近红外光谱技术测定油料种子脂肪酸的研究进展

近红外光谱技术(NIRS,near infrared spectroscopy)因其无损、快速、不使用化学试剂的特点,在油料种子脂肪酸检测中应用广泛,尤其对大宗油料种子油脂检测、种质筛选等方面具有重要作用。对NIRS在油料种子建模方法和光谱预处理方法进行综述,重点分析NIRS在特种油料种子相关领域的应用现状,总结特种油料种子样品处理、光谱预处理等NIRS建模的主要因素,阐明了NIRS在特种油料作物中的应用对发展我国油料产业的重要意义。     

应用NIRS测定菜豆嫩荚的粗蛋白和纤维含量

本文报道应用近红外反射光谱法(NIRS)测定菜豆嫩荚中的粗蛋白(CP)和酸性洗涤纤维(ADF)含量的研究结果。采用不同的菜豆品种50份为定标样品,NIRS与经典的化学分析法比较,其CP和ADF的复相关系数分别为0.9905和0.9915,标准误分别为0.457和0.315。检测另外36个菜豆品种的CP含量,与化学法相关系数R=0.983,检测标准误(SEP)=0.512,检测30个菜豆品种的ADF,其R=0.956,SEP=0.543。统计分析表明,NIRS技术可以用来快速测定菜豆种质资源的CP和ADF含量。     

不同颗粒大小对高光谱估算土壤有机质含量的影响

研究旨在对不同颗粒大小的土样进行土壤有机质含量高光谱估算建模,以期得到土样制备时合适的土样颗粒大小,减少不必要的工作量。笔者对过10、20、60、100目筛的土样进行高光谱数据测量,并对光谱数据进行反射率(R)、反射率一阶导数(R’)和反射率倒数对数[Log(1/R)]3种光谱数据变换,然后运用偏最小二乘回归法(PLSR)、支持向量机法(SVM)和PLSR-SVM相结合的方法建立土壤有机质含量估算模型。研究结果表明：土壤颗粒大小对土壤光谱反射率有明显影响,颗粒越小,土壤光谱反射率越高;运用PLSR-SVM建立的SOM估算模型比只利用PLSR或SVM建立的模型精度高;当土壤颗粒大小＜0.25 mm时,对于SOM光谱估算模型精度的提高没有太大的帮助。该试验为进行土壤有机质含量高光谱估算制备土样提供指导。     

近红外光谱法测定玉米品质指标的研究

应用近红外光谱法(Near infrared spectroscopy,NIRS)和偏最小二乘法(Partial least squares,PLS)建立玉米粗蛋白质、粗脂肪和粗淀粉定量分析的近红外光谱数学模型,并对模型预测结果的准确性进行了评价。结果表明:近红外预测模型的内部交叉验证决定系数(R2cv)分别为:0.9778,0.9666和0.9927;交叉证实标准差(RMSECV)分别为:0.38,0.40和1.51;模型外部验证决定系数(Rv2al)分别为0.9391,0.9651和0.9875;外部验证标准差(RMSEP)为0.41,0.35和1.31。实际样品的常规分析结果得出玉米粗蛋白质、粗脂肪和粗淀粉的NIRS数学模型具有较高的预测准确性,可应用于玉米育种工作中的大批样品的品质分析。     

近红外光谱法测定玉米秸秆纤维素和半纤维素含量

为了解玉米秸秆资源可转化碳水化合物物质基础,建立了玉米秸秆中纤维素及半纤维素近红外分析模型。利用傅里叶变换近红外漫反射光谱(NIRS)技术和化学计量学软件,结合偏最小二乘法(PLS),通过光谱采集,进行了近红外光谱模型预测及验证。探讨了不同预处理方法对玉米秸秆纤维素和半纤维素含量的NIRS模型影响,获得理想分析模型,相关系数(R)≥0.909。实验结果表明模型对纤维素、半纤维素含量预测平均相对误差为2.34%和2.13%,预测值与化学值误差较小。说明该模型可准确、快速并大量检测玉米秸秆中纤维素和半纤维素含量,提高秸秆生物质资源利用率,促进生物质转化工艺过程。     

不同类别茶叶稀土含量及其稀土元素之间的差异分析

选取乌龙茶、岩茶、绿茶、红茶及黑茶,利用微波消解ICPMS测定16种稀土元素。结果表明,所有测试样品中绿茶的稀土结果未超国家限量标准(≤2 mg/kg),红茶和黑茶超过85份的样品结果合格,而乌龙茶和岩茶仅有1/2左右的样品结果合格。茶叶中不同稀土元素测试结果表明,轻稀土比例高出重稀土2倍以上,且镧(La)+铈(Ce)含量比例占将近1/2、铈(Ce)占1/4以上。因此,通过充分认识不同类别茶叶稀土含量及其内在稀土元素的关系,以期为茶叶品质安全监测和稀土限量标准制订提供科学的理论依据。     

云南山地胶园土壤有机质高光谱估算

有机质是反映橡胶园土壤养分状况的重要指标，其含量快速、高精度估算模型的建立，可以更好地指导胶园精细化生产管理。本研究从景洪市东风农场采集到225个橡胶园土壤样品，并获取土壤样品的光谱反射率和有机质含量数据，对光谱反射率进行噪声波段去除和重采样后，应用3种方法[log(1/R)、MSC、SNV]对重采样后的光谱反射率R进行光谱变换处理，然后对光谱反射率R以及3种变换形式光谱数据进行SG平滑或导数变换模式优选，得到最佳的光谱变换模式为log(1/R)结合SG平滑变换，其中，SG平滑变换模式为导数阶数0、SG滤波窗口5、多项式次数2或3。基于最佳光谱变换光谱数据与土壤有机质含量数据，选择CARS、SPA、CARS-SPA等3种方法提取特征波长，并采用MLR、PLSR和SVR3种方法构建土壤有机质高光谱估算模型。结果显示，CARS-SVR模型估算精度最高，R2、RMSE、RPD分别为0.897、3.990 g/kg、2.947。建立的云南山地胶园土壤有机质含量高光谱最优估算模型，RPD位于2.5～3.0之间，具有很好的估算能力。     

水氮耦合对苜蓿叶片叶绿素含量的影响

通过不同灌水量及不同氮肥施用量处理下的田间小区试验,研究了水氮耦合对苜蓿叶片叶绿素含量的影响。结果表明:不同灌水量处理叶绿素含量大小依次为W3W2≥W4W1,不同氮肥用量处理苜蓿叶绿素含量大小依次为N2N1N4N3,灌水量较大和施氮肥量为中下水平时有利于叶片叶绿素含量的积累。在不同灌水量和施氮量的处理中,以W3(200 m3/667 m~2)N2(2.5 kg/667 m~2)处理的苜蓿叶片叶绿素含量最高。     

8种康乃馨的FTIR研究

为区分康乃馨植物,利用傅里叶红外光谱(FTIR)技术结合主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)方法,测试研究8种康乃馨品种40个样品的红外光谱。结果表明,8种样品红外光谱图比较相似,但在1800~700 cm^-1范围内红外光谱的峰位、峰形及吸收峰强度差异明显。选取1800~700 cm^-1范围内进行二阶导数处理,利用SPSS进行主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)。前3个主成分的累计贡献率达到96.2%,主成分分析准确率达95%,聚类分析准确率达100%。研究结果显示：傅里叶红外光谱(FTIR)技术结合主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)对康乃馨品种进行鉴别是一种可行的方法。     

不同遮荫处理对翠云草叶色变化的影响

本研究以半年生翠云草盆栽为试验材料,研究不同遮荫处理对翠云草叶色变化的影响。试验设置全光照R0(透光率100%NS)、一层遮荫R1(38%NS)、二层遮荫R2(20%NS)、三层遮荫R3(16%NS)和四层遮荫R4(10%NS)共5个处理。处理3个月后,比较叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b、类胡萝卜素、花色素苷、苯丙氨酸解氨酶及可溶性糖含量变化。结果显示,叶绿素含量在3层遮荫处理下最高,叶片表现出特殊的蓝绿色;全光照下,叶绿素含量和花色素苷含量均最低,而类胡萝卜素含量最高,说明叶片受到强光胁迫,是类胡萝卜素而不是花色素苷取代了那部分被破坏的叶绿素,因此叶片表现出红色。方差分析表明,不同遮荫处理对翠云草叶片中叶绿素含量影响极显著,对花色素苷含量影响显著,而对类胡萝卜素含量影响不显著。掌握翠云草叶色在不同遮荫条件下的变化规律,有助于在园林中根据景观需要进行合理配置,创造别具特色的园林植物景观。     

不同有机肥对云南高原红壤生产力的影响

比较不同有机肥对云南高原红壤理化性状的作用,为培肥云南高原红壤提供理论依据。2011—2019年连续8年采用田间定位试验的方法,研究了不同有机肥对红壤理化性状及玉米产量的影响。试验包括冬闲-玉米(CK)、冬闲-玉米+施用腐熟农家肥(FM)、种植并翻压肥田萝卜-玉米(R)、种植并翻压光叶紫花苕子-玉米(V)、冬闲-玉米+玉米秸秆还田(MS) 5个处理。每年玉米收获后,采集0～20 cm耕层土壤样品,测定土壤理化性状。结果表明：与对照相比,R、MS、FM、V增加红壤有机质含量3.92%～14.03%,增加红壤速效钾含量6.64%～76.63%,降低容重6.22%～10.50%;R、FM、V增加红壤碱解氮含量0.70%～24.18%,而MS则降低0.31%;FM提高红壤速效磷含量43.74%,MS、V、R降低红壤速效磷含量2.73%～8.20%;MS、V、FM分别增产玉米217、377、537 kg/hm²,而R处理减产474 kg/hm²,FM、V玉米产量显著高于R。不同有机肥均能提高红壤有机质和速效钾含量,降低容重;FM、V明显提高红壤碱解氮,...     

不同浓度1-MCP对柿果保鲜效果研究及灰色关联性分析

以恭城月柿为试材,采用精准相温(-0.5±0.3)℃结合不同浓度(0(CK)、1、3、5μL/L)1-甲基环丙烯(1-MCP)的处理方式,探索1-MCP最佳处理浓度及对柿果保鲜效果的影响。结果表明,不同浓度1-MCP处理均可保持柿果的感官品质、色泽及抗坏血酸(VC)含量,降低乙烯呼吸速率和丙二醛含量,从而达到延长贮藏期和维持柿果品质的目的,且随着贮藏时间的延长,保鲜效果更加显著,但是对可滴定酸(TA)含量及呼吸强度并无显著影响。灰色关联分析可知,4个处理的关联度分别为0.566、0.885、0.654、0.722,按大小排序为1μL/L 1-MCP>5μL/L 1-MCP>3μL/L 1-MCP>CK,说明采用浓度为1μL/L 1-MCP处理柿果能够具有最佳贮藏效果,5μL/L 1-MCP次之,3μL/L 1-MCP效果较差。     

苹果品质近红外光谱无损检测技术研究进展

近红外光谱(NIRS)分析技术以其快速、无损、多组分同时测定及可在线分析等优势,近年来在苹果品质无损检测应用技术的研究方面取得了重要进展。本文介绍了NIRS分析技术的原理与特点,从苹果品质的定量与定性分析、在线检测及便携式检测等方面综述了国内外NIRS在苹果品质检测中应用的研究进展,并对其应用前景进行了展望。     

紫茎泽兰不同处理方法水提液对云南松种子萌发的化感作用

用紫茎泽兰地上部分的完整鲜样、剪碎鲜样及杀酶烘干样3种不同处理方法的水提液对云南松种子进行处理,观察其对种子萌发的影响.结果表明,不同处理方法水提液对云南松种子萌发的化感作用不同.完整鲜样及低浓度(0.002 5 g/ml)杀酶烘干样水提液发芽高峰出现在第6天,其它处理及对照高峰出现在第7天.就发芽势及发芽速度而言,高浓度时(0.04 g/ml),剪碎鲜样及杀酶烘干样抑制作用较完整鲜样的强,中(0.0l g/ml)低浓度时完整鲜样促进作用大于剪碎鲜样,大部分完整鲜样与杀酶烘干样、剪碎鲜样之间差异达到极显著或显著水平,而杀酶烘干样与剪碎鲜样之间差异不显著.对发芽率来说,3种不同处理方法之间差异都不显著.化感作用的作用形式及作用大小往往与样品处理方式密切相关,在水提实验中,建议用完整鲜样进行浸提.     

对早熟、矮杆、小粒大豆基因型MiniMax作为大豆研究模式材料的探讨

MiniMax是从美国引进的一个生育期短、植株矮、籽粒小的大豆遗传资源,具有成为大豆基础研究模式材料的潜力。本文从3个方面对MiniMax的形态特征和生长发育特性进行了系统研究: (1)参照DUS测试指南,观察、记载了该品系的植物学特性;(2)设置短日照(12 h)和长日照(16 h)两种光周期处理,结合不同播期试验(春播模拟低温、夏播模拟高温),观察不同光、温条件对其生育期、株高、籽粒大小的影响;(3)利用与生育期、株高、籽粒大小等性状相关SSR标记,解析该品系在这些位点的等位变异特点。结果表明,MiniMax在北京夏播自然光照条件下,生育期63.1 d,株高39.0 cm,百粒重4.6 g。不同光、温处理对其籽粒大小影响较小,而对株高和生育期影响较大。MiniMax的光周期敏感度和光温综合敏感度接近于中国北方春大豆早熟品种,而温度敏感度与黄淮夏大豆品种相当。在短日＋高温条件下,MiniMax的营养生长期及全生育期短、植株矮、籽粒小,可作为生长周期短、占地面积小的研究材料;而在长日＋高温条件下,其生育期长、植株高、占用空间大。在MiniMax中检测到与生育期相关的QTL 5个(FT 2-1、Pod mat 13-3、R7 2-2、R3 1-3和R7 1-3),与株高相关的QTL 5个(Pl ht 13-3、Pl ht 17-2、Pl ht 13-2、Pl ht 7-2和Pl ht 11-3),与籽粒大小相关的QTL 5个(Sd wt 6-4、Sd wt 7-3、Sd wt 10-1、Sd wt 12-3和Sd wt 13-8)。作者认为,MiniMax籽粒小,在适宜的光温条件下具有生育期较短、株高矮、占用空间小等特点,可作为大豆研究模式材料使用。     

玉米品种DNA指纹数据库构建的标准化规范

为了保证玉米品种DNA指纹库构建的标准化,从建库标记、检测平台、试剂、样品、评估程序、数据整合、模式库、扩展库、随机盲测等九个方面进行了全面的规范:(1)通过对不同分子标记的比较,确定SSR标记作为建库标记;(2)通过对不同DNA指纹检测方法的比较,确定毛细管电泳结合多色荧光检测方法作为DNA指纹片段分析方法;(3)规范了DNA、引物、Taq酶等试剂质量,以保证数据的稳定性和可重复性;(4)规范了样品来源、样品类型及分析样品数量;(5)确定评估品种的数量及引物的取舍标准;(6)为解决不同来源DNA指纹数据的有效整合问题,提出了固定一套核心引物、提供标准品种、提供标准DNA、确定引物等位基因BIN、规定对异常带型数据处理方式、规定数据的编码方式等6个解决策略;(7)规范了构建模式库的材料名单、来源及构建方式;(8)规范了构建扩展库的材料来源及构建方式;(9)进行数据库数据随机盲测,以评估入库数据质量.以上规范将为不同单位合作开展大规模的DNA指纹库构建研究奠定基础.     

土壤调理粉剂处理下茶园土壤重金属污染特征及潜在风险评价

本文以贵州安顺不同土壤调理粉剂处理下“瀑布毛峰”茶园土壤为供试样品,通过样品测试与理化分析,对CK处理(0 kg/hm²)、A处理(600 kg/hm²)、B处理(750 kg/hm²)和C处理(900 kg/hm²)下茶园土壤重金属含量特征及污染水平进行探讨。结果表明：不同土壤调理粉剂处理下,研究区域土壤重金属Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、As和Cd的变异程度各异,且土壤中这8种重金属含量也各不相同,其中pH、Cr、Pb和Ni含量在C处理中最高,As、Hg和Cd含量在A处理中最高,Cu和Zn含量在B处理中最高;对各重金属元素进行相关性分析可知,Ni与Pb之间存在极显著相关性,表明两者之间的同源性极高,其余元素之间相关性特征不明显;由综合污染指数（P_综）得出A处理为轻度污染,CK处理、B处理和C处理均为中度污染,不同处理土壤中Cr均在国家Ⅱ级标准(GB15618—2008)规定范围内,样点达标率为100%,在所选定的污染评价因子中,Cu的贡献率最高,为土壤主要影响因子,其次是Cd和Ni;研究区土壤重金属单项潜在生态风险指数($E_{r}^{i}$)中Hg属于强生态风险,其余7种重金属处于轻微潜在生态风险等级;综合潜在生态风险指数(RI)平均值为196.79,总体处于中等潜在生态风险水平,Hg对RI的贡献率最大,是最主要的生态风险元素。     

非1B/1R类型小麦雄性不育系KTSP3314A败育的生化机制

为了揭示K型非1B/1R类型小麦不育系雄性败育的生化机制。利用K型非1B/1R类型小麦雄性不育系KTSP3314A,其同型保持系TSP3314B,以K型1B/1R类型小麦雄性不育系K3314A、其同型保持系3314B为对照,分别对其叶片和穗子在不同发育时期的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性和丙二醛(MDA)含量的变化进行测定。结果表明,K型非1B/1R类型小麦不育系中SOD,POD及CAT活性变化与K型1B/1R类型小麦雄性不育系酶活性变化一致,K型非1B/1R类型雄性不育小麦叶片和穗子的超氧化物歧化酶(SOD)后期则较低,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性后期较高,丙二醛(MDA)含量后期较高。说明二者的雄性败育生化机制基本一致,但前者比后者败育的时期较晚。且超氧化物歧化酶(SOD)活性与雄性育性有关。     

以NIRS定量分析甘蓝型油菜、芥菜型油菜饼粕赖氨酸含量

作物品质育种工作需要快速和准确,并且不破坏种子的情况下来测定有关参数,但传统的品质鉴定方法在分析速度和效率以及种子的留存上存在局限性,难以满足上述要求.近红外反射光谱分析技术(near infrared reflectance spectroscopy,NIRS)是一种不需要对种子进行前处理,即可得到几乎全部农产品品质参数的分析技术[1].NIRS技术现已广泛应用于农产品[2]、食品[3]、果汁[4]、饲料[5]等的分析检测.我国该技术的应用虽起步较晚,但在农作物品质分析上已取得了一些可喜的进展[6,7].用近红外仪测试油菜种子的含油量、饼粕的蛋白质含量与硫甙含量,已基本接近和达到化学分析所需求的精度[8].     

大豆表观接触弹性模量的测定

利用质构仪按照美国农业与生物工程师协会ASAE S368.4DEC2000(R2006)标准,结合大豆的生理结构特点,对2011年东北黑龙江产大豆样品分别从长(L),宽(W),高(H)对应的Z、Y、X三个方向进行了压缩实验,测量了加载载荷与对应变形量的关系,运用SPSS软件对数据进行分析处理.得到大豆的表观接触弹性模量、最大破坏力、最大破坏能、破坏点的变形量、破坏点的变形百分比。