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以近红外光谱技术为基础的数字化无损质量评价技术因其具有无损、快速、绿色环保及易于数字化等特点,被国际农业分析界认为具有“解决全球农业分析的潜力”的技术,是目前双低油菜质量评价方法发展方向。
本实验应用近红外光谱技术建立了双低油菜中芥酸、硫甙和含油量等关键品质指标的数字化无损质量评价技术。从2003年~2005年全国范围内收集的5700份油菜籽样品中,选择914份代表性样品建立数学模型,439份油菜籽样品检验模型。结果表明,所建立的双低油菜芥酸、硫甙和含油量数字化无损质量评价技术可用来准确、快速、无损、无污染、数字化测定芥酸、硫甙和含油量。
本研究主要结论如下:1.硫甙数字化无损质量评价技术选取270份有代表性的样品建立的硫甙评价模型,硫甙含量极差为166.18μmol/g,选取的近红外波段为7503.3cm-1~5447.1cm-1和4602.3cm-1~4247.4cm-1,光谱预处理方法为一阶导加多元散射校正,模型的复相关系数为0.9738,内部交叉验证均方差为5.64。对170份样品的检测结果显示:近红外(NearInfraredSpectrometer,NIRS)硫甙测定值与液相色谱法(HighPerformanceLiquidChromatography,HPLC)硫甙测定值的相关系数为0.992。
2.芥酸数字化无损质量评价技术选取516份有代表性的样品建立的芥酸评价模型,芥酸含量值的极差为50.8﹪,选取的近红外波段为6102.9cm-1~5447.1cm-1,光谱预处理方法为最大/最小归一化法,模型的复相关系数为0.9795,内部交叉验证均方差为1.95。对166份样品的检测结果显示:NIRS芥酸测定值与气相色谱法(GasChromatography,GC)芥酸测定值的相关系数为0.993。
3.含油量数字化无损质量评价技术选取128份有代表性的样品建立含油量评价模型,含油量极差为15.11﹪,选取的近红外波段为7501.7cm-1~6097.8cm-1和4601.3cm-1~4246.5cm-1,光谱预处理方法为多元散射校正,模型的复相关系数为0.9741,内部交叉验证均方差为0.792。
对103份检验集样品的检测结果显示:NIRS含油量测定值与残余法含油量测定值的相关系数为0.996。
4.硫甙、芥酸和含油量近红外无损质量评价模型的应用中国农科院油料所油菜轮选课题组利用本实验建立的硫甙、芥酸和含油量近红外无损质量评价模型分析油菜品种资源、育种高世代材料、双低油菜品种、种子和商品籽样品共2万余份。应用结果表明,模型预测结果与国家(际)标准方法测定结果相关性好,测定结果的重复性好,所建立的近红外无损质量评价模型能够满足油菜育种中对初级世代材料硫甙、芥酸和含油量的快速筛选要求。