CN109696450A

CN109696450A - 一种无损伤测定单粒植物种子含油率的方法

Info

Publication number: CN109696450A
Application number: CN201910047231.0A
Authority: CN
Inventors: 尹佟明; 邹雨婷; 朱铭玮; 王怡晨; 李淑娴
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2019-04-30

Abstract

本发明公开了一种无损伤测定单粒植物种子含油率的方法，步骤包括：1)收集成熟的植物种子，去除杂质后置于室内继续晾至恒重；备用；2)取不同重量的植物纯油作为标准样品，利用核磁共振分析仪进行测定，根据标准样品的质量及其得到的相应信号绘制测定含油率的标准曲线，并获得回归方程；3)取步骤1)准备好的待测单粒植物种子，采用步骤2)相同的核磁共振分析仪和操作条件，采集信号，通过回归方程计算得到各单粒种子的含油率。本发明的无损伤测定单粒植物种子含油率的方法，具有对种子质量无损伤的特点，并且测定准确性高，操作简便，高效可靠，具有广阔的应用前景。

Description

一种无损伤测定单粒植物种子含油率的方法

技术领域

本发明涉及植物种子含油率的测定方法，具体涉及一种测定油用牡丹单粒种子含油率的方法，具体涉及选择高含油率的油用牡丹种子育苗的方法。

背景技术

牡丹(Paeonia suffruticosa)为芍药科芍药属的木本植物，是原产于中国的传统名花，也是世界著名花卉之一。油用牡丹(Oil Peony)是牡丹组植物中结籽多、出油率高(≥22％)的种的统称，是中国独有的原生种植物。油用牡丹在我国分布范围广，生长适应性强，不仅种籽产油率高，而且油质优。牡丹籽油作为一种新型的木本植物油，其不饱和脂肪酸含量高达90％以上，其中亚麻酸高达42％，极具经济价值和营养价值。随着油用牡丹的不断开发利用，采用含油率较高的种子进行播种育苗以提高单位面积的产油量尤为重要，因此，当务之急是能够快速、无损、准确的测定单粒种子的含油率并挑选出高含油种子用于播种育苗生产。

传统的化学方法测定种子含油率时需先采取措施将油从种子中提取出来，例如在中国专利申请CN1285908C中，公开了分析农产品的方法，具体涉及分析一个或多个种子的含油量的方法，其利用一种溶剂将油从种子中萃取出来；在气流中蒸发所述溶剂以形成颗粒；检测反射光并测定含油量。该过程是破坏性测定，即使某一粒种子的含油率比较高，也无法用于育苗生产。

在中国专利申请CN1544921A中公开了一种非破坏性测定花生单粒种子含油量的方法，该方法以傅立叶变换近红外光谱技术为基础，结合化学计量学方法，采用漫反射测定方式，以多种基因型的花生单粒种子为样品背景建立多元回归数学模型，再通过模型预测未知样品的含油量。该方法是非破坏性的，不需要对样品进行任何预处理，不伤害种子活力和组织结构。该方法操作简单，测定速度快，测定准确性较高。本发明适用于花生高油品质育种、种质资源评价和遗传规律研究。该方法适用于花生单粒种子检测，至今未发现适用于油用牡丹种子检测方法。

发明内容

发明目的：针对现有含油率测定存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种通过简便、高效、无损的方法测定植物单粒种子的含油率，尤其是油用牡丹种子。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无损伤测定单粒植物种子含油率的方法，步骤如下：

1)收集成熟的植物种子，去除杂质后置于室内继续晾至恒重；备用；

2)取不同重量的植物纯油作为标准样品，利用核磁共振分析仪进行测定，根据标准样品的质量及其得到的相应信号绘制测定含油率的标准曲线，并获得回归方程；

3)取步骤1)准备好的待测单粒植物种子，采用步骤2)相同的核磁共振分析仪和操作条件，采集信号，通过回归方程计算得到各单粒种子的含油率。

所述的无损伤测定单粒植物种子含油率的方法，植物种子为油用牡丹、大豆、花生等油用作物种子。

步骤1)中，7月中下旬开始陆续采集成熟的油用牡丹种子，先将果荚于室内阴干，待果荚裂开后收集种子，再将收集好的种子去除杂质后置于室内继续晾至恒重。

步骤2)中，在5支进样瓶中分别加入0.118g，0.215g，0.310g，0.432g，0.520g不同质量的牡丹纯油作为标准样品，将其分别放入核磁共振分析仪的样品槽里，利用“核磁共振含油含水率测定”软件采集相应的信号，根据标准样品的质量及其得到的相应信号绘制测定单粒种子含油率的标准曲线，得到回归方程：y＝3106.5x-19.217，R²＝0.9999。

步骤1)中，植物种子放入40℃烘箱中烘至恒重。

有益效果：相比于现有技术，本发明的优点为：

(1)本发明的油用牡丹种子单粒含油率测定的方法通过核磁共振技术测定含油率，与传统的化学法测定含油率相比，不需要破坏植物种子，使得删选含油率高的植物种子并用于播种，成为可能，且方法结果精准可靠。

(2)本发明在进行种子含油率测定时，是将整粒种子放入测试管，不会对种子造成任何损伤，虽然测试前对种子采取短时间的烘干，但对种子质量不产生任何影响，测定后的种子仍可用于播种育苗生产。

(3)本发明的单粒油用牡丹种子含油率测定的方法，采用核磁共振技术进行种子含油率的测定，在样品放入试管后，只需50秒即可得到测试结果，具有测定速度快的优点。

(4)本发明的单粒种子含油率的测定方法，具有操作简便、高效可靠的特点，具有很好的实践应用价值，能够产生较好的经济效益和社会效益，市场应用前景广阔。

附图说明

图1是单粒油用牡丹种子含油率的标准曲线图；

图2是25粒油用牡丹种子含油率的标准曲线图；

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种无损伤测定单粒植物种子含油率的方法，包括种子准备、制定标线、测定含油率等步骤，具体操作步骤如下：

1)种子准备：油用牡丹种子一般于7月中下旬开始陆续成熟，在果荚呈蟹黄色时，将所有的果荚采下。果荚采摘回来后，先将果荚于室内阴干，待果荚裂开后收集种子，再将收集好的种子去除杂质后置于室内继续晾至恒重。

2)制定测定含油率的标线：在5支进样瓶中分别加入0.118g，0.215g，0.310g，0.432g，0.520g不同质量的牡丹纯油作为标准样品，将其分别放入核磁共振分析仪(MicroMR20-025V，苏州纽迈分析仪器有限公司生产，共振频率18.17MHz，磁体强度0.50T±0.08T，线圈直径为25mm，磁体温度为32℃)的样品槽里，利用“核磁共振含油含水率测定”软件采集相应的信号，根据标准样品的质量及其得到的相应信号绘制测定单粒种子含油率的标准曲线，得到回归方程：y＝3106.5x-19.217，R²＝0.9999。

3)测定含油率：将每25粒待测种子分为一组，共分为4组，每次测定前，先将4组种子分别放入40℃烘箱中烘至恒重，然后将每组供试种子逐粒放入试管内称重，再采用上述核磁共振分析仪采集信号，对比单粒的标准曲线得到各单粒种子的含油率。结果如表1所示。

根据核磁共振技术测定的各单粒种子的含油率结果，筛选出含油率较高的第1组中的1至12号、第2组中的1至17号、第3组中的1至23号以及第4组中的1至6号单粒种子直接播种，育苗，6年后可以收获牡丹种子。本实施例在申请时已经完成初步选育出高含油单粒种子的播种，即为上述4组高含油的油用牡丹单粒。

实施例2

对实施例1测定的4组单粒种子的含油率结果进行准确性对比，包括种子准备、制定标线、测定含油率、对比含油率结果等步骤，具体操作步骤如下：

1)种子准备：采用实施例1中的4组单粒种子。

2)制定测定含油率的标线：采用实施例1中的单粒标准曲线。

3)测定含油率：随机选定一枚种子作为基粒，对比单粒标准曲线得出其含油率，再依次放入1粒上述每组中的种子，依次对比单粒标准曲线得出两粒的平均含油率。

4)含油率比较：根据测出的基粒含油率和两粒平均含油率换算出该单粒种子的含油率，并与实施例1中直接测定出的单粒种子含油率进行对比。结果如表1所示。

实施例3

对实施例1测定的4组单粒种子的含油率结果进行准确性对比，包括种子准备、制定标线、测定含油率、对比含油率等步骤，具体操作步骤如下：

1)种子准备：采用实施例1中的4组单粒种子。

2)制定测定含油率的标线：在6支进样瓶中分别加入0.301g，0.674g，1.011g，1.365g，1.690g，2.176g不同质量的牡丹纯油作为标准样品，将其分别放入核磁共振分析仪(MicroMR20-025V，苏州纽迈分析仪器有限公司生产，共振频率18.17MHz，磁体强度0.50T±0.08T，线圈直径为25mm，磁体温度为32℃)的样品槽里，利用“核磁共振含油含水率测定”软件采集相应的信号，根据标准样品的质量及其得到的相应信号绘制测定25粒种子含油率时的标准曲线，得到回归方程：y＝3239x-75.814，R²＝0.9999。

3)测定含油率：将实施例1中每组的25粒种子混合在一起，共4组，将1组25粒供试种子同时放入试管内称重，再采用上述核磁共振分析仪采集信号，对比25粒种子的标准曲线得到25粒种子的平均含油率。

4)含油率比较：根据实施例1中25粒直接测出的单粒种子的含油率，计算出每组种子的平均含油率，与实验施例3中直接测定出的25粒种子的平均含油率进行对比。结果如表1所示。

表1油用牡丹种子含油率结果表

表1中，[1]含油率为25粒种子混合在一起，直接测得的平均含油率；[2]换算含油率为根据25个单粒种子的含油率计算得到的平均含油率。4组供试材料中，直接测得的25粒种子的平均含油率与分别测得25粒单粒种子含油率的平均值差异并不大，分别是0.375，0.217，0.087，0.421。

表1中，[3]单粒含油率为单粒种子直接测得的含油率；[4]单粒换算含油率为根据两粒种子的含油率以及基粒的含油率，计算得到的该单粒种子的含油率。从两次测定的某一单粒种子的含油率结果看，二者差异并不大。本结果再次说明，尽管单粒种子通过核磁共振仪采集的信号要稍微弱些，但不会影响单粒种子的测定结果。

实施例4

实施例1单粒种子的含油率测定方法中，虽然测试前对种子采取短时间的烘干，但对种子质量不会产生任何影响。为验证实施例1的选育方法是否会对种子造成损伤，有必要对测试完含油率的种子进行发芽试验。

表2新鲜粒与测完含油率后种子的发芽率的差异

序号	新鲜种子的发芽率(％)	含油率测定后种子的发芽率(％)
			1	85.3	82.9
2	90.3	91.0
			3	82.0	83.3
4	87.5	84.6

表2中共有4组不同的油用牡丹种子测试样品，均为新采收种子(刚从果荚取出的种子，此时种子的含水率一般在45％左右)。将每一组样品分成两份，一份种子直接放在湿沙中，于15℃下发芽，这是传统的生产方式，即随采随播；另一份种子则是在室内阴干、40℃烘箱中烘至恒重(此时种子的含水率一般在8％左右)后利用核磁共振仪测定种子的含油率，然后再将种子放在上述相同环境下进行发芽试验。发芽率测定结果表明，同一样品的两个发芽率结果间差异不显著，因此核磁测定后的种子仍可用于播种育苗生产。而传统的测定方法首先需将种子研磨成粉末才能提取种子中的油，是破坏性测定，即使某一单株种子的含油率比较高也不能用于再生产。

Claims

1.一种无损伤测定单粒植物种子含油率的方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的无损伤测定单粒植物种子含油率的方法，其特征在于，植物种子为油用牡丹、大豆、花生。

3.根据权利要求1所述的无损伤测定单粒植物种子含油率的方法，其特征在于，步骤1)中，7月中下旬开始陆续采集成熟的油用牡丹种子，先将果荚于室内阴干，待果荚裂开后收集种子，再将收集好的种子去除杂质后置于室内继续晾至恒重。

4.根据权利要求1所述的无损伤测定单粒植物种子含油率的方法，其特征在于，步骤2)中，在5支进样瓶中分别加入0.118g，0.215g，0.310g，0.432g，0.520g不同质量的牡丹纯油作为标准样品，将其分别放入核磁共振分析仪的样品槽里，利用“核磁共振含油含水率测定”软件采集相应的信号，根据标准样品的质量及其得到的相应信号绘制测定单粒种子含油率的标准曲线，得到回归方程：y＝3106.5x-19.217，R²＝0.9999。

5.根据权利要求1所述的无损伤测定单粒植物种子含油率的方法，其特征在于，步骤1)中，植物种子放入40℃烘箱中烘至恒重。