基于核磁共振的玉米不同籽粒类型单粒质量和含油率分析.pdf

第 34 卷 第 20 期 农 业 工 程 学 报 Vol.34 No.20 2018 年 10 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Oct. 2018 183 ·农业信息与电气技术· 基于核磁共振的玉米不同籽粒类型单粒质量和含油率分析 ※ 李浩川，曲彦志，杨继伟，崔丽洋，毛熙岚，刘宗华 （河南农业大学农学院/河南省粮食作物协同创新中心/小麦玉米作物学国家重点实验室，郑州 450002 ） 摘 要：针对现有玉米单倍体核磁共振分选系统基于一个含油率阈值，无法对胚败育籽粒和单倍体籽粒正确分选的问题， 分别对玉米生物诱导产生的二倍体、单倍体和胚败育 3 种不同籽粒类型的单粒质量和含油率进行分析，提出了利用籽粒 含油率双阈值提高单倍体正确识别率的分选方法。该研究以 2 个普通玉米杂交种和 3 个自交系为母本，以高油型诱导系 为父本，进行生物诱导产生的 3 种不同类型籽粒为研究对象，利用核磁共振分选系统分别对不同类型籽粒的单粒质量和 含油率进行测定，结果表明：单粒质量整体表现为单倍体>二倍体>胚败育，除二倍体籽粒与胚败育籽粒间存在极显著差 异外，其他籽粒类型间差异不显著；不同类型籽粒的单粒质量平均变异系数为 16.62%，并且每个材料的 3 种籽粒类型间 出现较大的重叠区域。而不同类型籽粒含油率整体表现为二倍体>单倍体>胚败育，变异性以二倍体最小，平均变异系数 仅为 12.52%，其次是单倍体，而胚败育籽粒最高（34.14% ），但其含油率最低且均≤2% ；每个材料各自的 3 种类型籽粒 间含油率呈现梯度分布，存在较明显的界限。由此可见，利用籽粒含油率能够区分玉米生物诱导的 3 种不同籽粒类型， 而单粒质量则不能；通过设置二倍体籽粒的最小含油率为上限，胚败育籽粒的最大含油率为下限，利用含油率的双阈值 可提高单倍体的正确识别率，为玉米生物诱导单倍体高效自动化分选提供依据。 关键词：核磁共振；作物；玉米；单倍体；单粒质量；油分含量 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.20.023 中图分类号：S24 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2018)-20-0183-06 李浩川，曲彦志，杨继伟，崔丽洋，毛熙岚，刘宗华. 基于核磁共振的玉米不同籽粒类型单粒质量和含油率分析[J]. 农 业工程学报，2018，34(20)：183－188. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.20.023 Li Haochuan, Qu Yanzhi, Yang Jiwei, Cui Liyang, Mao Xilan, Liu Zonghua. Analysis on single kernel weight and oil content of different grain types in maize based on NMR[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(20): 183 －188. (in Chinese wit