NlRS定量分析油菜种子含油量、蛋白质含量数学模型的创建

用近红外光谱(NIRS)分析油菜品质。采用残余法测试了近2116份甘蓝型油菜品种资源种子的含油量，用近红外仪采集数据，选择1288份代表性样品，建立了数学模型。用该模型测试96份待测样品，其NIRS的测试值与残余法测试的油菜种子含油量实测值相关系数为0．9503．相对误差小于3．5％．用凯氏定氮法测试了637份油菜籽饼粕的蛋白质含量，选择168份代表性样品，建立数学模型。30份样品检测模型，NIRS测试值与凯氏定氮法测试的油菜籽饼柏蛋白质含量的实测值相关系数为0．9515．相对误差小于6％。结果表明，这2个数学模型已经可用来准确、快速、无污染、低消耗的测试油菜种子含油量和蛋白质含量。     

四川生态区甘蓝型油菜自交种和自然种品质成分的比较

1材料与方法 试验于2007年6～9月于四川省农业科学院郫县基地油菜品质测试室进行。供试材料为四川生态区861份甘蓝型油菜。采用近红外光谱分析技术（NIRS）测试861份甘蓝型油菜自交种和自然种粗脂肪、硫苷含量。仪器采用FOSS公司5000型近红外谷物分析仪,测试室温为20～25℃,空气湿度60％以下。数据一致性分析以荣廷昭介绍的方法进行,相关回归分析通过SPSS13．0完成。     

NIRS定量分析油菜种子含油量、蛋白质含量数学模型的创建

 用近红外光谱 (NIRS)分析油菜品质。采用残余法测试了近 2 116份甘蓝型油菜品种资源种子的含油量 ,用近红外仪采集数据 ,选择 12 88份代表性样品 ,建立了数学模型。用该模型测试 96份待测样品 ,其NIRS的测试值与残余法测试的油菜种子含油量实测值相关系数为 0 .950 3 ,相对误差小于 3 .5% ,用凯氏定氮法测试了 63 7份油菜籽饼粕的蛋白质含量 ,选择 168份代表性样品 ,建立数学模型。 3 0份样品检测模型 ,NIRS测试值与凯氏定氮法测试的油菜籽饼粕蛋白质含量的实测值相关系数为 0 .9515,相对误差小于 6%。结果表明 ,这 2个数学模型已经可用来准确、快速、无污染、低消耗的测试油菜种子含油量和蛋白质含量     

四川生态区甘蓝型油菜自交种和自然种品质测试的比较研究

[研究目的]比较研究四川生态区甘蓝型油菜自交种和自然种粗脂肪、硫苷含量的测试结果有无差异;[方法]对四川生态区861份甘蓝型油菜自交种和自然种用近红外光谱法(NIRS法)进行品质测试;用SPSS统计分析软件对测试结果进行相关和回归分析;[结果]以NIR法测试甘蓝型油菜自然种粗脂肪含量普遍较自交种高,自交种粗脂肪含量与自然种粗脂肪含量差异达1%显著水平,自交种与自然种硫苷含量差异不显著.自交种和自然种粗脂肪、硫苷含量的NIR法测试结果间相关关系、线性回归方程均达1%显著水平,自然种粗脂肪(y1)、硫苷(y2)含量与自交种粗脂肪(x1)、硫苷(x2)含量测试结果间的回归方程分别为y=16.844 0.614x1,y2=-0.620 1.017x2;[结论]在甘蓝型油菜育种中,对粗脂肪的选择应侧重考虑自然种含量,兼顾考虑自交种含量,对硫苷的选择则可同时考虑自然种和自交种含量.     

中国甘蓝型油菜硫苷含量及组份分析

 采用高效液相色谱法测定了中国499份甘蓝型油菜籽硫苷组份与含量，用统计学方法分析了不同硫苷含量水平下各硫苷组份标准差、变异系数及硫苷分量对总量的影响。结果表明，高硫苷、中硫苷甘蓝型油菜籽中主要组份是脂肪族2-羟基-3-丁烯基硫苷和3-丁烯基硫苷，其含量在2种类型中分别为60.33、31.42和30.38 ?mol·g-1、20.18 ?mol·g-1，比例为81.16%和73.92%；低硫苷甘蓝型油菜籽中主要组份是吲哚族4-羟基-3-吲哚甲基硫苷和芳香族苯乙基硫苷，含量为7.36 ?mol·g-1和4.38 ?mol·g-1，占硫苷总量的51.52%。2-羟基-3-丁烯基硫苷和3-丁烯基硫苷在高硫苷油菜中含量最高，变异系数最小，分别为12.4和16.6，是高硫苷甘蓝型油菜的主要组份；二者在中硫苷油菜中表现同于高硫苷甘蓝型油菜；4-羟基-3-吲哚甲基硫苷在低硫苷甘蓝型油菜籽变异系数最小，在高、中、低不同硫苷含量油菜中平均含量变化范围为6.04～7.98 ?mol·g-1，在高硫苷油菜中仅占5.34%，低硫苷菜籽中为32.31％，是低硫苷油菜硫苷的主要组份。芳香族苯乙基硫苷在低硫苷油菜籽中含量明显高于在高硫苷油菜籽中含量。     

两种方法测定油菜种子品质指标的含量及相关性分析

[目的]研究应用近红外光谱分析技术(NIR)测定油菜种子品质指标的可行性。[方法]用NIR测定油菜种子中各品质指标,并将其与化学方法进行比较。[结果]与化学方法比较,NIR测定油菜种子中芥酸、硫苷、含油量、油酸、水分测定值的差异均不显著(P>0.05),相对误差分别为2.03%、2.51%、0.89%、1.06%和2.50%;2种方法测定结果的相关系数分别是0.999 9、0.999 6、0.997 7、0.999 2和0.966 4。[结论]NIR可以应用于油菜品质指标的测定,能为油菜育种提供相对准确的数据。     

酸雨胁迫对双低油菜籽粒品质的影响

[目的]研究酸雨对双低油菜各项品质指标的作用,为生态环境对农产品品质调控及防治酸雨对农作物危害提供科学依据。[方法]以秦优七号双低油菜为供试品种,通过大田模拟酸雨喷淋试验,研究酸雨胁迫后双低油菜籽粒中硫苷和芥酸含量以及各项品质指标的动态变化。[结果]随着酸雨酸度的增加,双低油菜籽粒中硫苷、芥酸、亚油酸和花生酸含量则相应升高;而双低油菜籽粒蛋白质、氨基酸、粗脂肪、可溶性糖、硬脂酸和油酸等含量则相应降低;双低油菜籽粒还原糖、总酸度和亚麻酸等含量随酸雨pH值降低呈先升后降的变化。酸雨pH值≤3．5,双低油菜硫苷含量≥25．0μmol／g,芥酸含量I〉0．30％,质量变差;酸雨pH值≤1．5,硫苷含量≥30．0μmol／g,芥酸含量≥0．40％,超过国家质量标准要求而不能进入市场。[结论]酸雨对双低油菜籽粒品质下降有重要的影响。     

甘蓝型优质杂交油菜产量与品质性状的相关分析

为了探明油菜产量对品质性状的影响,以三北98和油研599为材料,采用正交旋转设计研究甘蓝型优质杂交油菜产量与品质性状的相关.结果表明:1)三北98和油研599油菜品种产量对品质性状的影响均以芥酸含量的变异系数最大,且2个品种的芥酸含量均低于2％,三北98为0.90,油研599为1.24％;棕榈酸含量的变异系数最小.2)不同产量水平的品质性状,三北98廿碳烯酸的含量存在显著差异,油研599种子蛋白质的含量存在极显著差异,而2个油菜品种各品质组合性状间均无显著差异.3)产量与品质性状间的相关为芥酸、含油率与产量呈负相关,种子蛋白质、亚油酸、亚麻酸含量与产量呈正相关,硫苷、棕榈酸、硬脂酸、廿碳烯酸与产量的相关系数较小;产量与品质组合性状间的相关为饱和脂肪酸、脂蛋总量、不饱和指数、不饱和脂肪酸、18碳脂肪酸总量、不饱和脂肪酸总量与芥酸链脂肪酸总量之比、油酸与亚油酸之和与产量呈正相关,芥酸链脂肪酸总量与产量呈负相关.4)同一品种产量大幅度增加时,芥酸、含油量及芥酸链脂肪酸总量呈下降趋势,而种子蛋白质、亚油酸、亚麻酸、饱和脂肪酸、脂蛋总量、不饱和指数、不饱和脂肪酸总量、18碳脂肪酸总量、不饱和脂肪酸总量与芥酸链脂肪酸总量之比、油酸与亚油酸之和呈上升趋势.     

应用近红外（NIRS）技术分析小样品油菜籽粒含油量及硫甙含量

【目的】对193份甘蓝型油菜籽粒进行常量样品（3.0 g）及小量样品（0.3 g） 含油量及硫甙含量近红外光谱分析技术（NIRS）分析和回归模型研究,以期在育种过程中建立实用的油菜小样品含油量及硫甙含量测定数学模型。【方法】利用NIRS对甘蓝型油菜籽粒进行含油量及硫甙含量测定,并进行回归分析。【结果】在众多回归模型中,对于小量样品籽粒含油量及硫甙含量,二次模型均为最优拟合模型,回归方程式分别为：y=40.190+0.892x-0.007x2（R2=0.970）;y=-92.040+0.748x+0.002x2（R2=0.960）（y为常量测量结果,x为小量测量结果）。【结论】获得的二次回归方程式可以很好地将小量样品测定数据转化为常量样品分析结果,为高含油量和低硫甙油菜品种的选育奠定基础。     

稻米脂肪含量近红外光谱分析技术研究

 应用近红外光谱（NIRS）分析技术和偏最小二乘法（PLS）建立稻米脂肪定量分析数学模型，并比较糙米粒和糙米粉NIRS数学模型对预测稻米脂肪含量的效果差异。结果表明，当利用糙米粒和糙米粉NIRS数学模型对样品进行预测时，内部交叉验证预测值和真值之间的决定系数（R2）分别为94.44%和95.54%，内部交叉检验的标准差（RMSECV）分别为0.09%和0.08%；外部验证预测值和真值之间的R2值分别为79.51%和87.10%，预测标准差（RMSEP）分别为0.24%和0.26%，平均相对误差（ARE）分别为4.11%和3.30%。内部交叉验证和外部验证结果证明，糙米粒和糙米粉NIRS数学模型均具有较高的预测准确性，可应用于稻米营养品质改良实践。     

近红外光谱和纸层析法分析单粒油菜籽脂肪酸的研究

油菜脂肪酸组分含量的高低受胚基因型控制,而不受母本基因型控制,因此对性状优良的油菜育种材料进行早期低芥酸的单粒选择意义深远.我们通过试剂及试剂浓度等的优化研究,建立了高效实用的分析半粒油菜籽芥酸的纸层析技术.研究表明,单粒油菜籽芥酸与油酸 亚油酸的相关系数高达-0.9693,选择低芥单粒油菜可以达到同时科学有效地选择高的油酸和亚油酸的育种目的.同时,通过对扫描次数、分辨率和光谱数据预处理等的系统研究,对照气相色谱法,建立了单粒油菜籽芥酸品质的NIRS分析技术.单粒油菜籽芥酸(扫描次数128,分辨率4 cm-1)模型是最佳工作曲线,其决定系数R2为0.79,均方差RMSECV为4.81.半粒纸层析技术结果准确,但操作繁琐,又损伤种子,不利于出苗;而NIRS为无损伤检测方法,快速高效,无污染较准确.两者都能科学有效地应用于品质育种中间材料和早世代材料的选择.     

甘蓝型低芥酸、低硫甙油菜新品种“沪油12”的选育

采用品种间杂交和复交的方法,经过田间农艺性状的选择和实验室品质分析,育成产量高、菜油和菜籽饼粕品质优、熟期适中和抗（耐）病性较好的甘蓝型低芥酸、低硫甙（简称双低,下同）油菜新品种”沪油１２”。该品种菜油中芥酸含量０．２１％,有益于人体健康的亚油酸含量２４４２％,油酸含量５８．９９％,它是一种比传统菜油营养价值更高的新型菜油。该品种菜籽饼粕中硫甙含量２５．９９μｍｏｌ／ｇ,能直接作蛋白饲料喂养畜禽。该品种的培育成功对改善食用菜油的品质和提高菜籽饼粕的经济价值都具有十分重要的意义。     

大白菜种质资源的研究和应用

近缘种有益性状的发现和利用是作物改良的重要途径。本研究通过对大白菜和甘蓝型油菜相关性状的分析研究发现:大白菜种质中具有低硫甙、高含油量的资源。进一步研究表明:大白菜种质中主要硫甙为3-丁烯基硫甙,与甘蓝型双低油菜主要硫甙2-羟基-3-丁烯基硫甙不同,为一种新的低硫资源;大白菜饱和脂肪酸含量比甘蓝型油菜平均低0.6个百分点,特别是棕榈酸(C16:0)低1个百分点。而油酸含量却比甘蓝型油菜平均高3.65个百分点。若将低硫、低饱和脂肪酸、高油酸材料与甘蓝型油菜杂交,定向选择,是可以选育出低饱和脂肪酸、高油酸和更低硫甙的品种(系)。     

利用甘蓝型油菜高密度SNP遗传图谱定位油酸、 亚麻酸及芥酸含量QTL位点

【目的】菜籽油包括多种脂肪酸组分,提高油酸（C18:1）含量,降低亚麻酸（C18:2）和芥酸（C22:1）含量是油菜育种改良和遗传研究的重要目标。本研究利用刚开发的油菜60K芯片构建的高世代重组自交系群体遗传连锁图谱,对3个不同环境中影响甘蓝型油菜品质的油酸、亚麻酸及芥酸含量进行QTL定位分析,研究结果可对脂肪酸组分QTL位点在不同的群体之间准确比较分析。【方法】以高芥酸亲本GH06为母本和低芥酸亲本P174为父本构建高世代重组自交系,分别于2008年在德国吉森、德国霍亨里特及2009年德国吉森3个不同的环境中设置田间试验,收获自交种子,采用近红外分析方法3次重复对种子的脂肪酸组分进行分析。利用油菜60K芯片对重组自交系群体进行基因型分析,DNA样品预处理及芯片处理严格按照Illumina Inc公司Infinium HD Assay Ultra操作说明进行。取最小阈值LOD 5.0利用MSTmap软件构建遗传图谱。QTL定位所用的遗传图谱包括2 756个SNP位点,覆盖甘蓝型油菜基因组1 832.4 cM。利用Windows QTL Cartographer复合区间作图法对油酸、亚麻酸及芥酸含量进行QTL定位。【结果】在3个环境中,油酸和芥酸含量均表现为极显著负相关,相关系数均达到-0.95,且表现为主基因控制的性状,芥酸和亚麻酸表现负相关,油酸与亚麻酸表现正相关。3个性状在3个环境中共检测到14个QTL,在A08和C03上都检测到油酸和芥酸含量重叠的主效QTL位点。在3个环境中,油酸主效QTL位点解释表型变异19%-31%,芥酸主效QTL位点解释表型变异19%-34%,两者表现加性效应相反。A08和C03染色体上的芥酸主效QTL位点加性效应在3个环境中为7.6到9.6,加性效应来自低油酸、高芥酸亲本GH06。亚麻酸属于典型的数量性状,受环境影响较大,在3个环境中检测到不同的微效QTL位点,解释表型变异3%-12%。遗传图谱与物理图谱比较分析发现,脂肪酸去饱和酶FAD2基因位于亚麻酸QTL qA05C18:3的置信区间,而脂肪酸延长酶FAE1基因位于芥酸QTL qA08C22:1的置信区间。【结论】利用该套油菜60K芯片准确定位了油酸、亚麻酸及芥酸QTL位点,位于A08和C03染色体上的芥酸主效QTL位点同时也是油酸的主效QTL位点,该研究结果有利于不同群体在使用该套SNP芯片分析及对脂肪酸组分定位后准确比较分析。     

利用野生甘蓝改良油菜Ogu CMS恢复材料的菌核病抗性

【目的】 油菜生产受菌核病危害严重,但油菜中缺乏抗源,严重限制了油菜抗菌核病育种进程。萝卜胞质不育系（Ogu cytoplasmic male sterility,Ogu CMS）是生产油菜杂交种最好利用的授粉控制系统之一,但目前还没有抗菌核病油菜Ogu CMS恢复系选育的报道。野生甘蓝中存在高抗菌核病的资源,以抗病野生甘蓝为抗源,拟将野生甘蓝的菌核病抗病遗传成分转入Ogu CMS材料中,发展优质抗菌核病的油菜Ogu CMS恢复材料,为进一步发展抗菌核病的油菜Ogu CMS恢复系提供资源。【方法】 首先采用抗菌核病野生甘蓝Brassica incana与白菜种间杂交,经胚挽救及染色体加倍技术发展人工合成甘蓝型油菜;然后将人工合成甘蓝型油菜与含Ogu CMS的油菜杂交,后代自交,并利用与甘蓝抗病QTL连锁的marker进行分子标记辅助选择（marker-assisted selection,MAS）,筛选携带主效抗病位点C1-QTL和C9-QTL的材料;MAS选中的材料通过侧枝离体接种鉴定评价其菌核病抗性,选择相对感病度S（susceptibility）显著低于甘蓝型油菜中双9号（耐病对照）的材料进行籽粒硫苷和芥酸含量测定,选择籽粒品质相对较好的材料进行恢保测定,筛选含抗病位点、抗菌核病、且结实率较好的Ogu CMS恢复材料。【结果】 成功获得抗病甘蓝与白菜杂交发展的人工合成甘蓝型油菜AC1-4,其菌核病抗性显著高于甘蓝型油菜中双9号;AC1-4与Ogu CMS甘蓝型油菜4Q292杂交产生了146个F₁单株,从中选择到含有甘蓝C1-QTL和C9-QTL、结实正常、相对感病度S分别为0.66和0.40的2个单株4C99和4C115发展F₂世代;并从124个F₂植株中筛选出8份材料自交发展了982个F_2:3单株,并从中筛选到50株含有抗病位点C1-QTL和C9-QTL的植株,其相对感病度S介于0.34—0.89;其中有2份籽粒品质接近单低的材料5X82-2（硫苷含量为45.38 μmol·g^-1饼粕）和5X82-7（芥酸含量为6.5%）。【结论】 改良了油菜Ogu CMS恢复材料的菌核病抗性。     

响应面结合主成分分析优化菜籽粕固态发酵工艺

以硫代葡萄糖苷(硫苷)降解率、粗蛋白含量和菜籽小分子蛋白得率为发酵菜籽粕品质的评价指标,通过主成分分析得到主成分向量F1,以F1为响应值,进行响应面分析,从而优化枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BS-012固态发酵菜籽粕的工艺参数。结果表明:菜籽粕固态发酵的工艺参数为接种量4.2%,发酵温度30.1℃,含水率49.9%,发酵时间47.3h;在该条件下获得的发酵菜籽粕其硫苷降解率为60.89%,粗蛋白含量为40.63%,菜籽小分子蛋白得率达15.91%,与各指标单独进行响应面优化相比,差异不显著(P>0.05)。说明采用响应面结合主成分分析的优化方法对发酵后菜籽粕品质的综合优化具有较好的效果。