[发明专利]单粒稻谷种子的蛋白质定量分析NIR透射光谱测量方法

说明书

本发明公开了一种单粒稻谷种子的蛋白质定量分析NIR透射光谱测量方法，包括以下步骤：收集稻谷种子，NIR光谱采集，单粒糙米粗蛋白含量的测定，光谱分析和定量模型的建立。本发明的优点在于：采用NIR透射光谱，并根据单粒稻谷种子的特点设计特殊的NIR透射光谱测量载物台，由此获得准确可靠的单粒种子NIR光谱信息，从而成功建立稳定的单粒稻谷种子粗蛋白含量的定量模型；此模型准确度高，对于在实际应用中在线实时分析活体单粒稻谷种子粗蛋白含量具有重要的意义与应用价值。

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种单粒稻谷种子的蛋白质定量分析NIR透射光谱测量方法。

背景技术

稻米是禾本科植物，为世界上的主要粮食作物之一，营养成分较多，属于直接经济作物；蛋白质为稻米的主要营养成分，是评价其品质优劣的重要指标。育种行业中，为了能够更加精确获得具有最优性状的种子，已经开始在单粒种子水平上研究个体的性状差异；该研究的缺点是不仅工作量大且一般的化学分析为有损检测，无法满足单粒活体分析。

近红外光是指波数在4000-12500cm^-1范围内的电磁波，因其具有无损、快速、多成分、无污染的分析特点，能够弥补上述单粒种子性状分析的缺点。目前，单粒大豆、玉米、小麦等种子的相关内含物的近红外光谱定量模型均已成功建立，在育种行业发挥了举足轻重的作用，但分析完整稻谷种子内含物的报道则较少，原因为稻谷种子由种壳和糙米两部分组成，相互之间物质含量差别较大，且相应的光谱信息重叠严重，目前还没有基于近红外光谱快速准确预测单粒水稻种子的方法及模型建立。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种准确度高，且对活体单粒稻谷种子粗蛋白含量的在线实时分析具备重要意义与价值的单粒稻谷种子的蛋白质定量分析NIR透射光谱测量方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种单粒稻谷种子的蛋白质定量分析NIR透射光谱测量方法，包括如下步骤：

(1)收集稻谷种子

收集单粒稻谷种子，将其放置干燥器中过夜；

(2)NIR光谱采集

将种子、种壳和去除种壳的糙米分别放置于NIR透射光谱仪的NIR透射光谱测量载物台上进行光谱采集；其中NIR透射光谱测量载物台为自制的适用于单粒稻谷种子的NIR透射光谱测量载物台；

(3)单粒糙米粗蛋白含量的测定

对糙米进行压碎、过筛处理，再于烘箱中烘干，最后采用杜马斯法测定单粒糙米粗蛋白的含量；

(4)光谱分析和定量模型的建立

对比步骤(2)中获取的种子、种壳和糙米的透射光谱，找出种壳吸光值较低而糙米吸光值变化较明显的波数范围后选择最佳波数范围，再于不同的光谱预处理方法下，结合步骤(3)中所得单粒糙米粗蛋白的含量，建立单粒稻谷种子粗蛋白的定量分析模型。

优选地，所述步骤(1)中单粒稻谷种子为来源相同且质量变化范围为27.6-41mg的单粒稻谷种子。

优选地，所述步骤(2)中采用傅里叶近红外光谱仪进行光谱采集，波数范围为5800-12500cm^-1。

优选地，所述步骤(3)中单粒糙米粗蛋白含量的测定的具体方法为：将糙米压碎，过95-105目筛，于75-85℃烘箱过夜烘干，再秤取糙米粉4-6mg，采用元素分析仪测定其含氮量，再乘以糙米粉蛋白质的换算系数5.95获得其粗蛋白含量。

优选地，所述元素分析仪中氧化炉温度设置为1100-1200℃，还原炉设置为800-900℃，通氧时间为85-95s，仪器测定的标准品为苯磺酸。