一種油菜葉片亮氨酸含量快速檢測方法技術

本發明專利技術公開了一種油菜葉片亮氨酸含量快速檢測方法，包括以下步驟：將油菜葉片殺青、烘干后粉碎，得到葉片粉末；分別采集波長２３６０、２３８６、２３０６、２３１４、２３３０、１１９４、２１９８、１４２０、１４６２、２１０６、１６０２、１８７８、２４２６、１８１４、２２７４、１６７６、１９１０和２０５２ｎｍ光波所對應的油菜葉片的反射率；將各反射率分別代入多元線性回歸方程，計算油菜葉片中亮氨酸含量。本發明專利技術通過少數特征波長進行多元線性回歸分析，快速準確檢測油菜葉片中亮氨酸含量，大大縮短了檢測的時間，減少了環境污染，降低了檢測成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及油菜檢測領域，尤其涉及。
技術介紹
油菜是我國主要的油料作物和蜜源作物之一，油菜的種植面積占全國油料作物總 面積的40%以上，產量占全國食用植物油總產量的60%以上，居世界首位。油菜不同時期 的生長狀況關系到油菜籽的產量和質量。油菜葉片中的氨基酸含量是油菜生長過程中一項 非常重要的生理指標，對油菜葉片生理和有機物積累等生理過程有重要意義。因此可以通 過檢測油菜葉片中的氨基酸含量，得到油菜的生長狀況。近年來，由于農村勞動力的減少， 油菜種植中使用了大量的除草劑。有些除草劑是一種生長抑制劑，例如丙酯草醚，可以阻止 直鏈氨基酸的生物合成，具有對油菜安全、殺草譜較廣、除草活性高、持效期長，且低毒、低 殘留，與環境相容等特點。對油菜葉片中亮氨酸含量的檢測，可以反映出某些除草劑對油菜 生理和有機物積累的影響，對實現油菜生長狀況的大田檢測和連續監測，提高油菜籽的產 量和質量有重要意義。傳統的油菜葉片亮氨酸含量檢測方法是根據GB/T5009. 124-2003，采用萬分之一 天平準確稱取粉樣0. 05g置于IOml體積的安培瓶中，加入5ml6M HCL，用循環真空泵抽真空 并在酒精噴燈上封口后置于110°C烘箱中消解24h ；將冷卻后的消解液完全轉移到50ml容 量瓶中定容、搖勻；吸取5ml上清液置于圓底磨口錐形瓶中，在旋轉蒸發儀上(60 70°C ) 抽真空15min左右蒸干鹽酸；重新加入0.02M HCl (pH 2. 2) 10ml，超聲波充分溶解后用一次 性針筒吸出，經0. 22 μ m的一次性濾頭過濾至氨基酸分析專用樣品瓶中，4°C黑暗保存，用 日立L-8900自動氨基酸分析儀(日本)分析測定亮氨酸含量。該方法樣本預處理過程和測 量過程費時、費力、化學消耗品昂貴，且對環境造成了一定污染。因此，急需研究一種簡單、 快速、無損的油菜葉片亮氨酸含量檢測方法和技術。可見/近紅外光譜可以反映物質內部的有機成分，特別是C-H、0-H、N-H等基團的 倍頻和合頻吸收，可用于定量測定物質有機物質的含量。光譜技術已廣泛應用于農業、食 品、石油化工、制藥、飼料等行業。在植物生命信息快速檢測研究中具有廣泛的應用潛力。
技術實現思路
本專利技術提供了，解決了現有檢測方法費 時、費力、操作復雜、成本高、污染環境等問題。，包括以下步驟(1)將油菜葉片殺青、烘干后粉碎，得到葉片粉末；(2)分別采集波長 2360nm、2386nm、2306nm、2314nm、2330nm、1194nm、2198nm、 1420nm、1462nm、2106nm、1602nm、1878nm、2426nm、1814nm、2274nm、1676nm、1910nm 禾P 2052nm光波所對應的油菜葉片的反射率；(3)將各反射率分別代入多元線性回歸方程y = 199. 490 λ「205. 134 λ 2-157. 0832 λ 3+158. 636 λ 4-98. 514 λ 5-40. 158 λ 6+74. 919 λ 7+79. 434 λ 8-79. 398 λ 9-76. 208 λ 10+142. 368 λ η+45. 322 λ 12+47. 134 λ 13-45. 866 λ 14+27. 124 λ 15-99. 757 λ 16-19. 316 λ 17+44. 704 λ 18 +2. 5554，計算油菜葉片中亮氨酸含量；方程中y為油菜葉片亮氨酸含量，單位為mg/100mg Dff, λ i λ 18分別為波長 2360nm、2386nm、2306nm、2314nm、2330nm、1194nm、2198nm、1420nm、1462nm、2106nm、1602nm、 1878nm、2426nm、1814nm、2274nm、1676nm、1910nm 和 2052nm 光波所對應的油菜葉片粉末樣本的反射率。步驟(1)中，葉片粉末為40 80目，殺青溫度為95 115°C，殺青時間為20 40min。該殺青溫度和殺青時間適宜，有利于油菜葉片中主成分的保留，特別是亮氨酸。步 驟(1)中，烘干溫度為70 90°C，將葉片烘干至恒重，該烘干溫度適宜，不會烤焦葉片。因為油菜葉片粉末樣本是非透明介質，當光波照射在其表面時，除部分被吸收外， 其余均發生反射，而光波吸收的多少(或者反射率)是跟油菜葉片內部化學物質含量是相 關的，而針對亮氨酸含量這類具體物質僅僅跟少數某些特征波長光波的反射率相關。應用連續投影算法在1100 2500nm波長范圍內進行特征波長的選取，得到這些 特征波長分別為 2360nm、2386nm、2306nm、2314nm、2330nm、1194nm、2198hm、1420nm、1462nm、 2106nm、1602nm、1878nm、2426nm、1814nm、2274nm、1676nm、1910nm 和 2052nm。將上述波長的 反射率值作為多元線性回歸模型的輸入變量，實際測量的亮氨酸含量作為輸出變量，計算 得到上述多元線性回歸方程。本專利技術通過少數特征波長進行多元線性回歸分析，快速準確檢測油菜葉片中亮氨 酸含量，大大縮短了檢測的時間，減少了環境污染，降低了檢測成本。附圖說明圖1為本專利技術建模集樣本預測結果散點分布圖；圖2為本專利技術預測集樣本預測結果散點分布圖。具體實施例方式隨機收集248片油菜葉片，為使所采集的油菜葉片樣本更具有代表性和多樣性， 所采集的248片葉片中不僅包括正常生長狀態下的油菜葉片(共62片)，還包括噴施過不 同濃度(100，500，1000mg/L)丙酯草醚除草劑的油菜葉片186片(100，500，1000mg/L每個 濃度梯度采集油菜葉片62片)，噴灑時間為五葉一心期，噴灑方式為葉面噴施。丙酯草醚除 草劑是一種亮氨酸抑制劑，對油菜葉片亮氨酸具有抑制作用，可以使油菜葉片中的亮氨酸 含量具有更大的范圍，使得所建模型具有更好的適應性和魯棒性。將248片油菜葉片放在105°C的烘箱中殺青30分鐘后于80°C下烘干至恒重，再 用研缽將烘干后的油菜葉片樣品磨成粉末，并過60目篩，在室溫下測定油菜葉片粉末樣本 在波長 2360nm、2386nm、2306nm、2314nm、2330nm、1194nm、2198nm、1420nm、1462nm、2106nm、 1602nm、1878nm、2426nm、1814nm、2274nm、1676nm、1910nm 禾Π 2052nm 處的反射率值(Foss NIR Systems 5000)，同時利用
技術介紹
所提及的傳統方法測量所有葉片的亮氨酸含量。然 后隨機選擇186個樣本作為建模集樣本，其余62個作為預測集樣本，以建模集樣本186片 油菜葉片的各特征波長的反射率值作為輸入變量，以相應的測量的亮氨酸含量作為輸出變量，利用多元線性回歸法(Multiple linear regression, MLR)得到如下多元線性回歸方 程y(mg/IOOmg Dff) = 199. 490 λ r205. 134 λ 2-157. 082 λ 3+158. 636 λ 4-98. 514 λ 5-4 0. 158 λ 6+74· 919 λ 7+79. 434 λ 8-79· 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種油菜葉片亮氨酸含量快速檢測方法，包括以下步驟：（１）將油菜葉片殺青、烘干后粉碎，得到葉片粉末；（２）分別采集波長２３６０ｎｍ、２３８６ｎｍ、２３０６ｎｍ、２３１４ｎｍ、２３３０ｎｍ、１１９４ｎｍ、２１９８ｎｍ、１４２０ｎｍ、１４６２ｎｍ、２１０６ｎｍ、１６０２ｎｍ、１８７８ｎｍ、２４２６ｎｍ、１８１４ｎｍ、２２７４ｎｍ、１６７６ｎｍ、１９１０ｎｍ和２０５２ｎｍ光波所對應的油菜葉片的反射率；（３）將各反射率分別代入多元線性回歸方程：ｙ＝１９９．４９０λ↓［１］－２０５．１３４λ↓［２］－１５７．０８２λ↓［３］＋１５８．６３６λ↓［４］－９８．５１４λ↓［５］－４０．１５８λ↓［６］＋７４．９１９λ↓［７］＋７９．４３４λ↓［８］－７９．３９８λ↓［９］－７６．２０８λ↓［１０］＋１４２．３６８λ↓［１１］＋４５．３２２λ↓［１２］＋４７．１３４λ↓［１３］－４５．８６６λ↓［１４］＋２７．１２４λ↓［１５］－９９．７５７λ↓［１６］－１９．３１６λ↓［１７］＋４４．７０４λ↓［１８］＋２．５５５４，計算油菜葉片中亮氨酸含量；方程中ｙ為油菜葉片亮氨酸含量；λ↓［１］～λ↓［１８］分別為波長２３６０ｎｍ、２３８６ｎｍ、２３０６ｎｍ、２３１４ｎｍ、２３３０ｎｍ、１１９４ｎｍ、２１９８ｎｍ、１４２０ｎｍ、１４６２ｎｍ、２１０６ｎｍ、１６０２ｎｍ、１８７８ｎｍ、２４２６ｎｍ、１８１４ｎｍ、２２７４ｎｍ、１６７６ｎｍ、１９１０ｎｍ和２０５２ｎｍ光波所對應的油菜葉片粉末樣本的反射率。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：何勇，劉飛，孔汶汶，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：86