[发明专利]一种单粒水稻直链淀粉定量分析模型构建及其检测方法

说明书

本发明公开了一种单粒水稻直链淀粉定量分析模型构建方法，包括以下步骤：S1、收集直链淀粉含量有差异的单粒水稻样品若干份，干燥处理，平衡水分后作为校正集；S2、采集校正集中各所述单粒水稻样品的近红外光谱；S3、分别将校正集的各所述单粒水稻样品处理成米粉，获得各所述单粒水稻样品的直链淀粉含量参比值，构建校正集参比值矩阵；S4、近红外单粒直链淀粉模型的构建：将S2获得的近红外光谱筛选光谱区间，获得校正集光谱矩阵，将所述光谱矩阵与S3所述参比值矩阵进行回归关联分析，获得单粒水稻直链淀粉含量的近红外定量分析模型。

技术领域

本发明涉及一种单籽粒作物成分含量的检测方法，具体涉及一种单粒水稻直链淀粉定量分析模型构建及其检测方法。

背景技术

为了缩短育种周期、加快育种进程，水稻育种要求能够在种子培育的早代检测出甚至分选出符合育种家需要的特定性状的种子。在水稻品质育种中，直链淀粉是水稻最重要的品质指标之一，直链淀粉的含量决定水稻的食用品质和营养品质，因此备受育种家与消费者关注。传统的直链淀粉的检测方法如碘显色光度法和碘亲和力测定法(包括安倍滴定法和电位滴定法)等等，不同程度存在破坏种子、消耗试剂、操作繁琐、费时费力的缺陷，无法满足对早代种子的快速无损检测和分选需要。近红外光谱分析技术是一种快速、无损、简便、环保的分析技术，已广泛应用于农业、生物、医药、食品、化工等各个领域。单粒近红外检测技术(Single kernel near-infrared spectroscopy,SK-NIRS)指单粒作物水平上的近红外光谱分析技术，有望实现单粒水稻直链淀粉含量的快速无损检测，并可结合一定自动化装置，实现分选，以满足育种家早代选育合适的符合品质要求的水稻品种的需求。

然而，近红外是一种二级分析技术，分析时是需要化学法作为参比的，而参比方法的精度大大影响到近红外的分析结果。现有文献报道中，化学参比值主要是由多籽粒混合样的平均化学值得到。但这种方法存在较大的局限性：由于即使为同一品种，不同大小、生长条件的种子其化学值成分也不尽相同。所以由这种方法得到的化学值只能用于检测品种成分的含量，不能够获得单籽粒准确的参比值，更难以构建准确的单籽粒近红外分析模型。L.E.Agelet等指出，籽粒性状与大小、近红外光谱仪的种类与光谱的采集方式及建模方法，以及参比值的测定对于建立一个准确的近红外模型是至关重要的。而单籽粒化学参比值的测定是影响模型建立成功与否的一个重要因素：若单籽粒化学参比值的误差较大，那么模型预测的误差也会变大。针对这种单粒检测参比方法精度不够的问题，国内外一些专家采取了不同的优化方法。如J.G.Wu等改进直链淀粉参比技术，使用半粒法作为参比方法，实现了单粒水稻直链淀粉含量的检测；又如Armstrong,P.R等对多条单籽粒光谱进行平均，分析这些籽粒混合后的参比值，根据平均光谱和参比值构建近红外单粒作物的成分分析模型。

然而，对于前一种方法，半粒法检测的是不含胚的那半粒水稻，这与所采集的完整的单粒水稻光谱是不完全对应的，因而影响到分析结果；而对于后一种方法，由于最终用于建模的光谱是每个籽粒光谱算术平均后的光谱，然而每个的籽粒质量、大小不同，导致每个籽粒对最终计算出的混合样的化学值的贡献不一，这和平均光谱也不是完全对应的，因而也会一定程度影响到预测结果。因此，只有改进直链淀粉参比方法，使之能够检测单粒水稻，才可以采用近红外方法准确地实现单粒水稻直链淀粉含量的快速无损检测。

本发明在近红外建模时，采集样品的漫透射光谱，并对农业部标准碘比色法(NY/T2639)进行改进，将样品量由50mg降低至10mg，同时用离心管代替容量瓶，以实现单粒水稻直链淀粉的化学检测，之后再在此方法基础上，将光谱与化学值相关联，构建单粒直链淀粉近红外直链淀粉含量检测模型，旨在为水稻品质育种提供一种快速、无损、简便、准确的检测手段，以加快育种进程，促进育种技术发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种单粒水稻直链淀粉含量的近红外定量分析模型的构建方法和直链淀粉微量检测方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：