近紅外光譜分析在玉米單籽粒品種真實(shí)性鑒定中的影響因素

趙怡錕， 于燕波， 申兵輝， 楊勇琴， 艾俊民， 嚴(yán)衍祿， 康定明*

1. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 北京 100094 2. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院， 北京 100094 3. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院， 北京 100094

引 言

作物品種真實(shí)性的鑒定， 傳統(tǒng)上多用表型鑒定和當(dāng)下廣為應(yīng)用的DNA或蛋白質(zhì)分子鑒定。 然而， 這兩種方法不僅耗時(shí)費(fèi)力， 對環(huán)境也有污染[1-3]。 而近紅外光譜檢測具有快速、 無損樣品、 環(huán)境友好的特點(diǎn)， 已應(yīng)用于多種作物種子的品種真實(shí)性鑒定， 以及種子營養(yǎng)成分含量的檢測[4-6]。 楊傳得等利用近紅外反射光譜檢測花生種子含水量， 模型決定系數(shù)(R2)為0.936 2[7]。 王傳梁等用近紅外漫反射光譜分析大米籽粒的脂肪含量， 決定系數(shù)為0.988 9[8]。 張初等基于反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了近紅外光譜對于西瓜種子品種真實(shí)性的鑒定[9]。 但近紅外光譜檢測因易受過程處理和環(huán)境的影響， 光譜信號(hào)波動(dòng)大， 檢測結(jié)果的可重復(fù)性和穩(wěn)定性較差， 在歸類判別類型的定性檢測中應(yīng)用受到極大限制。 同一種子批隨著時(shí)間的推移， 其光譜會(huì)產(chǎn)生變化， 因此某一時(shí)間建立的模型對其他時(shí)間所采集的光譜的鑒別率會(huì)下降， 最終導(dǎo)致模型的穩(wěn)定性下降； 但目前我國對近紅外光譜分析模型穩(wěn)定性的研究不多， 影響該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

玉米是主要糧食作物之一， 玉米種子真實(shí)性的檢測鑒定， 在良種培育、 種子生產(chǎn)和經(jīng)營中需要頻繁進(jìn)行。 目前玉米自交系和雜交種子的真實(shí)性鑒定， 種子生產(chǎn)和經(jīng)營中常采用特征同工酶聚丙烯酰胺蛋白電泳凝膠譜帶技術(shù)[10]， 以及通過DNA特征位點(diǎn)的PCR擴(kuò)增來鑒定識(shí)別品種真實(shí)性[11-12]， 但上述方法技術(shù)復(fù)雜， 成本較高， 耗時(shí)長， 不能進(jìn)行實(shí)時(shí)在線分析。……