傅立叶近红外漫反射非破坏性测定花生种子主要脂肪酸含量

应用傅立叶变换近红外漫反射光谱技术非破坏性地快速定量分析了花生种子的油酸、亚油酸、棕榈酸等主要脂肪酸含量。建立的油酸、亚油酸、棕榈酸预测数学模型交叉验证的统计参数为:油酸的决定系数(R2)为98.74%,均方差(RMSECV)为1.87;亚油酸的决定系数(R2)为98.97%,均方差(RMSECV)为1.5;棕榈酸的决定系数(R2)为96.02,均方差(RMSECV)为0.52;硬脂酸的决定系数(R2)为73.91%,均方差(RMSECV)为0.37。分析结果的准确度接近常规化学方法,完全能满足花生品质育种的要求,并在遗传后代中筛选出油酸/亚油酸比值高达15.00以上的材料4份。高比值材料的油酸与亚油酸总和比一般花生品种高2个百分点以上,而棕榈酸含量低3个百分点多。     

花生籽仁含油量近红外模型的构建及其应用

花生（Arachis hypogaea L.）籽仁含油量是花生品质评价的重要指标,建立快速高效的含油量检测方法,对加快高油花生品种选育意义重大。本研究选用高油亲本宇花14（含油量59.32%）与低油亲本LOP215（含油量48.97%）杂交构建的RIL群体为建模材料,使用Thermo公司（美国）生产的Antaris II型傅立叶变换近红外光谱分析仪对229份样品籽仁进行光谱采集,随后测定籽仁含油量。利用偏最小二乘法（partial least squares, PLS）构建花生籽仁含油量近红外定标模型,该模型的内部验证均方差（root mean square error of cross validation, RMSECV）为0.885,相关系数R²=0.9147。选用未参与建模的21份花生材料对该模型进行外部验证,模型预测值和化学测定值的决定系数R²=0.9492,表明该模型可适用于花生籽仁含油量检测。利用该模型对宇花14与LOP215杂交后代群体进行筛选,获得含油量超过55%的优良株系21个,含油量低于48%的株系9个,可为花生高低含油量品种选育提供种质材料。     

近红外反射光谱技术预测花生种子含水量

选取116份大花生为实验材料,应用近红外反射光谱技术,结合偏最小二乘法,采用交叉检验建立了大花生含水量的近红外模型。优化结果表明,原始光谱不经过预处理,光谱范围为4597．7～11988C1TI-1,维数12,此时建立的模型校正结果最佳。模型决定系数（形）为93．62,根均方差（RMSECV）为1．17。用该模型对20个未参与建模的实验材料进行预测,偏差为-1．781～1．902,相对误差为0．122Voo～2．855％。结果表明含水量模型具有很好的预测准确性,可用于鲜食花生种子水分含量快速检测。     

傅立叶近红外漫反射光谱技术在花生脂肪酸分析中的应用

选取高油酸花生品系与普通油酸含量花生品种搭配的4个杂交组合共计987份F2种子,应用近红外反射光谱技术,结合偏最小二乘法,采用检验集检验,成功构建了花生油酸、亚油酸、棕榈酸、4种有害脂肪酸(棕榈酸、花生酸、山嵛酸、二十四碳烷酸)、碘值(IV)和不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸(U/S)等6个近红外模型。各模型决定系数(R2)分别达到94.67、95.72、86.36、83.71、94.90和73.53,预测根均方差(RMSEP)分别为2.52、1.91、0.60、0.67、1.57和0.27。各模型预测偏差分别为-4.399~4.838、-2.011~1.874、-1.247~1.438、-1.634~1.420、-2.231~3.733、-0.533~1.396,预测相对误差分别为0.562~9.687、0.055~7.010、0.642~12.72、0.636~11.464、0.217~4.145、1.582~17.934。上述模型可用于花生种子脂肪酸快速分析预测,在花生脂肪酸品质育种、高油酸花生种子生产和原料花生质量控制中具有重要价值。     

高油玉米群体油分、蛋白质和淀粉含量近红外分析模型的构建

以BHO高油玉米F2∶3家系为材料,应用主成分空间和傅里叶变换近红外光谱分析技术,采用偏最小二乘回归法(PLS),建立了测定高油玉米子粒的油分、蛋白质和淀粉含量的近红外校正模型。预处理分别采用一阶导数 矢量归一化、一阶导数 多元散射校正及直线相减等方法,主成分维数分别为5、9、9。验证分析表明,所建立的油分、蛋白质和淀粉含量的校正模型的校正和预测效果最好,其校正决定系数(R2cal)分别为0.950、0.973、0.976,交叉验证决定系数(R2cv)和外部验证决定系数(R2val)在0.918～0.948,各项误差(RMSEE、RMSECV、RMSEP)在0.305%～0.721%。结果表明,所建立的高油玉米完整子粒品质性状三成分模型的准确度和精确度均较高,可以满足高油玉米群体大量样品无损品质分析的需要。     

野生花生高油基因资源的发掘与鉴定

以花生属22个近缘野生物种87份种质为材料,系统鉴定和分析野生花生种子含油量。结果表明,野生花生中存在丰富的高油资源,其含油量最低值、最高值和平均值均高于栽培种花生资源的对应值。发掘出高油种质(含油量≥58%)12份,其中Arachis appressipila是目前所发现的花生资源中含量最高的种质,含油量达62.90%。不同物种以及同一物种不同资源的含油量差异很大,如A.appressipila的10-2含油量62.90%,11-7的含油量为55.92%。A.appressipila、A.macedoi和Arachissp的平均含油量较高,分别为57.54%,57.64%和57.68%。通过SSR分析表明,在所获得的高油野生花生材料中,四倍体野生种A.monticola与栽培种花生的亲缘关系最近,其次为花生区组的二倍体野生种A.villosa。根据SSR扩增结果,绘制了高油野生花生材料的指纹图谱。     

近红外测定丹参提取浓缩过程中的丹参酮类的含量

目的利用近红外技术(NIR)研究复方丹参片中丹参的提取浓缩过程中丹参酮类成分的监测模型,实现生产过程中的在线质量监控。方法利用NIR光谱扫描在线监测检测技术,以丹参的提取浓缩过程中的样品为研究对象,关联UPLC检测技术和化学计量学的数据处理方法,建立二氢丹参酮、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ和丹参酮Ⅱ A的NIR模型。结果二氢丹参酮的最佳波段分别为12489.3-7498.3cm~(-1)和6102～5446.3 cm~(-1),决定系数(R~2)=98.47,相对分析误差(RPD)为8.09,内部交叉均方差分别为(RMSECV)=5.21;隐丹参酮的最佳波段为 6102～5446.3 cm~(-1),RMSECV=23.9,R~2=97.41,RPD 为 6.22;丹参酮Ⅰ的最佳波段为 6102～5446.3 cm~(-1),RMSECV=13.8,R~2=98.21,RPD 为 7.48 和丹参酮ⅡA的最佳波段为7502.1～5446.3 cm~(-1),RMSECV=112,R~2=98.13,RPD为7.31,验证集样品的验证结果的相对误差均在5 %以内。结论建立的二氢丹参酮、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡA的模型预测性良好,可用于丹参的提取浓缩的实时监控和质量控制。     

近红外光谱法快速测定甘蔗蔗汁蔗糖分

本试验应用傅立叶变换近红外光谱透射技术快速定量分析甘蔗蔗汁蔗糖分。利用内部交叉证实和自动优化功能和对预测数学模型进行优化,得到蔗汁蔗糖分预测数学模型的决定系数为99．41％，均方差为0．214；蔗汁蔗糖分近红外分析结果的准确度是可接受的。对近红外光谱技术在甘蔗科研和生产中的应用前景进行了讨论。     

一种国产近红外仪分析油菜籽三种主要品质参数研究

利用中国农业科学院油料作物研究所研制的NYDL-3000智能型多参数粮油品质速测仪分析了油菜籽含油量、硫甙和芥酸含量,测定结果与传统化学方法进行了比较,其中含油量结果与PC-120核磁共振仪和MATRIX-I傅立叶变换近红外光谱仪做验证。内部交叉验证结果显示：含油量、硫甙和芥酸含量的决定系数R2分别为0.954 3、0.985 3和0.982 3,均方差分别为0.0469 、0.419 8和0.160 4,T检验显示三种品质参数交叉验证集的近红外光谱法（NYDL-3000）预测值和化学值差异均不显著。外部检验结果表明：硫甙含量、含油量两种方法测定值的相关系数分别为0.837 6和0.951 7,平均绝对误差分别为7.54％和0.02％,均在平均绝对误差允许的范围之内;成对数据双尾t检验表明,近红外光谱法和化学法两者结果差异不显著。芥酸分析中,NYDL-3000将342份样品中3份低芥酸材料判定为高芥酸,近红外光谱法和化学法两者结果符合率达99.12%。含油量的测定结果显示：NYDL-3000和PC-120、MATRIX-I结果的相关系数分别为0.956 6和0.901 5,平均绝对误差分别为0.78％和3.06％。研究结果表明,利用NYDL-3000智能型多参数粮油品质速测仪所建立的品质模型可以满足油菜育种对早代材料芥酸、硫甙含量和含油量的快速测定要求。     

基于核磁共振法的花生品种含油量遗传变异分析

建立准确快速而且不破坏种子的含油量检测方法,对花生品质育种至关重要。本研究利用非破坏性的核磁共振法与索氏提取法对60份黄淮及长江地区主推品种的含油量进行了测定,结果表明两种方法测定结果差异不显著。利用核磁共振法对4个生态环境下种植的60份花生品种进行了种子含油量鉴定,发现含油量在不同环境中表现出极显著差异,其中石家庄种植材料的含油量最高,周口种植材料的含油量最低。综合分析4个环境的鉴定结果,中花16、中花15和冀花11号等3个品种在4个环境中含油量均高于55%。利用195对多态性SSR引物对60份材料进行遗传多样性分析,基因多样性指数和多态信息含量指数(PIC)的平均值分别为0.393和0.349,60份花生品种之间的遗传距离为0.049~0.731,平均为0.388,遗传距离大于0.5的材料所占比重为23.95%。SSR标记与含油量相关性分析结果显示,有11个SSR引物与含油量极显著相关,其中,7个标记位点包括AGGS1280-288、AGGS1442-201、AHGS0288-182、AHGS1578-266、AHGS1891-276、AHGS2036-200和GM1940-122与高含油量相关,这些相关标记和标记位点为花生含油量QTL分析奠定了基础。     

花生早熟品种(系)油分和蛋白质含量与收获期关系的初探

花生(Arachis hypogaea L.)油分和蛋白质含量是花生品质的两大主要指标。弄清花生油分和蛋白质含量与环境条件的关系对品质育种和栽培具有重要意义。据文献报道,油菜推迟收获,粒重和含油量会下降;豆类种子随发育时间的增加蛋白质含量上升;大豆的含油量也与发育条件有很大关系,花生在这方面的研究报道甚少。本文拟通过对花生早熟品种(系)的分     

基于近红外模型的芝麻核心种质油脂和蛋白质含量变异分析

本研究以290份芝麻核心种质为研究对象,采用近红外光谱技术,建立了芝麻含油量和蛋白质含量的近红外测定分析模型,采用该模型对4个环境分别种植收获的700份芝麻核心种质材料的含油量和蛋白质含量进行检测。结果表明:外部验证结果显示模型值和化学精测值间的相关系数分别为0.970 2和0.975 6,说明所建立模型具有很好的预测能力,近红外光谱技术可用于芝麻含油量和蛋白质含量的快速检测;芝麻的含油量由北向南逐渐降低,蛋白质则是由北向南逐渐升高;含油量和蛋白质含量均呈正态分布,变异丰富,变异系数分别为4.92%和6.25%,多样性指数分别为1.98和2.08;芝麻含油量和蛋白质含量与种皮颜色呈极显著负相关,随着种皮颜色变浅含油量和蛋白质含量均呈上升趋势;筛选出含油量58%以上的种质15份,蛋白质含量24%以上的种质20份。本研究将为芝麻重要品质性状改良提供技术和材料。     

近红外反射光谱(NIRS)测量棉子中油份和蛋白质含量的研究

本研究对近红外反射光谱分析法测量棉子油份和蛋白质含量的可行性和方法进行了探讨。采用索氏抽提法测量了112份常规棉花品种种仁的油份含量,选择其中87份代表性样品建立数学模型,用剩下的25份验证该模型,其NIRS的预测值与化学值之间的相关系数R=0.9656,预测标准差(SEP)为3.55%。用凯氏定氮法测量了103份棉子种仁的蛋白质含量,选择其中的80份建立数学模型,用剩下的23份验证该模型,其NIRS的预测值与化学值之间的相关系数R=0.9727,预测标准差(SEP)为3.56%。结果表明,本研究所构建的数学模型可以用来快速准确地测量棉子的油份和蛋白质含量。     

C型不育玉米品种授高油花粉后的子粒品质变化

通过对利用高油玉米花粉给C型胞质不育玉米单交种授粉得到的子粒与高油玉米子粒进行品质分析,发现前者除淀粉与含油量、蛋白质间呈负相关(r=0.36,r=-0.76)、含油量与赖氨酸、能量密度之间呈正相关(r=0.47,r=0.88)、赖氨酸与能量密度呈正相关(r=0.35)外,含油量与蛋白质间,淀粉、蛋白质与赖氨酸、能量密度之间相关系数未达到5%显著水平,含油量(3.96%～8.47%)每提高1%,淀粉含量减少0.57%,赖氨酸增加0.008%,能量密度每100g增加27.42 kj;而后者除淀粉与能量密度相关不显著外,其它营养成分之间相关关系均达到极显著水平,其中含油量与蛋白质、赖氨酸、能量密度呈正相关(r=0.83,r=0.95,r=0.70),淀粉与含油量、蛋白质和赖氨酸呈负相关(r=0.87,r=0.78,r=0.84),赖氨酸和蛋白质、能量密度呈正相关(r=0.85,r=0.66).含油量(7.18%～14.09%)每提高1%,淀粉含量减少1.74%,蛋白质含量增加0.36%,赖氨酸含量增加0.0164%,能量密度100g增加16.83 kJ.高油玉米(含油量7.1%～16.09%)给常规玉米(含油量3.71%～4.26%)授粉,含油量、淀粉含量、蛋白质含量和赖氨酸含量的花粉直感效应值分别为0.37、-0.27、0.27和0.24.     

花生种质资源的含油量和蛋白质含量的相关分析

本文分析了花生品种资源的含油量和蛋白质含量的相互关系.结果表明.花生种子的含油量与蛋白质含量之间呈负相关.但相关的程度在国内资源与引进资源之间、各植物学类型之间不一样.国内资源的相关系数绝对值比国外资源的大,这种绝对值在各类型之间的表现是:普通型>珍珠豆型>龙生型>多粒型.     

一个与花生含油量相关的InDel标记的开发

为了开发与含油量紧密相关、能用于分子辅助高油育种的分子标记,本研究根据与花生含油量相关的位点设计了29对引物,并在7份品种中进行初步筛选。结果显示,有一对引物ID14-3表现出多态性,可以分别扩增出278bp(ID14-3a)和272bp(ID14-3b)的片段。进一步用该引物对171份品种组成的自然群体进行扩增,含ID14-3b的品种平均含油量为48%,含ID14-3a的品种平均含油量为46%。ID14-3b与花生品种的高含油量相关,可以用于花生含油量的分子标记辅助选择育种和高油种质鉴定。     

西藏白菜型油菜种子油体、蛋白体、含油量和蛋白质含量的相关性分析

通过测定36份来自西藏不同地区的白菜型油菜农家种、野生近缘种种子含油量及蛋白质含量,并根据含油量将材料分为高(含油量50%~55%)、中(含油量40%~49.9%)、低(含油量20%~39.9%)油组,利用Leica DM5000生物显微镜对高、中、低油组材料的油体及蛋白体特征进行观察和比较分析,通过相关性分析研究种子含油量、蛋白质含量、油体粒径、蛋白体粒径间的关系。结果表明,西藏白菜型油菜油体以圆形为主,蛋白体为近圆形。高油组油体数量多、粒径大,蛋白体粒径大、数量相对少,两者平均粒径分别为2.12和5.24μm;中油组油体和蛋白体数量和粒径介于高油组和低油组之间,平均粒径分别为1.82和4.58μm;低油组油体粒径小、数量相对少,蛋白体数量多但粒径小,两者平均粒径分别为1.44和3.81μm。相关分析显示,油体粒径与含油量呈显著正相关,与种子蛋白质含量呈极显著负相关;蛋白体粒径与蛋白质含量相关性小;种子含油量与蛋白质含量呈显著负相关。因此,在今后培育西藏高油白菜型油菜品种时应将油体粒径大且数量多,蛋白体数量少且粒径大作为筛选亲本的条件,将有助于高油白菜型油菜新品种选育。     

抗青枯病花生资源的种子大小 及主要品质性状的遗传分化

以123份不同类型的抗青枯病花生种质为材料,对荚果大小、种子大小、出仁率、蛋白质、含油量和脂肪 酸等性状遗传分化进行了研究。研究结果表明,在我国抗青枯病花生资源中,高油酸种质资源较多,这些资源的荚 果及种仁大小,油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、花生烯酸、山嵛酸含量性状均存在丰富的遗传变异;但是,高 含油量资源较少,而且在含油量、蛋白质含量和出仁率方面的遗传多样性不丰富。根据12个与种子品质相关性状 信息, 123份抗青枯病资源被分成2组5亚组13个品种群,这些品种(群)与已被广为利用的骨干抗病亲本协抗青 和台山三粒肉之间存在很大的遗传分化。     

利用GGE双标图分析花生品质性状的基因型-环境互作

花生品质性状的稳定性和基因型-环境互作研究，可为花生品质育种及不同生态区域花生品种的选择提供参考依据。本研究利用GGE-biplot工具，对我国黄淮海花生主产区16个花生品种两年间的品质性状进行了综合分析，包括含油量、油酸、亚油酸、棕榈酸和蛋白质含量等。结果显示，5个品质性状均有较高的GGE总变异值（主成分因素PC1和PC2变异的总和），变幅在61.5%-79.9%之间，以含油量的GGE变异值最低，为61.5%，油酸含量的GGE变异值最高，为79.9%。16个花生品种2年间部分品质性状表现较为一致，其中濮花9519的含油量表型值波动最小，山花9号的亚油酸含量表型值波动最小，开农49是油酸含量表型值最为稳定的品种，天府23号是棕榈酸含量和蛋白质含量表型值最为稳定的品种。初步明确了徐州和濮阳分别适合高油花生和高油酸花生种植，确定了不同生态类型试点下较适合种植的品种，为花生品种推广应用提供了参考。     

中国花生种质主要生化品质分析

对我国１７ 个花生主产省的１０４１ 份花生品种资源的蛋白质、脂肪与脂肪酸的含量、品质间关系以及品质与纬度间联系等进行了探索。研究发现各省五类型花生蛋白质平均含量与纬度负相关，种质蛋白质含量变幅为１３６７％ ～３４８２％ ，珍珠豆型花生平均蛋白质含量居各类型花生之首，为２９２８％ 。全国各类型花生脂肪平均含量除龙生型花生外，亦与纬度弱负相关，品种资源中脂肪含量变幅为３９９６％ ～５８６４％ ，最高的是湖北省珍珠豆型的竹山红坪与山东省中间型７８０３，含油量均为５９８％ ；花生脂肪与蛋白质含量为负相关。