[发明专利]一种花青素型紫玉米的选育技术

说明书

技术领域

本发明属于玉米育种技术，特别是一种花青素型紫玉米的选育技术。

背景技术

花青素是一种强有力的抗氧化剂。为了消除自由基对人体的损伤，预防和治疗与自由基有关的多种疾病，如癌症、心脏病、高血压、过早衰老、糖尿病、关节炎等，服用富含花青素的保健品或食品成为最有效的方法之一。目前国内外提取花青素的原料一般是紫葡萄、蓝莓、橘子、树莓等有色水果，紫甘薯等作物果实，植物中有色的花，紫萝卜、红辣椒、西红柿等各种等有色蔬菜等。但以这些为原料存在以下缺点：

1.原料种植和生产地受地理条件气候限制，栽培技术要求比较严格；

2.采摘、贮藏、运输不便，且需要较严格的条件；

3.原料产量低，生产成本高；

4.其功效不如紫玉米花青素。

发明内容

本发明的目的是利用紫玉米控制花青素的显性基因，选育出花青素型玉米新品种。从而提供一种高产量、高含量、高功效的花青素植物资源，用于加工花青素食品、饮品和花青素的提取。

本发明的内容是：采用多位点花青素显性基因纯合，多性状聚合，早代选择，微创伤单粒鉴定的育种方法育成富含花青素的紫玉米自交系。再用紫玉米自交系组配成紫玉米单交种，具体技术方法如下：

多位点花青素显性基因纯合：首先将多个位点上控制花青素性状的显性基因聚合，即以常规育种方法将与各器官花青素有关的基因，包括苞叶、叶鞘、茎杆花青素基因A1、A2，果皮和穗轴花青素基因P1，花药、糊粉粒、支持根花青素基因R，加深植株颜色的基因C2，叶鞘、茎杆、苞叶、雄穗色素加强基因B聚合，构建成富含花青素的遗传背景A1A2C2BP1R。

多性状聚合：在花青素的遗传背景下，将糯质、大苞叶、大果穗、高产、高配合力、优良的农艺性状聚合，育成紫色糯玉米自交系。

早代选择：在自交系选育过程中，根据胚乳在自交当代即通常所指的分离世代的前一代发生分离的特点，提前进行胚乳糯性和颜色鉴定。

微创伤单粒鉴定：在含水量降到16％以下时，在籽粒上方的一角，切破侧面果皮2～3mm，露出胚乳，对胚乳进行单粒选择，鉴别出蜡质或非蜡质胚乳。选得的蜡质籽粒即糯质性状纯合的紫糯玉米；播种非蜡质籽粒，经鉴定获得的非蜡质纯合果穗即为普通型紫玉米。以同样方法在早代对胚乳颜色进行选择，选得的白色胚乳即为纯合的白胚乳紫玉米；播种黄胚乳籽粒，经鉴定得到的黄色纯合果穗即为黄胚乳紫玉米。

紫玉米单交种的组配：以紫糯玉米为双亲配制紫糯玉米杂交种；或以紫玉米与紫糯玉米配制紫玉米杂交种；或以紫糯玉米、紫玉米为亲本，与紫色性状为隐性的普通玉米、糯玉米配制紫玉米杂交种。供次年生产之用。其F1代的果皮、糊粉层、穗轴、苞叶、雄穗、茎秆、叶脉等部位为紫色，可用于花青素食品加工、花青素提取和鲜食糯玉米。

本发明的紫糯玉米自交系为沈农ZS717、沈农ZF740，紫玉米自交系为沈农ZS513，可用于配制紫玉米杂交种。

本发明中使用的另外亲本是生产上已经公开使用的糯玉米、普通玉米自交系。

选育过程：

1996年开始，我们以引自国外带有紫色植株、苞叶、果皮、穗轴基因和加强基因的Stock 6为父本，以品质优良、农艺性状突出的中国白糯玉米材料为母本杂交，将各性状的花青素基因及糯质基因聚合，通过早代选择、微创伤单粒鉴定(胚乳颜色、蜡质性)，经过10个世代，在2006年选育成纯合紫糯玉米自交系沈农ZS717和普通型紫玉米自交系沈农ZS513。通过与其他普通玉米、糯玉米、黑玉米测配，证明该紫色性状对多数玉米材料表现为显性，即F1代苞叶、果皮、穗轴、糊粉层为紫色。经过化验分析和提取试验证明富含花青素。

1998年开始，以中国血缘的带有紫色基因和紫色植株、苞叶、果皮、穗轴、花丝、糯和非糯质性状的杂合群体为原始材料，通过早代选择和微创伤单粒鉴定，对各性状的花青素基因及糯质基因聚合和基因型纯合。在沈阳、海南经过11个世代，2006年选育成纯合的紫糯玉米自交系沈农ZF740。经测配，证明该紫色性状对大多数玉米材料表现为显性，即F1代为植株紫色，苞叶、果皮、穗轴、糊粉层为紫色。经过化验分析和提取研究证明富含花青素。