稻米重要礦質(zhì)元素快速測(cè)定技術(shù)的創(chuàng)建與應(yīng)用.pdf

1、膳食結(jié)構(gòu)中攝入的某些有益微量礦質(zhì)元素偏少，在一定程度上會(huì)影響消費(fèi)者的身體健康。水稻是我國(guó)的主要糧食作物之一，目前推廣的水稻品種中一些人類身體所必需的重要微量礦質(zhì)元素含量明顯不足，在一定程度上影響了消費(fèi)者的健康水平，很有必要在水稻育種中加以適當(dāng)提高和改良。
　　目前稻米微量礦質(zhì)元素的含量測(cè)定主要是利用昂貴的儀器設(shè)備，需要通過(guò)復(fù)雜和長(zhǎng)時(shí)間的樣品前處理，其結(jié)果精度高、效果好，但耗時(shí)費(fèi)力。同時(shí)，在育種過(guò)程中，水稻的雜交組合多、單株數(shù)量大，

2、可供篩選鑒定的時(shí)間有限。育種家為盡快篩選出富含微量礦質(zhì)元素的優(yōu)良單株進(jìn)行后續(xù)種植和再次篩選，很多情況下只需要獲得相對(duì)準(zhǔn)確的稻米某種或某些礦質(zhì)元素的含量水平。因此，如能創(chuàng)建出適合稻米微量礦質(zhì)元素含量分析的快速、簡(jiǎn)便、高效的測(cè)定方法和技術(shù)，在一定程度上可以促進(jìn)富含微量礦質(zhì)元素的功能性水稻新品種培育、推廣和應(yīng)用，提高消費(fèi)者的健康水平。
　　本研究根據(jù)種質(zhì)資源和育種單株篩選的實(shí)際情況，選用嘉育293、黑糯米/浙農(nóng)80102、浙農(nóng)35、浙農(nóng)

3、37、勝泰1號(hào)等5個(gè)品種（系），分析了鹽酸浸提、坩堝灰化及濕法消解等前處理方法對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。并基于國(guó)內(nèi)外常用的微量礦質(zhì)元素測(cè)定方法，利用嘉育293、勝泰1號(hào)、浙農(nóng)35、浙溫1號(hào)、金中1號(hào)、浙農(nóng)934、富鋅3號(hào)等材料，通過(guò)鹽酸浸提、糙米粒糊化、顯色劑顯色及溶液顏色比較等方法研究鋅(Zn)、鎂(Mg)和鈣(Ca)等三種重要稻米微量礦質(zhì)元素含量的高效測(cè)定方法，優(yōu)化相應(yīng)的測(cè)定技術(shù)體系。創(chuàng)建了可以高效測(cè)定稻米Zn、Mg和Ca等重要微量礦質(zhì)元素

4、含量的米粉定量測(cè)定和糙米粒快速測(cè)定方法，利用新建立的快速篩選方法對(duì)大量種質(zhì)資源和不同雜種世代材料進(jìn)行了快速篩選。主要結(jié)果如下:
　　1.鹽酸浸提、坩堝灰化和濕法消解等三種樣品前處理方法比較結(jié)果表明，不同前處理方法對(duì)稻米中Zn、Mg、 Ca含量檢測(cè)結(jié)果存在較大差異，其中以高溫消解法Zn、Mg、 Ca含量測(cè)定的精確度最高，灰化法次之，酸浸提法的精確度最低;高溫消解法測(cè)定的稻米Zn、Mg含量最高，而灰化法測(cè)定的稻米Ca含量最高，鹽酸浸提

5、法對(duì)三種微量礦質(zhì)元素的檢測(cè)結(jié)果都偏低。
　　2.不同碾磨程度影響稻米Zn、Mg、Ca含量的比較結(jié)果表明，隨著碾磨程度增大，Zn、Mg和Ca含量均有不同程度的降低，但Mg、 Ca在稻米外層的分布和含量比Zn更為明顯。不同品種之間以Ca含量的差異為最大，其次為Zn含量差異，Mg含量品種間差異最小。隨著碾磨程度的增加，不同品種的Zn、Ca含量差異會(huì)逐漸減小，而品種間的Mg含量差異變化不大。在3種微量礦質(zhì)元素中，Mg和Ca含量分布較不均勻

6、，主要存在于皮層和外胚乳層，而Zn含量在整粒糙米中的分布則較為均勻。
　　3.本研究?jī)?yōu)化了基于鹽酸浸提和5-Br-PADAP染色技術(shù)測(cè)定米粉Zn含量的分光光度法。通過(guò)對(duì)預(yù)處理方法、掩蔽劑、緩沖液、OP用量以及顯色劑用量等條件的優(yōu)化，確定了最佳分析體系。其中Zn在0～0.4 mg/L范圍內(nèi)呈線性，線性回歸方程為y=1.338x-0.061，R2=0.997。本研究同時(shí)創(chuàng)建了基于鹽酸浸提和達(dá)旦黃染色的米粉Mg含量測(cè)定技術(shù)，通過(guò)對(duì)預(yù)處理

7、方法、掩蔽劑、NaOH用量以及顯色劑用量等實(shí)驗(yàn)體系的優(yōu)化，確定最佳分析體系，其中Mg在0～2.5 mg/L范圍內(nèi)呈線性，線性回歸方程為y=0.089x+0.033，R2=0.999。本研究還創(chuàng)建了基于在鹽酸浸提基礎(chǔ)上通過(guò)偶氮胂Ⅲ染色的分光光度法，通過(guò)對(duì)預(yù)處理方法、掩蔽劑、緩沖溶液以及顯色劑用量等體系條件的優(yōu)化，確定最佳分析體系，其中Ca在0～1.0 mg/L范圍內(nèi)呈線性，線性回歸方程為y=0.999x+0.052，R2=0.999。上述

8、3種Zn、Mg、 Ca的快速測(cè)定方法具有簡(jiǎn)單快速高效的特點(diǎn)，其結(jié)果可達(dá)到水稻單株篩選的要求。
　　4.本研究提出了糙米Zn、Mg、 Ca含量的整粒快速測(cè)定方法。該方法不需要將糙米磨粉，就可以對(duì)糙米中Zn、Mg、 Ca含量進(jìn)行定性篩選，一天內(nèi)可以完成樣品的篩選過(guò)程，而且可以同時(shí)篩選150～200個(gè)甚至更多的樣品。這一測(cè)定方法和技術(shù)可以直接用于水稻種質(zhì)資源和育種中間材料的快速篩選，獲得富含Zn、Mg、 Ca等重要微量礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的功能

9、性水稻新種質(zhì)或新品種（系），提高功能稻育種的選擇效率。
　　5.本研究利用糙米粒Zn、Mg、 Ca含量的整?？焖俸Y選方法對(duì)348份水稻材料進(jìn)行了快速篩選，高Zn、高M(jìn)g、高Ca材料15份、27份和34份，篩選出了低Zn、低Mg、低Ca材料15份、16份和15份，篩選效果良好。經(jīng)過(guò)重復(fù)驗(yàn)證和篩選，獲得具有Zn、Mg、 Ca等天然高富集特點(diǎn)的專用水稻新品系（種質(zhì)）11個(gè)。這些功能性水稻新種質(zhì)或新品種（系），有可能進(jìn)一步用于生產(chǎn)種植或作