、鉴定效率低；便携式果实硬度计具有操作简单、便于携带、适于在田间操作等优点，但是硬度计所显示的压强值受到果皮厚度、果皮结构和胚乳质地等因素影响，结果略显粗糙，尤其是在测量糯玉米果皮厚度的可靠性上还有待商榷，这些缺陷使得这些方法很难真正在育种实践中加以应用。品尝法是目前在育种上应用最广、操作最简单、为大多数科技工作者认可的一种鲜食玉米果皮厚度评定方法，但是易受鉴定人员主观判断和环境条件影响，鉴定结果容易造成误差，甚至造成有利等位基因的丢失。如何快速、准确地测量玉米的果皮厚度，一直以来是困扰科研工作者的悬而未决的难题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种玉米果皮厚度的测量方法，其操作简单快速、剥皮容易且干净、测量结果准确性高。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种玉米果皮厚度的测量方法，包括以下步骤：玉米籽粒用蒸馏水淹没后经高压灭菌处理或者蒸煮处理，取出后将玉米籽粒进行切割，先将顶部横切，取下顶部，再将剩余部分竖立并沿长轴方向纵切，分成胚面和背胚面，然后从顶部、胚面、背胚面分别剥离果皮，将剥离的果皮置于甘油溶液中软化处理，再擦去果皮多余的甘油溶液置于空气中平衡处理，最后将果皮平铺在铝板上，使用涂层测厚仪测量果皮厚度。优选的是，所述玉米籽粒为成熟期的玉米籽粒，其高压灭菌处理时的温度为105°、时间为6-10min。优选的是，所述玉米籽粒为成熟期的玉米籽粒，其蒸煮处理的时间为50-55min。优选的是，所述玉米籽粒为鲜食期的玉米籽粒，其蒸煮处理的时间为20min。优选的是，高压灭菌处理或者蒸煮处理时，玉米籽粒始终容纳于玻璃瓶中并用蒸馏水淹没。优选的是，甘油溶液中甘油和水的比例为3:1。优选的是，软化处理的时间为20-24h，平衡处理的时间为24h。优选的是，切割时将玉米籽粒放置在载玻片上，剥离果皮时采用尖头镊子。本专利技术所述的玉米果皮厚度的测量方法用于鲜食玉米育种中薄果皮自交系及薄果皮杂交种的选育。本专利技术所述的玉米果皮厚度的测量方法用于果皮厚度基因定位以及分子标记和基因克隆中的表型鉴定。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术采用高温灭菌处理或者蒸煮处理，最后测量的结果更接近鲜食玉米品尝时果皮的实际情况，更能反应鲜食玉米食味品质。传统的浸泡籽粒太硬且不易切割，剥皮时果皮粘连胚乳，高温灭菌或蒸煮后籽粒软、易切割、剥皮也不粘连，相比于传统的单纯浸泡处理时间缩短6倍以上，且籽粒切割和剥皮更容易，切割和剥皮效率提高2倍以上。本专利技术的方法操作简单、制皮容易且剥皮干净、测量结果准确性高，本专利技术的方法测量获得的数据可以用于鲜食玉米育种中薄果皮自交系及薄果皮杂交种的选育。此外，分离群体果皮厚度表型数据结合群体的基因型数据，可开展果皮厚度的基因定位，挖掘薄果皮有利等位基因，可进一步应用于分子标记的开发和以及薄果皮功能基因的图位克隆的基础研究中。本专利技术中使用的涂层测厚仪采用电磁感应和涡流效应两种原理，可无损测量磁性金属基材(如钢、铁及其合金)上非磁性涂镀层的厚度(如油漆、塑料、铜、铬、锌等)，及非磁性金属基材(如铜、铝、锌、锡等)上的非导电涂镀层的厚度(氧化膜、塑料、油漆等。本专利技术首次将涂层测厚仪应用到测量玉米果皮厚度上，将玉米果皮平铺在一块非磁性金属板(铝板)上，根据涡流效应工作原理，快速准确的测量出果皮厚度。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的其中一个实施例中不同测量方法测量BC1F1分离群体不同部位果皮厚度的频率分布图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本专利技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“轴向”、“径向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。<实施例1>田间种植16份不同类型的玉米自交系，在成熟期，每份材料收获代表性的1个果穗，晒干，得到玉米干籽粒，备用。每个果穗选取果穗中部代表性的30粒籽粒，放入玻璃瓶中进行高压灭菌或者蒸煮试验。当剥离难易度越容易，果皮爆裂比率越低，籽粒软硬度为“软”是最合适的高压灭菌或蒸煮条件表1不同温度和高压灭菌时间对玉米干籽粒果皮剥离的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.玉米果皮厚度的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：玉米籽粒用蒸馏水淹没后经高压灭菌处理或者蒸煮处理，取出后将玉米籽粒进行切割，先将顶部横切，取下顶部，再将剩余部分竖立并沿长轴方向纵切，分成胚面和背胚面，然后从顶部、胚面、背胚面分别剥离果皮，将剥离的果皮置于甘油溶液中软化处理，再擦去果皮多余的甘油溶液置于空气中平衡处理，最后将果皮平铺在铝板上，使用涂层测厚仪测量果皮厚度。/n

【技术特征摘要】
1.玉米果皮厚度的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：玉米籽粒用蒸馏水淹没后经高压灭菌处理或者蒸煮处理，取出后将玉米籽粒进行切割，先将顶部横切，取下顶部，再将剩余部分竖立并沿长轴方向纵切，分成胚面和背胚面，然后从顶部、胚面、背胚面分别剥离果皮，将剥离的果皮置于甘油溶液中软化处理，再擦去果皮多余的甘油溶液置于空气中平衡处理，最后将果皮平铺在铝板上，使用涂层测厚仪测量果皮厚度。


2.如权利要求1所述的玉米果皮厚度的测量方法，其特征在于，所述玉米籽粒为成熟期的玉米籽粒，其高压灭菌处理时的温度为105°、时间为6-10min。


3.如权利要求1所述的玉米果皮厚度的测量方法，其特征在于，所述玉米籽粒为成熟期的玉米籽粒，其蒸煮处理的时间为50-55min。


4.如权利要求1所述的玉米果皮厚度的测量方法，其特征在于，所述玉米籽粒为鲜食期的玉米籽粒，其蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭勃，赵晓雷，王奕，王天宇，黎裕，袁文娅，石云素，宋燕春，李春辉，李永祥，张登峰，
申请(专利权)人：天津市农作物研究所天津市水稻研究所，天津市农业科学院，
类型：发明
国别省市：天津;12