[发明专利]太赫兹波在检测水稻种子纯度中的应用以及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及种子质量检测技术领域，更特别地，涉及一种基于太赫兹光谱技术的水稻种子纯度的检测方法。

背景技术

杂交水稻种子产量是关系国计民生的一个重大课题。种子的纯度是影响种子质量的关键，是种子质量检测的核心之一。种子纯度低将导致减产，给种植者带来巨大的损失。目前杂交水稻种子的纯度检测鉴定的主要方法包括：种子形态鉴定法、幼苗形态鉴定法、田间小区种植鉴定法、电泳鉴定法、DNA分子标记鉴定法等。

种子形态鉴定法缺点是各个水稻种子外观不易区分，差异不明显，难以寻找标准样品等相关资料对照；幼苗形态鉴定法的缺点是人为因素的影响较大，鉴定比较困难；田间小区种植鉴定的缺点是鉴定周期长且成本高；电泳鉴定法的缺点是对技术人员素质要求高，且实验条件要求严格；DNA分子标记鉴定法的缺点是过程繁琐且难度大。

水稻种子中的生物大分子在太赫兹波段具有强烈吸收和色散特性，其转动和振动能级在太赫兹光谱能级覆盖范围内，各个物质的太赫兹光谱特征具有唯一性，可以像指纹一样作为分类识别手段。一旦太赫兹检测技术成熟，还可以走出实验室对杂交水稻种子实时监测分类，广泛运用于生产实际。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了太赫兹波在检测水稻种子纯度中的应用。

本发明还提供了一种水稻种子纯度的检测方法，其包括以下步骤：

S1：制备系列已知种子纯度的水稻种子标准品，测定所述系列标准品的太赫兹波吸收谱；

S2：根据所述系列标准品的太赫兹波吸收谱确定特征吸收频率，并建立种子纯度与在所述特征吸收频率下的吸收度之间的对应关系；

S3：测定待检测样品的太赫兹波吸收谱；

S4：根据S2得到的对应关系和S3得到的待检测样品的太赫兹波吸收谱计算待检测样品的种子纯度。

优选地，S1和S3中，所述标准品和待检测样品的太赫兹波吸收谱均通过以下方法测量：将水稻种子去壳，粉碎后，制成厚度均匀的薄片，利用太赫兹波透射所述薄片，测定所述薄片的太赫兹波吸收谱。

优选地，所述系列纯度的标准品通过向种子纯度100％的水稻种子中添加与其品种不同的水稻种子和不吸收太赫兹波的固定剂制备得到。

优选地，所述固定剂为聚乙烯。

优选地，S4具体包括：

S41：根据待检测样品的太赫兹波吸收谱确定其在所述特征吸收频率处的吸收度；

S42：根据S41得到的所述待检测样品的吸收度以及S2得到的水稻种子纯度与吸收度之间的对应关系确定所述待检测样品的种子纯度。

使用本发明的方法可利用太赫兹波快速、精准、低成本地确定水稻种子的纯度，提高生产效益。

附图说明

图1为本实施例水稻种子s2的8种不同纯度标准品的平均时域谱图；

图2为本实施例水稻种子s2的8种不同纯度标准品的平均吸收谱图；

图3为本实施例水稻种子s2的8种标准品在特征吸收频率1.22THz处与吸收度的对应关系图。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：

1.标准品的制备

取100％纯度的水稻种子20g，手工去壳，将去壳后的米粒用粉碎机粉碎后放入玛瑙研钵中在红外灯下研磨成粉末，过200目的标准筛，均分为70等份并放入密封袋中密封、编号；

取出密封的水稻种子粉末，添加高纯度聚乙烯粉末，并利用压片机分别将所述粉末制备成水稻种子纯度为30-90％的薄片样品若干。

2.测定待检测样品的太赫兹波吸收谱

分别利用太赫兹波对所述薄片样品进行穿透，获取所述薄片样品的太赫兹透射光谱数据及相关光学参数。

3.分析透射光谱数据并确定特征吸收频率

利用MATLAB软件对所获得的太赫兹光谱与水稻种子纯度的对应关系进行数据分析，建立计算水稻种子纯度的数学模型，结果见图1和2.