利用近红外光谱法测定玉米品质的研究

利用近红外光谱法测定玉米品质的研究

方彦[1]2004年在《利用近红外光谱法测定玉米品质的研究》文中认为玉米育种和品质筛选中要求分析技术准确而快速。现行的玉米营养成分检测,普遍采用实验室常规化学分析法,在试验工作中很不方便,而先进的检测仪器,不仅可以在短时间内分析样品,而且不破坏样品,被检测后的样品还可以用于种植,这将有利于加快玉米品质育种的进程。本研究所用近红外光谱仪正是随着光谱技术、计算机技术和化学计量学的发展应运而生的一种检测仪器,它具有测试速度快、操作简便等特点,与品质育种的要求十分吻合。但由于任何一台近红外光谱仪对每种组分或每种参数都要单独定标,因此,本研究初步探讨了HN1100型近红外光谱仪测定玉米品质的可行性。通过收集129份不同成分含量的玉米品种(系),将其分成两份,一份用于常规化学值的测定与粉末样品近红外光谱测定,另一份用于完整样品近红外光谱测定。在试验中先采用常规化学分析法测定玉米籽粒粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉成分含量,并将其值作为真值,然后用近红外光谱仪在全光谱范围内每隔2nm采集一个数据点,共采集325个数据点,获得每个数据点处的吸光度值,在对不同光谱预处理与数学处理对建立定标方程的影响作了初步探讨后,根据定标集样品常规化学法测定结果和所扫描得到的光谱图间的拟合关系,采用偏最小二乘法估计有关参数,对完整籽粒样品和粉末样品分别建立定标模型,并用未参与定标的一组样品作为检验集对模型进行检验。结果表明:1.在全光谱范围内,玉米样品在不同的波长处有不同的吸收峰,这表明吸收强度与所测定成分的含量成正比。2.在所研究的玉米品质性状中,各性状近红外分析结果与常规化学测定结果之间有较好的相关关系,粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉的检验集相关系数分别为0.937、0.945、0.964(粉末)和0.961、0.957、0.982(籽粒),并具有较低的标准误差(SEP),粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉的SEP值分别为0.271、0.745、0.666(籽粒)和0.499、0.820和0.883(粉末),这表明利用近红外光谱技术测定玉米品质性状是可行的,能够用于育种的早代选择。3.针对玉米粉末样品,进行了光谱预处理对测定结果影响的讨论。供试样品经SNV、Mean Center、Basic Offset、Detrending、SNV+ Mean Center、SNV+ Basic Offset、SNV+ Detrending七种形式的光谱预处理后,各种参数与对照处理相比,均有不同程度的改善,这表明试验所用仪器的光谱预处理对定标结果和检验结果均有一定的影响。同时,在各种数学处理中,构建定标方程时应用不同的导数处理,其效果是不一样的。将各种光谱预处理形式相互组合建立定标方程,根据定标和预测后的各参数相比较选择最佳建模条件。其中,粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉用于建模的最优光谱预处理条件为SNV+Detrending、SNV+Mean center、SNV+Mean center(籽粒)和SNV+Mean center、SNV+Basic offset、SNV+Mean center(粉末);这几个指标的最优导数处理形式分别为:2阶、2阶、1阶(籽粒)与1阶、1阶、2阶(粉末)。

李静[2]2015年在《玉米籽粒品质近红外测定方法及遗传研究》文中指出玉米是重要的粮食作物之一,随着深加工的迅速发展和市场需求,其品质的遗传改良越来越受到玉米育种工作者的重视。品质改良过程中,如何快速简便地测定玉米品质含量已成为提高育种效率的关键问题。本研究首先以125份主要品质成分含量变幅较大的玉米自交系为材料,采用偏最小二乘回归法,通过不同光谱预处理和数学处理相结合,对全光谱段进行分析,分别建立了玉米粉的蛋白质、淀粉和油分含量的近红外光谱校正模型。然后用已建成的近红外模型测定玉米3个组合的P1、P2、F1、B1、B2、F2六世代群体材料的蛋白质、淀粉和油分含量,用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分离分析方法,探讨品质含量的遗传规律。结果表明:1玉米3个品质含量模型的导数处理间隙点和平滑处理波长点为4时效果较好。利用不同光谱预处理和数学处理方法相结合选择各品质的最优模型,蛋白质含量以2阶导数+加权多元散射校正的效果较好,淀粉含量适合2阶导数+标准正常化+去散射处理方式,油分含量以1阶导数+去散射处理的效果最好。用另一组材料对玉米3个品质校正模型进行验证,预测相关系数分别为0.985、0.946和0.952。2蛋白质含量组合I和组合Ⅲ均为E-1模型。两个组合都以主基因遗传为主,其主基因均为负向超显性,上位性累计为负向,组合I的多基因为负向超显性,组合Ⅲ的多基因表现为部分显性。主基因+多基因遗传率组合I在F2代较高,组合Ⅲ在B2代较高。组合Ⅱ为C-0模型,不存在主基因遗传,在F2代多基因遗传率较高。多基因表现为正向超显性,上位性累计为负向。环境对蛋白质含量有一定影响。淀粉含量组合I和组合Ⅲ均为E-1模型。两个组合均以主基因遗传为主,均在F2代主基因+多基因遗传率较高。淀粉含量组合I的两个主基因表现为正向超显性,多基因表现为负向超显性,上位性效应累计为负向效应。组合Ⅲ的一对主基因均表现为正向超显性,另一对表现为负向超显性,上位性效应累计为负向,多基因表现为正向超显性。组合Ⅱ淀粉含量为D-2模型。在B1世代没有检测到多基因,B2和F2以多基因遗传为主,在F2代主基因+多基因遗传率较高。主基因的加性效应为正向,多基因表现为负向超显性。玉米3个组合油分含量均符合D-2模型。组合I以多基因遗传为主,在F2代主基因+多基因遗传率较高。主基因的加性效应为正向,多基因为负向部分显性。组合Ⅱ油分含量在B1代没有检测到主基因,B2代没有检测到多基因,在F2代主基因+多基因遗传率较高。主基因的加性效应为正向,多基因表现为正向超显性。组合Ⅲ油分含量以多基因遗传为主,在F2代主基因+多基因遗传率较高。主基因的加性效应为正向,多基因为负向超显性。

林家永[3]2010年在《近红外光谱分析技术在玉米品质分析中的研究进展》文中研究说明近红外光谱分析具有速度快、不破坏样品、操作简单、稳定性好、效率高、无污染和成本低等特点,是一种高效快速的现代分析技术。本文介绍了近红外光谱分析技术的原理、特点和分析程序,综述了近红外光谱分析技术在玉米品质(水分、蛋白质、、脂肪、淀粉、直链淀粉、氨基酸和矿物质含量)、玉米青贮饲料质量(干物质、灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维以及体外干物质消化率)以及转基因玉米快速分析中的应用,展望了近红外光谱分析技术的应用前景。

王付娟[4]2008年在《混合选择对玉米群体品质的改良效果研究》文中研究指明种质资源基础狭窄已经成为我国玉米育种取得突破的限制因素,玉米种质扩增、改良、创新研究是解决玉米种质基础狭窄问题的唯一途径。研究群体的品质改良,对拓展我国玉米种质基础及改善品质含量具有重大意义。本研究应用混合选择与近红外相结合的方法,以高淀粉、高蛋白质为目标,分别对豫综5号玉米群体进行了4轮和3轮的选择,然后对改良群体淀粉和蛋白质改良效果,以及群体的配合力进行了评价研究,并采用偏最小二乘法进一步维护校正了近红外反射光谱测定淀粉、蛋白质含量的定量分析模型。主要结果如下:1.不同轮次改良群体籽粒品质测定结果表明,淀粉群体经过4轮选择后,淀粉含量从69.39%提高到72.31%,共提高了2.92%,平均每轮提高0.73%;蛋白群体经过3轮选择后,蛋白质含量从11.29%提高到12.04%,共提高了0.75%,平均每轮提高0.25%。说明应用混合选择与近红外相结合的方法,对玉米群体淀粉和蛋白质的品质改良是有效的。2.相关分析结果表明,玉米籽粒淀粉含量与蛋白质、赖氨酸含量呈极显着的负相关;赖氨酸含量与蛋白含量之间达到极显着的正相关;而脂肪含量与淀粉含量存在较低的负相关,与蛋白质含量存在正相关,与赖氨酸达极显着的正相关。4个品质性状与产量性状之间存在正或负的相关,在一定程度上,可以兼顾品质与产量的共同提高。3.对群体配合力测定结果表明,在多数品质和产量性状上,亲本的GCA间存在显着或极显着差异,个别品质性状和产量的SCA在群体和测验种的组合间存在显着差异,淀粉群中组合10的粗淀粉含量为最大值72.23%;蛋白群中组合26不仅蛋白质含量最高,达到11.91%,SCA效应为正值,而且单株产量的SCA效应极显着,具有较高的潜在利用价值。4.果穗不同部位的品质含量分析表明,同一群体不同果穗部位的品质含量存在一定差异,不同类型群体不同果穗部位的品质含量也存在一定差异。淀粉改良群体C4果穗上部、中部、下部的蛋白质、赖氨酸依次增高,淀粉是中部最高,其次是上部,下部最低,脂肪含量则高低依次为下部、上部和中部。蛋白质改良群体M3果穗上部、中部、下部的蛋白质、赖氨酸含量与C4群体相同,淀粉含量则是上部最高,其次中部,下部最低,脂肪含量是中部最高,其次上部,下部最低。5.不同光谱数据预处理方法和谱区范围,影响了定量分析模型建立的质量。采用偏最小乘法(PLS)分析法,原有的近红外反射光谱测定完整籽粒的淀粉、蛋白质含量的定量分析模型进行了维护校正和外部验证。光谱预处理结果表明,淀粉和蛋白质分别以一阶导数、一阶导数+SLS光谱预处理效果较好,模型的交叉验证决定系数为67.10%(淀粉含量)~90.15%(蛋白质含量);交叉验证均方差分别为1.06、0.36。分别利用60个和45个玉米杂交组合对上述2个模型的实际预测值效果进行评价,外部验证结果表明,校正后淀粉含量预测值与化学值的相关系数为0.76,仍需要进一步维护校正。而蛋白质含量预测值与化学值的相关系数为0.92,可以替代常规化学分析方法。

邰书静[5]2010年在《品种、氮肥和种植密度对玉米产量与品质的影响》文中指出饲料粮短缺已成为我国畜牧业生产和粮食安全的主要问题。玉米秸秆饲用品质的分析缺乏快速、准确的测定方法限制了其饲料化利用。因此,如何把玉米生产与饲料生产有机结合起来,加强玉米整体(籽粒和秸秆)的综合利用,对解决我国粮食安全、食物安全和能源安全具有重要意义。基于此,本论文以玉米产量与品质协同调优、双促双高(促籽粒和促秸秆、高产和高养分)为目标,首先建立了玉米秸秆饲用品质快速测定的近红外光谱(NIRS)分析模型,然后分析了44个不同玉米品种籽粒和秸秆的产量与品质状况并进行了聚类分析,在此基础上,选用2个综合性状表现优异的代表性品种陕单8806和郑单958,研究了玉米籽粒和秸秆的产量与品质对氮肥、种植密度的响应,以期为饲用玉米品种选育和高产优质高效生产提供理论和实践依据。主要研究内容及结果如下:1.基于近红外光谱(NIRS)技术,应用偏最小二乘法(PLS),采用一阶导数+中心化+多元散射校正的光谱数据预处理方法,构建了玉米秸秆体外干物质消化率(IVDMD)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)和可溶性糖(WSC)含量的稳定NIRS分析模型,各参数模型的各项决定系数均达0.91以上,各项标准差为0.935~1.904,相对分析误差(RPD)均大于3,建模效果良好,预测精度较高,各参数的NIRS分析模型可用于玉米秸秆饲用品质的分析和品种选育的快速鉴定。2.以44个不同玉米品种为试材,研究了玉米品种产量和品质性状的变异度和相关性,并进行了聚类分析。结果表明品种间产量和品质性状存在极显着差异。各性状存在广泛变异,秸秆WSC含量变异系数最大,籽粒淀粉含量的变异系数最小,品质性状含量近似正态分布。籽粒产量与粗蛋白含量呈不显着负相关,与粗脂肪含量显着负相关,与淀粉含量极显着正相关。粗蛋白含量与粗脂肪含量表现为不显着正相关,与淀粉含量显着负相关。粗脂肪含量与淀粉含量呈极显着负相关性。籽粒产量与秸秆产量、IVDMD、WSC含量不显着正相关,而与秸秆ADF和NDF含量不显着负相关。秸秆IVDMD与ADF和NDF含量极显着负相关,与WS C含量和秸秆产量显着正相关。玉米产量与品质性状间存在复杂的相互关系,可以实现某些性状的协同调优。采用动态聚类分析将44个玉米品种划归为3类,其中第3类(综合性状表现较好)品种所占的份额为29.55%。通过四象限分析法,对性状进行二维排序和联合寻优,筛选出郑单958、陕单8806、登海11和东单60等4个籽粒和秸秆、产量与品质综合表现优良的品种。3.氮肥对玉米籽粒和秸秆的产量与品质具有显着影响。适量施用氮肥可促进玉米品质的改善、产量的提高。在施氮量0~337.5 kg/hm2范围内,随着施氮量的增加,陕单8806和郑单958的籽粒和秸秆产量、秸秆IVDMD均表现为递增趋势,秸秆ADF和NDF含量则呈递减趋势,籽粒粗脂肪和淀粉含量呈先增加后降低,且均在施氮量225 kg/hm2时最高。陕单8806籽粒粗蛋白表现为先增加后降低,施氮量225 kg/hm2时最高,而郑单958籽粒粗蛋白表现为递增趋势。4.种植密度对玉米籽粒和秸秆的产量与品质具有显着影响。适宜的种植密度可增加产量、改善品质。在种植密度45000~75000株/hm2范围内,随着种植密度的增加,陕单8806和郑单958的秸秆产量呈递增趋势,籽粒粗蛋白和粗脂肪含量呈递减趋势。陕单8806的籽粒产量和淀粉含量及秸秆ADF和NDF含量表现为先增加后降低,秸秆IVDMD则表现为先降低后增加。郑单958的籽粒产量、秸秆ADF和NDF含量呈递增趋势,籽粒淀粉含量和秸秆IVDMD则呈递减趋势。

穆怀彬[6]2008年在《近红外光谱技术在玉米营养品质和青贮玉米品质评定中的研究》文中研究说明本研究建立了玉米营养品质以及青贮玉米综合品质的近红外判断模型。实验在常规化学分析方法的基础上建立了玉米材料与青贮玉米CP、ADF、NDF、GE营养成分的近红外检测模型,对玉米和青贮玉米的营养品质进行分析,并对玉米材料经过青贮过程各营养成分的变化进行分析。同时利用近红外光谱技术对青贮玉米的青贮品质及粗饲料品质进行判断性研究,通过主因素分析法建立了青贮玉米有机酸与氨态氮青贮品质指标的近红外检测模型,与常规有机酸、氨态氮综合指标判断方法相比较具有较高的准确性。实现了近红外光谱法对青贮玉米粉碎干样品青贮品质的预测判断。本研究进一步建立了青贮玉米的饲料相对值(RFV)与粗饲料品质分级指数(GI)指标的近红外判断模型,与生产中广泛使用的经验预测模型判断结果相比较,判断准确率高,对青贮玉米的粗饲料品质具有很好的检测与分级效果,实现了近红外光谱技术对青贮玉米RFV、GI指标的粗饲料品质检测。因此,本研究采用近红外技术对青贮玉米营养品质、青贮品质、粗饲料品质的综合研究,均具有较好的判断效果,大大简化了常规分析方法,可以实现对常规分析方法的取代,近红外技术是青贮玉米综合品质的快速检测手段。

丁勇[7]2006年在《河南省玉米主要杂交种品质性状的评价研究》文中提出本研究以河南省生产上主要推广的15个玉米品种为材料,采用近红外光谱技术,分析了在2年8个地点下粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪和赖氨酸等品质性状的变化特点,以研究这些品种品质性状特点并初步选择适宜的种植区域,为生产上选用适宜品种建立优质专用玉米优势区域提供参考依据。其主要结果如下:1、通过本研究发现15个玉米品种的品质性状差别较大,可以根据生产需要选择不同品种。其中郑单958、郑单18、浚单20、洛玉1号、郑单21、济单7号粗淀粉含量达到了农业部高淀粉玉米的3级标准。HE-1和HE-2两个玉米品种达到了或接近农业部高油玉米的2级标准。HE-1、HE-2、豫单101和豫单2002是蛋白质、赖氨酸含量较高的玉米品种。2、4个玉米品质性状在品种间、地点间、年份间、品种×地点、品种×年份、地点×年份间和品种×地点×年份互作均达到极显着水平,说明4个品质性状在不同品种间、不同地点间、不同年份间以及品种×试点×年份间的互作均存在着本质的差异。2、粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪和赖氨酸含量品种间存在明显的差异,变化范围分别为9.7596—12.70%、67.91%—73.39%、4.10%~8.19%和0.32-0.39%。在15个晶种中,HE-1、HE-2、豫单101、豫单2002的粗蛋白含量高于11%以上,赖氨酸含量高于0.35%,显着高于其他品种,可将它们作为高蛋白、高赖氨酸优质饲用专用玉米品种;郑单958、郑单18、浚单20、洛玉1号、郑单21、济单7号粗淀粉含量在72%以上,可将它们作为高淀粉工业加工专用玉米品种;HE-1、HE-2的祖脂肪含量分别为7.44%和8.19%,可将它们作为高油工业加工和优质饲用专用玉米品种。3、粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪和赖氨酸含量在河南8个不同地点间存在差异,变化范围分别为10.32-11.90%、69.81-72.23%、4.55-4.72%和0.33%~0.38%;不同品种与环境存在互作,通过比较发现,说明在郑州、洛阳、南阳3个生态环境中种植的玉米品种可能获得含量相对较高的粗蛋白和赖氨酸,可能更适宜高蛋白、高赖氨酸优质专用玉米的种植:商丘、安阳点可能更适宜高淀粉玉米品种的种植;洛阳、郑州的粗脂肪含量高于其他环境,但高油专用玉米品种HE-1两年的粗脂肪含量最高值均出现在安阳点且年际间变化不大,HE-1和HE-2在南阳点年际间变化不大;说明这安阳可能更适宜HE-1的种植,南阳点种植的两品种可能获得稳定的粗脂肪含量。4、玉米籽粒中的粗蛋白含量与粗淀粉含量存在着极显着的负相关关系,与粗脂肪含量和赖氨酸含量存在着极显着的正相关关系:粗淀粉含量和粗脂肪含量及赖氨酸含量存在着极显着的负相关关系;粗脂肪含量和赖氨酸含量存在着极显着的正相关关系。

程荣霞[8]2009年在《玉米不同遗传背景籽粒和秸秆品质性状的遗传及其与环境的关系》文中研究说明在对192份玉米自交系材料的籽粒品质进行分析的基础上,从5个杂优类群中共选出10个籽粒蛋白质含量差异相对明显的自交系,按Griffing双列杂交设计配成正反交90个杂交组合,分别在河南的南阳、郑州和浚县3个不同环境条件下种植。利用近红外分析技术对杂交种籽粒的蛋白质、淀粉、脂肪、赖氨酸含量以及秸秆的粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤性纤维(ADF)、中性洗涤性纤维(NDF)含量进行了分析,同时对主要农艺性状进行了测定;分析了不同遗传背景杂交种籽粒和秸秆品质性状的遗传效应、杂种优势以及基因型、环境及其互作效应对品质性状和主要农艺性状的影响。结果表明:1)不同自交系的籽粒营养成分含量各有不同,自交系8085和E28的蛋白质、赖氨酸含量较高,而粗淀粉含量较低;适合作为高蛋白品种选育的亲本材料。郑58和丹340的淀粉含量较高,而蛋白质和赖氨酸含量很低,宜作为高淀粉品种选育的亲本材料;8085和许178的脂肪含量较高,以之为亲本有益于提高组合的含油量。2)不同自交系的秸秆营养品质含量也不相同,亲本秸秆的粗蛋白、粗脂肪、ADF、NDF平均含量分别为5.28%、3.31%、45.07%、67.49%,变幅分别为2.67%~8.12%、2.65%~4.19%、41.29%~54.75%、59.84%~74.15%。K12蛋白质和脂肪含量较高,而ADF含量和NDF含量较低,以之作亲本有利于改善杂交种秸秆的品质;而自330的ADF和NDF含量较高,蛋白质和脂肪含量较低,对提高杂交种秸秆的品质不利。3)控制籽粒和秸秆品质性状的基因均以加性效应为主;籽粒的蛋白质、脂肪、淀粉、赖氨酸的广义遗传力和狭义遗传力分别是38.71%和30.19%、17.5%和15.5%、14.82%和13.4%、15.59%和11.93%;而秸秆的蛋白质、脂肪、ADF、NDF的广义遗传力和狭义遗传力分别是8.11%和4.72%、15.53%和1.5%、42.12%和13.39%、11.33%和7.52%。虽然这些性状遗传力都不高,受环境条件的影响较大,但相比之下,籽粒蛋白质含量受环境条件的影响比其它性状小,为高蛋白育种奠定了遗传基础。4)杂交种的品质性状明显受基因型、环境及其互作的影响,就籽粒蛋白质含量而言,在河南省内呈现由南向北提高的趋势,而秸秆蛋白质含量由北向南呈现提高的趋势。5)亲本性状一般配合力高的,其特殊配合力未必就高。如自交系2、3的籽粒蛋白质含量的一般配合力均较高,但组合2×3的特殊配合力并不高,而以2×6,7×9,1×8等的特殊配合力效应值较高,其它性状也有类似表现。由此看出籽粒和秸秆的品质性状的一般配合力与特殊配合力没有必然的联系。6)籽粒的4个品质性状中蛋白质、赖氨酸、脂肪含量均表现负向优势,而所有组合的淀粉含量均表现正向优势,且不同组合优势大小不一;而秸秆的4个品质性状中,有71.11%的组合秸秆粗蛋白质含量表现超中亲优势,22.22%组合有超高亲优势,正向优势明显;脂肪含量的所有组合均表现负向优势;酸性洗涤性纤维含量有一定的正向优势;中性洗涤性纤维含量表现较强的正向优势。因此,要提高秸秆的蛋白质含量和消化率,应当在保持杂交种抗倒的前提下,尽可能选择蛋白质含量高、纤维素含量低的材料作亲本,以提高杂交种的品质。7)本研究结果显示籽粒产量与品质相关性不显着,表明通过广泛的遗传重组,玉米籽粒品质性状与产量可以同步提高,但是难度定要大于对单一性状的选择。

卢宝红[9]2004年在《普通玉米品质性状的遗传变异与相关及近红外测定方法的研究》文中指出玉米是我国和世界上重要的谷类作物,是饲料和加工业原料的重要来源。提高或改善籽粒的营养、加工、食用以及其它品质性状,可提高玉米在粮食、饲料和加工业上的利用价值,有利于促进玉米转化增值及其产业化发展、增加农民收入,这对发展畜牧业、玉米加工业和优质高效农业都具有重要意义。现代近红外(NIR)光谱分析技术,只有分析速度快、非破坏性、无污染、低消耗、可实现多组分指标同时分析和远程在线分析等优点,研究其测定方法对谷物品质分析和遗传改良具有理论意义和应用价值。 本研究目的:(1)针对本实验室已经建立的NIR模型的局限性,改进完整混合籽粒玉米品质含量近红外分析模型,并建立玉米完整单粒含油量近红外模型,为玉米品质分析和改良服务。(2)利用年均种植面积较大杂交种的亲本自交系共计74份材料,用改进的模型评价品质性状的遗传变异及相关分析。同时根据本实验室SSR分子标记划分杂种优势群的结果,对我国五大主要杂种优势群的品质进行分析利评价。(3)利用已经建立的模型,开展高淀粉玉米群体改良,评价HS-1群体淀粉含量轮回选择效果。主要研究结果如下: 1.我国74份普通玉米常用自交系两年的平均粗蛋白、粗淀粉和粗脂肪含量分别为12.15%、66.19%、3.28%;范围分别是9.62%-14.66%,62.34%-70.67%,1.83-4.77%。相关分析表明,玉米的淀粉和蛋白质极显着负相关,淀粉和油分负相关,但不显着。蛋白质与油分基本呈现正相关,也不显着。自330杂种优势群蛋白质含量相对较高,为12.71%;温热Ⅰ群含油量、胚含油量和粒容重较高,为3.69%,45.49%和1.24g/ml;淀粉含量、50粒重、50粒体积、50粒胚重和胚乳重都是RYD群表现较高,分别为66.75%,12.98g,11.10ml,1.05g,11.16g。塘四平头,兰卡斯特两个杂种优势群蛋白质、油分和淀粉含量分别为12.32%,12.20%;3.08%,3.33%:66.51%,65.02%。 2.本研究用近红外漫反射光谱技术,运用化学计量学方法,对本实验室已建立的完整混合籽粒模型进行优化,优化后蛋白质预测决定系数达0.9559,预测均方根差约0.304;油分预测决定系数达0.9359,预测均方根差约0.42;淀粉预测决定系数达0.887,预测均方根差约0.95;而且优化后的模型各品质含量分布范围更广,更均匀,使模型有更好的预测性。建立的完整单粒玉米油份的预测方程,测量的预测决定系数达0.9667,预测均方根差约0.429,说明该方法可以满足育种需要。 3.在对HS-1群体选择时,采用了近红外高淀粉和核磁单粒低油的综合高淀粉选择方法。经两轮选择后淀粉含量由基础群体的68.15%上升为69.27%,选择响应为1.12%,实际增益1.64%,平均每轮为0.82%。说明利用近红外和核磁技术对HS-1群体进行提高淀粉含量的选择是有效的。

张巧杰[10]2005年在《直链淀粉检测方法与技术研究》文中指出直链淀粉含量影响着食品的食用品质和外观品质,与食品安全息息相关,并且具有广泛的工业用途。研究直链淀粉检测方法与技术,对提高我国粮食的市场竞争力具有重要意义。特别是在我国加入WTO后,研究工作显得更加重要。在这样的背景下,本文研究了标准碘比色法和近红外光谱法两种分析方法的直链淀粉含量检测技术,并设计研制了基于比色原理的直链淀粉检测装置,主要研究内容如下: 1.研制开发了基于比色原理的直链淀粉检测装置。光源选用单波长激光光源,解决了分光系统得到的单色光的纯度和强度的矛盾关系。激光光源单色性好,减小了非单色光引起的对朗伯—比尔定律的偏离,光强度高,采用脱脂与不脱脂的前处理方法,都能保证测量精度。 2.设计并实现了直链淀粉检测装置软件系统。该系统具有串口通讯,控制检测过程,显示检测数据,建立标准工作曲线,预测未知样品直链淀粉含量等功能。 3.对直链淀粉检测装置进行了性能分析研究。通过大量的性能试验验证了直链淀粉检测装置准确度、精密度高,稳定性好,测定结果受温度的影响不明显。与农业部谷物品质监督检测测试中心使用的仪器进行性能对比研究,结果表明:用实验室标准方法(脱脂),直链淀粉检测装置能保证检测精度。与美国O-Ⅰ公司的FS-Ⅳ化学自动分析仪进行性能对比分析,结果表明,采用不脱脂的前处理方法,直链淀粉检测装置也能保证检测精度,其性能和国外同类仪器性能相当。 4.对直链淀粉近红外光谱特征波长选择问题,提出了一种基于小波变换的波长选择方法,该算法不仅考虑了浓度矩阵对波长选择的影响,且由于把小波分解结构中的高频系数全部滤除,避免了高频噪声的干扰,减小了建模和预测运算时间,使得PLS-LOO-CV预测值与标准值的相关系数R得以提高,交叉验证标准差SECV、预测标准差SEP得以减小。 5.分别应用六种波长选择方法:相关系数法、方差分析法、相关成分分析法、无信息变量消除法、遗传算法、小波变换法对直链淀粉近红外光谱进行了实例比较分析。结果表明,这六种方法都能减小建模波长点数,提高校正模型的精度,增强校正模型的预测能力。其中,相关矩阵分析法效果最好,小波变换法选择的波长点数最少,且建模效果和预测能力较好。 6.针对国外稻米直链淀粉近红外光谱模型不适合中国稻米的问题,以中国主要产稻区的典型品种为研究对象,建立了糙米粉直链淀粉近红外光谱模型,该模型可用于实际样品检测。在此基础上,针对用糙米粉测定直链淀粉含量,样品需碾磨,测定后的样品不能用于育种,研究建立了单粒糙米种子、糙米的直链淀粉近红外光谱模型,这两个模型可用于育种部门进行材料初选。 7.用本文设计研制的直链淀粉检测装置,通过比色法测定了小麦、玉米、小米、大麦、高粱、绿豆等谷物的直链淀粉含量,并和农科院品种资源所测定结果进行了对比,结果表明,测定结果准确可靠。在此基础上,建立了小麦、玉米直链淀粉近红外光谱模型,该模型精度高,预测能力强,比色法和近红外光谱法测定结果没有明显差异。

参考文献:

[1]. 利用近红外光谱法测定玉米品质的研究[D]. 方彦. 甘肃农业大学. 2004

[2]. 玉米籽粒品质近红外测定方法及遗传研究[D]. 李静. 河南科技学院. 2015

[3]. 近红外光谱分析技术在玉米品质分析中的研究进展[J]. 林家永. 中国粮油学报. 2010

[4]. 混合选择对玉米群体品质的改良效果研究[D]. 王付娟. 河南农业大学. 2008

[5]. 品种、氮肥和种植密度对玉米产量与品质的影响[D]. 邰书静. 西北农林科技大学. 2010

[6]. 近红外光谱技术在玉米营养品质和青贮玉米品质评定中的研究[D]. 穆怀彬. 内蒙古农业大学. 2008

[7]. 河南省玉米主要杂交种品质性状的评价研究[D]. 丁勇. 河南农业大学. 2006

[8]. 玉米不同遗传背景籽粒和秸秆品质性状的遗传及其与环境的关系[D]. 程荣霞. 河南农业大学. 2009

[9]. 普通玉米品质性状的遗传变异与相关及近红外测定方法的研究[D]. 卢宝红. 中国农业大学. 2004

[10]. 直链淀粉检测方法与技术研究[D]. 张巧杰. 中国农业大学. 2005

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利用近红外光谱法测定玉米品质的研究
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