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     

油菜收获时间与方式对菜籽含油量及蛋白质含量的影响

选取5个油菜品种,连续2年在合肥巢湖市进行了不同收获时间及不同收获方式(联合收获、分段收获)的菜籽含油量及蛋白质含量的测定。结果表明:在适收期前后4~5天内所有试验品种菜籽的含油量及蛋白质含量稳定性均大于95%;方差分析可知收获方式对多数品种的菜籽含油量和蛋白质含量影响不显著,但中双11对收获方式和收获时间则较为敏感;同时也出现分段收获比联合收获的菜籽含油量低,含蛋白质量高的普遍现象。因此大部分油菜品种在适收期内不管采用联合收获还是分段收获,菜籽含油量及蛋白质含量保持稳定。     

不同含油量油菜种子光谱学特性研究

以3种含油量分别为38%、42%、46%的甘蓝型油菜近等基因系为试验材料,采用完全随机区组于2014年10月1日在湖南农业大学油菜基地进行田间试验。分析了3个材料油菜籽含油量以及对应的光谱,并将含油量与光谱反射率之间的相关性进行分析。结果表明,含油量与光谱反射率有一定的相关性,且不同含油量油菜种子之间存在着一定差异。3个不同含油量油菜品种建立的预测模型均以多项式模型最高,3个品种之间存在差异,可用于预选不同含油量油菜。     

小批量稻谷种子蛋白质含量的近红外透射光谱分析

以完整水稻种子为样品,利用近红外透射谷物分析仪对186份批量稻谷进行扫描并测定了蛋白质含量的参比数据。采用多种数学计量学处理方法和不同的回归统计方法进行定标曲线的开发和比较,优化得到了小批量水稻种子蛋白质含量测定的近红外定标方程。其定标标准偏差(SEC)、交叉检验标准误差(SECV)、定标相关系数(RSQ)和交叉验证相关系数(I-VR)分别为0.255 8、0.279 5、0.972 8、0.967 5。研究采用整粒小量样品(5 g)来分析,效果较好,可直接用于育种早世代选择。     

甘蓝型油菜种子含油量与气象因子的相关性

【目的】明确影响甘蓝型油菜种子含油量的主要气象因子,为高含油量育种提供一定的理论依据。【方法】以12个种子含油量不同的甘蓝型油菜品系为材料,探索在汉中和杨凌2种生态环境下油菜种子发育过程中油分积累的异同,分析油菜角果期主要气象因子与种子油分形成的相关性及对种子含油量的影响。【结果】不同生态环境下油菜种子中油分积累差异显著,汉中花后21~42d为油分快速积累期,持续时间为21d,而杨凌花后28~42d为油分快速积累期,持续时间为14d;在汉中生态环境下,油菜种子含油量与日均最低温度、日均最小湿度呈显著正相关,与日均温差呈显著负相关;在杨凌生态环境下,油菜种子含油量与日均温度、日均最高温度、日均日照时数均呈显著或极显著负相关。【结论】在油菜籽粒油分形成过程中,气象因素和积累时间起决定性作用。     

油菜籽含油量和蛋白质含量的种子胚与母体植株QTL定位

【目的】利用甘蓝型油菜TN DH群体分别与双亲Tapidor和Ningyou7回交构建的BC1F1 1和BC1F1 2两个群体,分析油菜籽含油量和蛋白质含量的种子胚和母体植株两套不同核基因组的QTL及其遗传效应,以明确QTL在不同遗传体系中的分布状况以及连锁的分子标记,研究环境互作效应对不同遗传体系QTL定位的影响,探讨相应品质性状分子标记辅助选择的最优策略和方法。【方法】按照常规田间试验方法种植202个TN DH群体材料与双亲,采用2年、2次重复、随机区组试验设计,开花时通过双向回交构建BC1F1 1和BC1F1 2两个群体,收获双亲和回交群体的种子。利用可分析含油量和蛋白质含量的近红外分析模型和方法测定油菜籽含油量和蛋白质含量。结合甘蓝型油菜分子标记连锁遗传图谱以及新创建的双子叶作物种子品质性状两套遗传体系的QTL定位方法和作图软件,对不同年份BC1F1 1和BC1F1 2油菜籽含油量和蛋白质含量进行QTL定位分析。【结果】共检测到7个与油菜籽含油量和蛋白质含量相关的QTL,分布在A1、A4、A6、A7、C2和C5连锁群上,其中,4个与含油量相关的QTL和3个控制蛋白质含量的QTL对表型的总贡献率分别为49.1%和59.6%。检测到的QTL均具有极显著的胚加性主效应和母体加性主效应,其中4个QTL具有显著或极显著的胚显性主效应、2个与含油量相关的QTL具有极显著的环境互作效应。qOC-6-3和qPC-4-1作为控制含油量和蛋白质含量的重要QTL,分别能解释36.3%和37.9%的表型变异;而qOC-4-2和qPC-4-1均被定位在甘蓝型油菜A4连锁群相同的位点上,位于分子标记HS-K02-2和HBR094之间,QTL峰值位置为18.5 cM,置信区间为17.5-19.4 cM。【结论】甘蓝型油菜籽含油量和蛋白质含量的表现会同时受到种子胚和母体植株两套不同遗传体系核基因组QTL表达效应的影响,其中环境互作效应对含油量表现的作用更为明显,而控制蛋白质含量表现的QTL在不同环境条件下的表达较为稳定。在A6和A4连锁群上检测到的qOC-6-3和qPC-4-1是2个控制含油量和蛋白质含量的主效QTL,同时2个控制蛋白质含量的QTL尚未见报道。     

油菜种子成熟度对千粒重和含油量性状的影响

2007—2008年以德国高含油量油菜品种‘Sollux’和中国高油分自交系‘Gaoyou’杂交F1组合构建的含有282个株系的DH群体为研究材料,于油菜收获季节分别以早熟和迟熟株系达“黄熟”为标准,间隔7 d(5月19日和5月26日)进行2次取样,将所有株系按照不同初花期分成4组,分析各组材料在不同成熟度下收获种子千粒重和含油量的变化以及千粒重、含油量和初花期三者之间的关系。结果表明： (1)油菜植株黄熟后延迟1周收割(枯熟期),千粒重平均下降约0.198 g,差异达显著(P=0.027),相当于单产减产5%左右;而油菜若在正常成熟前1周收割,亦可使千粒重极显著降低0.162 g(P=0.001),相当于减产约4%;(2)黄熟期前后1周取样对4组不同初花期材料含油量性状均未有显著影响;(3)在浙江省海宁种植环境下,油菜千粒重和初花期呈极显著负相关(r=－0.643),开花期平均相差4 d左右即可导致千粒重显著增减。     

运用近红外光谱法测定烤烟中蛋白质含量的数学模型

运用傅立叶变换近红外漫反射光谱仪(NIRS)分析了初烤烟叶中蛋白质含量，通过应用化学计量学方法，建立近红外光谱与初烤烟叶样品中蛋白质含量间关系的数学模型。结果表明：该模型稳定性好，可用来快速、准确、无污染地测定初烤烟叶样品中的蛋白质含量。     

油菜种子含油量影响因素及调控综述

作为世界重要油料作物之一的油菜(Brassica napus),其种子油不仅在食用植物油领域占据重要地位,在化工产业和生物能源领域也发挥举足轻重的作用。本文主要综述油菜种子含油量影响因素及调控方面的研究进展,提出运用基因工程提高油菜种子油含量的策略,以期为油菜含油量的大幅度提高提供参考依据。     

水稻蛋白质近红外定量模型的创建及在育种中的应用

【目的】研究利用近红外光谱分析法定量分析水稻完整籽粒粗蛋白含量的可行性，初步探讨水稻杂种后代蛋白质含量的分离和变异，以期为水稻的营养品质育种提供参考依据，提高育种效率。【方法】收集蛋白质含量变幅（5.90%～14.50%）较大的191份代表性水稻样品,采用偏最小二乘（PLS）法建立糙米粗蛋白预测的校正模型。【结果】通过比较光谱预处理方法在不同谱区的处理效果：采用一阶导数＋矢量标准化预处理、谱区为 11 998.9cm-1～5 449.8 cm-1和4 601.3 cm-1～4 246.5 cm-1建立校正模型的检验和预测效果最佳，糙米蛋白质的近红外测定值和化学测定值之间有较高的相关性和较低的误差；其决定系数为0.9886，相对标准偏差RSD为0.021，各项误差均在0.4以下。此外，利用该模型快速无破损的测定了水稻蛋白质育种的20个杂交组合的205个F2代单株，203个单株的马氏距离值在0.3以下，达到了试验精度的要求，分析结果表明：F2代群体单株间粗蛋白含量表现出广泛的变异，大部分单株蛋白质含量介于双亲之间，出现了超高亲和超低亲的单株，最高蛋白质含量达到15.3%。【结论】利用建立的各类误差较小近红外定量分析模型，实现了对育种亲本和中间育种材料的筛选鉴定；说明了通过蛋白质含量高的稻种资源与农艺性状优良的水稻品种杂交，低世代借助近红外分析技术辅助测定蛋白质含量可能是水稻高蛋白质育种的一条有效途径。     

近红外反射光谱测定玉米完整籽粒蛋白质和淀粉含量的研究

 以128份常用普通玉米自交系及杂交种的混合籽粒样品为材料,采用偏最小二乘(PLS)回归法,对近红外反射光谱(NIRS)测定玉米完整籽粒蛋白质、淀粉含量的可行性和方法进行了研究。结果表明,采用一阶导数+多元散射校正预处理、谱区为10000～4000cm-1和一阶导数+直线扣减预处理、谱区为9000～4000cm-1,分别建立的蛋白质、淀粉含量的校正模型,其校正和预测效果最佳。其校正决定系数(R2cal)均大于0.97,交叉验证和外部验证决定系数(R2cv、R2val)为0.92～0.95,各项误差(RMSEE     

甘蓝型油菜含油量及皮壳率的QTL分析

【目的】通过构建甘蓝型油菜遗传连锁图谱，对含油量及皮壳率进行QTL分析。【方法】以黄籽亲本GH06和黑籽亲本P174杂交得到的F2:6家系的188个株系为作图群体，利用SRAP、SSR、AFLP及TRAP四种标记构建遗传连锁图谱，在此基础上采用复合区间作图法（CIM）对含油量及皮壳率两个性状进行QTL分析。【结果】图谱包含19个连锁群、300个标记位点，总长为1 248.5 cM。共得到7个与含油量相关的QTL，单位点遗传贡献率在3.73%～10.46%之间；4个与皮壳率相关的QTL，单位点遗传贡献率在4.89%～6.84%之间。【结论】黄籽油菜具有高含油量的优势；皮壳率对含油量有显著影响；SRAP标记具有较好的检测QTL位点的能力。     

The Relationship of Color Formation with Related Enzymes and Protein Contents in the Seedcoat of Oilseed Rape (Brassica napus)

Three pairs of near-isogenic lines with different genetic backgrounds of yellow-seeded and black-seeded rape (Brassica napus L.) were used as experiment materials to study the relationship of color formation in the seedcoat with enzyme activity and protein content in it. The results showed that with similar genetic backgrounds, phenylalanine ammonia-lyase (PAL) and polyphenol oxidase(PPO) activities in the black-seeded lines were much higher than in their yellow-seeded counterparts and maximum PAL activity in the seedcoat occurred comparatively late while no significant difference was present in glutamine synthetase (GS) between the two types of rape. The plants were treated with red light,blue light, p-hydroxybenzoic acid (a PAL inhibitor), polyvinylpyridoxal (a PPO inhibitor),urea (a protein synthesis promoter) or chloramphenicol (CM, a plastid protein synthesis inhibitor) during seed development. It is speculated that PAL may be primarily responsible for coloration in the yellow seed; PPO may be the main factor contributing to the darkness of the testa of the black genotypes; and nitrogen assimilation is, probably, not directly related to the difference in protein content observed between yellow- and black-seeded genotypes, which may be induced mainly by PAL.     

近红外光谱法在测定油菜籽含油量及脂肪酸组成中的应用

用傅立叶变换近红外技术非破坏性测定油菜籽的油酸、芥酸和含油量,并建立数学模型.内部交叉验证表明:该方法测定上述3个品质参数的定标方程决定系数分别为0.979 2、0.992 4和0.974 9, 均方差依次为1.96、1.56和0.67,与化学测定方法有类似的准确性和精确性.外部检验结果表明,油酸、芥酸和含油量的近红外测定值与化学测定值之间相关系数分别为0.99,0.99和0.97,平均绝对误差和相对误差分别为2.31%、0.29%、0.76%和4.21%、3.40%、1.90%.装样质量对近红外测定值精度影响试验结果表明:当装样质量为0.50 g时,对测定值影响较大;当装样质量为1.00～1.50 g时,对测定结果影响较小;当装样质量大于1.50 g时,近红外测定值与化学测定值基本一致.重复性分析结果表明,近红外光谱分析法重复性好,达到国标要求.近红外光谱分析技术完全可以用来快速、简便、非破坏性测定育种材料,是油菜低世代材料品质筛选的重要手段.     

甘蓝型油菜粒色与含油量的研究

采用传统方法对甘蓝型油菜种皮色泽进行粒色分级,测定其皮壳率、籽粒含油量、皮壳含油量、胚含油量,并进行相关性分析,以籽粒含油量为目标性状进行通径分析。结果表明:甘蓝型油菜粒色与籽粒含油量呈极显著负相关(r=-0.8519**),与皮壳率呈极显著正相关(r=0.9208**);粒色与籽粒含油量的直接通径系数为-0.71169。甘蓝型黄籽油菜含油量明显高于黑籽油菜的含油量;皮壳率对含油量具有显著的影响。     

甘蓝型油菜杂交育种亲本高含油量的选择与分析

本文以浙油50、13Ld35-1等2个甘蓝型油菜材料为研究对象,探讨育种过程中性状的科学选择。结果表明,通过4年连续单株选择、定向选择和检测分析,明显地提高了亲本材料浙油50和13Ld35-1的含油量,进一步阐述杂交组合的含油量应考虑双亲含油量的累加作用,揭示了控制含油量上加性和显性基因均起作用的高含油种质杂种优势育种规律。     

Heterosis for Seed Yield,Oil Content and Other Characters in Rapeseed （Brassica napus L.）

Nine inbred lines of rapeseed (Brassica napus L.) used as male were crossed to five recessive genetic male sterile (RGMS) lines used as female to produce 45 single crosses. The crosses, their parents and a check hybrid were tested at two locations during 2007 to 2008 for testing the performance and heterosis of hybrids for seed yield and other characters. Results showed that variations for seed yield, oil content, days to flowering and days to maturity were significant. Mean squares for hybrids were significant for all characters. High heterosis (–4.5%-88.3%), heterobeltiosis (–15.6%-81.1%) and standard heterosis (–34.8%-33.1%) were found for the seed yield. The highest heterosis and heterobeltiosis were found in the cross QH303-4A×1190. The highest standard heterosis was found in the cross Qianyou8A×Q034. Both positive and negative heterosis of single crosses were detected for the oil content. Small heterosis was found for days to flowering and days to maturity. Among parents, Ⅲ188, Ⅲ224, and Q034 were proved to be the superior for seed yield when used as parents in most of the hybrid combinations. 2365, Ⅲ224, and QH303-4AB were good for high oil content breeding. Ⅲ176, 2313 and Qianyou3AB were good for the early hybrid breeding. Total 11 hybrids yielded higher than 2 500 kg·hm -2 and also gave significantly positive heterosis, heterobeltiosis and standard heterosis. Among them, 10 crosses gave higher oil content than that of check. These crosses can be used in the future breeding program for the seed yield and the oil content. Two crosses including Qianyou3A ×Ⅲ224 and Qianyou3A×2313 can be used for the early breeding program.     

利用近红外光谱法测定玉米籽粒含油量的研究

用近红外光谱(NIRS)分析技术和偏最小二乘法(PLS)建立了玉米籽粒含油量分析数学模型,并对模型预测结果的准确性进行了评价。结果表明,定标集、检验集的预测值与化学测定值间均呈极显著正相关,相关系数分别为0.958和0.957,定标标准差和预测标准差分别为0.757和0.745。利用该技术能测定玉米籽粒含油量。