[发明专利]一种鉴别不同转基因水稻的方法

说明书

技术领域

本发明属于转基因植物的检测领域，尤其涉及一种鉴别不同转基因水稻的方法。

背景技术

转基因技术是指将外源基因通过生物、物理或化学手段导入其它生物基因组，以获得外源基因稳定遗传和表达的遗传改良体。

水稻是我国第一大粮食作物，年产量约占粮食总产量的38％，其生产关系着国家的粮食安全。转基因技术突破了水稻传统育种的限制，为保障我国的粮食安全提供了新的途径。随着水稻基因工程技术的飞速发展，转基因水稻的研究成果斐然。近20年来，利用转基因技术已成功研发出了多种转基因水稻，获得了大量目标性状遗传和表达稳定、农艺性状优良的转基因水稻株系。与此同时，转基因成分的检测方法也越来越受到重视。

目前，转基因成分检测方法，可分为定性检测法和定量检测法。目前常用的转基因作物检测方法有PCR检测法、化学组织检测法、酶联免疫吸附法、外源基因整合鉴定法、Westren杂交法、生物测定检测法等。常规的一些转基因植物的检测方法已经不能满足目前快速、准确检测的需要，这些方法有的需要转膜、杂交，操作繁琐、费用高，有的不适合批量样本的检测，严重限制了其应用。转基因检测技术的发展趋势是操作简便、费用较低、适用性强。

授权公告号为CN 101343665的发明专利公开了一种转基因抗虫水稻的快速检测方法，其原理是采用4条特异引物及一种具有链置换活性的DNA聚合酶，在63～65℃对样品DNA模板进行扩增，短时间扩增出大量产物。其鉴定采用肉眼直接观察反应管内沉淀的混浊度或者通过加入SYBR Green颜色变化判断扩增与否；此方法涉及特异引物以及DNA的扩增，成本高，操作复杂，费时费力。

发明内容

本发明提供了一种鉴别不同转基因水稻的方法，该方法能够快速、无损、简便的实现不同转基因水稻的鉴别。

一种鉴别不同转基因水稻的方法，包括以下步骤：

(1)向水稻种子样本发射波数范围为4000～10000cm^-1的近红外光谱，并采集所有水稻种子样本的漫反射光谱信息；

(2)分别对所有的水稻种子样本的漫反射光谱信息进行预处理，利用主成分分析法提取预处理后特征光谱区段的光谱特征信息，选取主成分，并获取各个主成分的得分；

(3)以所有水稻种子样本光谱信息对应的各个主成分得分作为输入，以水稻种子样本对应的转基因类型设定值作为输出，建立模型；

(4)根据步骤(1)～(2)获取待测水稻种子光谱的各个主成分得分，将其带入(3)中所述模型，获得待测水稻种子的转基因类型；

水稻为转蛋白基因水稻和转调控基因水稻。

水稻转入不同基因后，会引起水稻种子内部结构和组成的变化。水稻转入蛋白基因后，会引起水稻种子主要引起蛋白质结构的变化；而转入调控基因后，根据其调控的细胞代谢网络，会导致水稻种子蛋白质和淀粉等组分结构发生变化；因此，转蛋白基因水稻种子与转调控基因水稻种子的内部结构和组成方面存在着差别。

近红外光谱可记录物质中含氢基团C-H、O-H、N-H、S-H、P-H等振动的倍频和合频吸收，因而近红外光谱具有丰富的物质内部结构和组成信息。向不同转基因水稻种子发射近红外光谱后，会引起近红外吸收波长与强度的差别，但这种差别无法通过近红外光谱图进行肉眼识别，通过主成分分析减少光谱信息变量数目，建立水稻种子光谱信息与水稻转基因类型的关系模型，从而将两种转基因水稻图像信息间的细小差异进一步突出显示，转变为可识别的信号，最终实现水稻转基因的类型的快速鉴别。

步骤(1)中，所述水稻种子样本为转蛋白基因水稻种子样本和转调控基因水稻种子样本。

步骤(2)中，由于通过仪器采集的原始光谱中除包含有效信息外，还包含来自各方面因素所产生的噪声信号，这些噪声信号会对光谱信息产生干扰，从而影响模型的建立和对待测水稻转基因类型的预测；为了实现光谱噪音的滤除、数据的筛选以及消除其他因素对数据信息的影响，需要对光谱进行预处理。通过比较分析，预处理方法优选为常用的标准正态变换法。