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《浙江大学》 2007年
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稻米矿质元素分析及其近红外测定技术的研究

蒋淑丽  
【摘要】: 水稻是世界上最重要的粮食作物,稻米中Fe、Zn、Se、Ca等营养元素对消费者的健康有着重要作用,因而提高稻米有益矿质元素含量是改善人们矿质营养的关键。本研究分别采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)和氢化物原子荧光光度法(AFS)分别测定了水稻稻米中K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn和Se、Ge、As、Hg、Pb、Cd等元素的含量,同时采用比色法测定了稻米P含量。结果发现精米中的P、K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、Se、As、Hg、Pb和Cd等14种元素含量均呈偏态分布,基因型之间存在着明显的差异。粳稻精米中P、K、Cu、Mn、Hg和Cd的平均含量要显著高于籼稻中的平均含量,而As和Pb的平均含量则分别显著低于籼稻的平均含量。黑米中微量元素Fe、Se的含量较为丰富、红米具有丰富的Zn和Se,其中黑米和红米中Se平均含量均显著高于白米中含量,红米中Zn平均含量显著高于白米和黑米中Zn的平均含量;但黑米和红米中重金属元素含量则较低。5份野生稻的测定结果表明,野生稻WR-3稻米中的矿质营养丰富、重金属含量较低。比较不同基因型糙米与精米中矿质元素元素含量,发现糙米中K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn和Ge含量显著高于精米中各元素的含量。 精米中矿质元素含量之间以及矿质元素含量与蒸煮品质性状(直链淀粉含量、胶稠度和碱硝值)或营养品质性状(天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、络氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸和蛋白质含量)之间的相关分析表明,矿质元素之间存在着明显的相关性,其中Mg与K、Ca和Na含量呈极显著正相关,Fe与K、Ca、Na、Mg、Zn和Mn含量呈显著正相关,Zn与Ca、Mg、Mn和Cu含量的正向相关性也达极显著水平,Mn显著与K、Ca、Mg、Cu含量正相关,但Cu与K和Mg含量呈极显著负相关。稻米矿质元素含量与蒸煮品质之间的相关性也很明显,其中胶稠度与P、K、Cu、Mn和Se含量呈显著相关,直链淀粉含量与P、K、Mg、Cu、Mn和Se含量存在显著的相关性,糊化温度与P、Ca、Mg、Mn和As含量的相关性也达显著水平。此外,精米矿质元素含量与17种氨基酸、蛋白质含量存在着显著的相关性,其中Mg、Se含量与17种氨基酸含量均存在显著的相关性,除了P与胱氨酸、Ca与蛋氨酸以及Zn与胱氨酸之外,P、Ca和Zn含量分别与其它16种氨基酸含量呈显著的相关性,但Na仅与天冬氨酸含量的相关性达到显著水平。精米中P、Mg、Zn、Cu、Mn和Se含量与蛋白质含量之间呈显著正相关,Na与蛋白质含量则呈显著负相关。天冬氨酸含量与As、Hg存在显著的正向相关性,Hg与亮氨酸含量的正相关也达显著水平,Pb显著与半胱氨酸、甲硫氨酸含量正相关。除了胱氨酸、甲硫氨酸、酪氨酸和赖氨酸外,Cd与蛋白质含量、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸等13种氨基酸的含量呈显著或极显著的负相关。经K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn、Cu和Mn等8种矿质元素、3种蒸煮品质性状、17种氨基酸含量和蛋白质含量等29个性状的主成分分析,结果表明能够入选的主成分有6个,可以解释总变异的84.50%;6个主成分与矿质元素含量、氨基酸含量、蛋白质含量和蒸煮品质性状分别有不同的相关性,能够反映出各个性状的信息。 本研究通过近红外反射光谱技术(Near-infrared Reflectance Spectroscopy,NIRS)分别收集测定两组样品(分别为274份和216份材料)的信息,组成供NIRS分析的原始群体。利用了两个不同的群体,通过不同的数学处理和散射处理,建立了K、Mg、P、Zn、Cu、Mn和Se含量的最佳校正方程,校正的决定系数RSQ1分别为0.78、0.74、0.81、0.57、0.56、0.75和0.58,外部检验的误差SEP(C)分别为177.36、34.31、118.69、5.44、3.20、2.35μg/g和15.01ng/g,决定系数RSQ2分别为0.66、0.68、0.65、0.39、0.57、0.32和0.53。根据外部检验发现,K、Mg、P含量的校正模型较为精确,具有较高的预测准确性,可用于水稻种质资源的快速测定和初步筛选。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S511

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【引证文献】
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【二级引证文献】
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3 孙洪振 上蔡县东岸乡农业服务中心;浅谈化学与林业的关系[N];驻马店日报;2009年
4 陈杖洲;茶果可综合开发[N];中国特产报;2002年
5 省农科院 张辉;解决水体富营养化的途径[N];福建科技报;2004年
6 昆明食用菌研究所;人工食用菌新品种[N];云南科技报;2003年
7 本报记者 石全;感受科学快乐的人[N];中华合作时报;2002年
8 本报通讯员 朱建宜;晚籼97-8高硒富钙营养米[N];农民日报;2000年
9 广东省农科院蔬菜所食用菌开发中心 何焕清副研究员;茶树菇的高产栽培技术[N];广东科技报;2003年
10 朱建宜;水稻育种的重大突破:高硒富钙营养米问世[N];云南科技报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘素纯;铅对黄瓜幼苗生长发育的影响研究[D];湖南农业大学;2006年
2 李鑫;矿质元素调控烟草抗PVY~N生理生化及分子机制研究[D];沈阳农业大学;2009年
3 唐志鹏;杧果果实生理病害海绵组织发生规律及其防治方法的研究[D];湖南农业大学;2006年
4 曾亚文;云南稻种核心种质功能营养成分遗传评价及其地带性分析[D];云南农业大学;2009年
5 宋照亮;喀斯特流域风化成土作用及其矿质元素行为与环境质量[D];中国科学院研究生院(地球化学研究所);2006年
6 李建勇;黄瓜(Cucumis sativus L.)嫁接苗耐低温及光抑制的探讨[D];山东农业大学;2007年
7 赵宁春;稻米植酸含量的环境生态变异及其对灌浆生理的影响[D];浙江大学;2007年
8 蒋淑丽;稻米矿质元素分析及其近红外测定技术的研究[D];浙江大学;2007年
9 赵云鹏;抗肿瘤中草药猫人参的种质鉴别及其与近缘种的活性比较研究[D];浙江大学;2006年
10 周晓星;柳属植物对重金属镉胁迫的生长与生理响应[D];中国林业科学研究院;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵树堂;李果实发育过程中糖、酸、Vc及矿质元素含量变化[D];河北农业大学;2003年
2 俞竞;隐花色素对矿质元素吸收的影响[D];湖南大学;2009年
3 赵贝贝;欧李树体矿质营养年周期变化规律的研究[D];山西农业大学;2005年
4 张辰露;矿质元素对绞股蓝生长发育及有效成分积累的影响[D];西北农林科技大学;2005年
5 蒋晔;植物生长调节剂对鸡嘴荔内源激素、主要矿质元素和花芽分化影响的研究[D];广西大学;2005年
6 王亚英;红富士苹果主干输施Ca等四种矿质元素的吸收动态研究[D];山西农业大学;2005年
7 张娟;再生水灌溉对七种园林植物的影响研究[D];河北农业大学;2007年
8 陆贵锋;氯酸钾诱导龙眼反季节成花效应与机理的研究[D];广西大学;2005年
9 唐晓敏;土壤矿质元素对红富士苹果叶片矿质元素影响的研究[D];河北农业大学;2005年
10 陈铁柱;平贝母吸肥规律及其专用肥配方研究[D];吉林农业大学;2006年
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