淺析顯微鏡快速判別稻米直鏈淀粉含量

范國燦，楊梢娜

(舟山市農(nóng)林科學(xué)研究院,浙江舟山 316000)

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淺析顯微鏡快速判別稻米直鏈淀粉含量

范國燦，楊梢娜

(舟山市農(nóng)林科學(xué)研究院,浙江舟山 316000)

摘 要：為探索快速判別稻米直鏈淀粉含量的方法,文章先采用I2-KI溶液對18種碾細(xì)稻米充分染色,400倍顯微鏡下觀察其顏色差異,并與4種不同直鏈淀粉含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品顯色圖進(jìn)行比對,從而快速判別出稻米直鏈淀粉含量的范圍。然后采用農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY 147—88的方法測定22個稻米品種的直鏈淀粉含量,與顯微鏡觀察結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明,顯微鏡方法可以判別稻米直鏈淀粉含量的大致范圍,能快速判別待測品種是否符合優(yōu)質(zhì)稻谷國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17891—1999和優(yōu)質(zhì)大米國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1354—2009。

關(guān)鍵詞：顯微鏡;稻米;直鏈淀粉含量

文獻(xiàn)著錄格式:范國燦,楊梢娜.淺析顯微鏡快速判別稻米直鏈淀粉含量[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57 (4):511-513.

直鏈淀粉含量是影響稻米食味品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,目前已有很多有關(guān)稻米直鏈淀粉含量的測定方法,但這些方法前處理繁瑣,工作量大,操作過程比較復(fù)雜,并存在一定誤差。我國的優(yōu)質(zhì)稻谷國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17891—1999[1]和優(yōu)質(zhì)大米國家標(biāo)準(zhǔn)GB1354—2009[2]分別明確了稻谷和大米等級直鏈淀粉含量范圍的要求,即早秈稻米一、二、三級直鏈淀粉含量為14%～24%;晚秈粳稻米一、二、三級直鏈淀粉含量為14%～20%;秈粳糯直鏈淀粉含量小于2%。育種單位在選育新品種時只要判別直鏈淀粉在什么區(qū)間即可。因此,本文首先將稻米碾細(xì),經(jīng)I2-KI (I2為2 g·L-1,和KI為20 g· L-1)溶液充分染色,然后在顯微鏡下觀察其顏色差異,從而探討利用顯微鏡快速判別稻米直鏈淀粉含量范圍的方法。

1　材料與方法

1.1材料

試驗水稻在浙江省舟山市農(nóng)林科學(xué)研究院馬岙實驗基地種植,收獲后存放于種子倉庫6個月。18個供試水稻品種分別為:8個早秈稻品種(中早39、甬秈15、中嘉早17、金早47、舟秈12-16、舟秈12-11、舟903、舟山紅米),4個晚秈稻品種(海稻86、嘉禾218、舟黑14-49、舟14-161),3個晚稻品種(紹粳18、秀水134、越光)和3個糯稻品種(浙糯65、舟黑14-01、甬糯34)。另有4個由農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心提供的標(biāo)準(zhǔn)樣品,用于建立回歸方程。

1.2前處理

經(jīng)試驗脫粒機脫殼,手工剝?nèi)シN皮和種胚,碾砵磨細(xì)過200目篩(0.074 mm)后置于干燥的塑料瓶中室溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3顯微鏡判別直鏈淀粉含量方法

分別取前處理過的樣品約5 mg,滴1滴I2-KI溶液充分染色,在400倍顯微鏡下觀察其顏色。

1.4直鏈淀粉含量測定

采用農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY147—88的方法[3],精確稱取上述18個樣品和4個標(biāo)準(zhǔn)樣品0.100 g,置于100 mL容量瓶中,加入1.0 mL 95%乙醇,輕搖容量瓶,使樣品濕潤分散,加入9.0 mL 1.00 mol· L-1的氫氧化鈉溶液,使堿液沿頸壁緩慢流下,旋轉(zhuǎn)容量瓶,使堿液沖洗粘附于瓶壁上的樣品。將容量瓶置沸水浴中煮10 min后取出,冷卻至室溫后加蒸餾水定容。吸取5.0 mL樣品溶液,加入已盛有半瓶蒸餾水的100 mL容量瓶中,再加入1.0 mL 1.00 mol·L-1的乙酸溶液,使樣品酸化,加入1.50 mL碘液,充分搖勻。用蒸餾水定容,靜置20 min。以5 mL 0.09 mol·L-1的氫氧化鈉溶液代替樣品,配制空白溶液。用空白溶液于分光光度計波長620 nm處調(diào)節(jié)零點,檢測有色樣品液的吸光度。

2　結(jié)果與分析

2.1顯微鏡判別稻米直鏈淀粉含量

圖1　顯微鏡下不同品種稻米直鏈淀粉的顏色

預(yù)處理后的稻米經(jīng)過I2-KI溶液充分染色,在400倍顯微鏡下觀察顏色。用已知稻米直鏈淀粉含量的標(biāo)樣圖片作為對照,將試驗材料的顯色圖片由紅棕到深藍(lán)進(jìn)行從左到右排列(圖1),根據(jù)標(biāo)樣圖片能大致得出試驗樣品的直鏈淀粉含量范圍。其中標(biāo)一直鏈淀粉含量為1.5%,圖片顯示顏色總體上以紅棕色為主;標(biāo)二直鏈淀粉含量為10.2%,圖片總體顯示紅棕黑色,淀粉顆粒的顏色邊緣為紅棕色,中間為藍(lán)黑色,以紅棕為多;標(biāo)三的直鏈淀粉含量為16.2%,總體呈棕黑色,淀粉顆粒的顏色幾乎全為藍(lán)黑色,邊緣為紅棕色;標(biāo)四的直鏈淀粉含量為26.5%,淀粉顆粒全部呈深藍(lán)黑色。

2.2不同品種稻米的直鏈淀粉含量測定

采用農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY 147—88的方法檢測不同品種稻米直鏈淀粉含量,結(jié)果見表1。根據(jù)優(yōu)質(zhì)稻谷國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17891—1999和優(yōu)質(zhì)大米國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1354—2009規(guī)定的稻谷和大米分級標(biāo)準(zhǔn),3個糯稻品種的稻米直鏈淀粉含量較低,依次為甬糯34的2.2%、浙糯65的2.3%、舟黑14-01的2.4%,不符合優(yōu)質(zhì)稻米分級標(biāo)準(zhǔn),屬極低含量直鏈淀粉范疇。4個晚秈稻品種稻米直鏈淀粉含量范圍較大,其中嘉禾218為18.9%,屬優(yōu)質(zhì)稻米,海稻86直鏈淀粉含量最高,達(dá)27.4%,舟黑14-49、舟14-161的直鏈淀粉含量都較低,不符合優(yōu)質(zhì)稻米分級標(biāo)準(zhǔn),屬高和極低直鏈淀粉含量范疇。8個早秈稻品種中,中早39、甬秈15、中嘉早17、金早47的直鏈淀粉含量均大于24%,不符合優(yōu)質(zhì)稻米分級標(biāo)準(zhǔn);舟秈12-16、舟秈12-11、舟903、舟山紅米的直鏈淀粉含量均小于24%,符合優(yōu)質(zhì)稻米標(biāo)準(zhǔn)。3個晚稻品種中,紹粳18直鏈淀粉含量最高,為17.6%,越光直鏈淀粉含量最低,為13.8%,均符合我國國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)稻谷和大米分級的要求。

表1　不同品種稻米直鏈淀粉含量

2.32種稻米直鏈淀粉含量判定方法比較

對比圖1和表1可知,圖片標(biāo)三以下或圖片標(biāo)四以上的稻米品種直鏈淀粉含量排列與其相對檢測數(shù)值順序基本一致;圖片標(biāo)三與圖片標(biāo)四之間的稻米品種直鏈淀粉含量排列與其相對檢測數(shù)值排列不一致,存在一定誤差,如嘉禾218檢測直鏈淀粉含量18.9%,卻排在紹粳18 (檢測直鏈淀粉含量17.6%)和秀水34 (檢測直鏈淀粉含量17.5%)之前;甬秈15檢測直鏈淀粉含量25%,排在中早39 (檢測直鏈淀粉含量25.9%)之后。推測可能是標(biāo)三與標(biāo)四圖片間跨度太大,中間沒有20%的直鏈淀粉圖片作對照。如果將圖1不同品種稻米在顯微鏡下的成像圖按表2進(jìn)行分類歸集,其正確率可大大提高,只要有足夠細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)圖片,就能判別待測稻米是否符合優(yōu)質(zhì)大米國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1354—2009的分級要求。

表2　不同品種稻米在顯微鏡下成像圖的分類

3　小結(jié)

利用試劑測定稻米直鏈淀粉,能直觀地得出其含量值,從而能準(zhǔn)確判別該稻米是否符合國家優(yōu)質(zhì)稻米標(biāo)準(zhǔn)。采用I2-KI溶液顯色在顯微鏡下判別直鏈淀粉含量,只能得到直鏈淀粉含量的大致范圍,不能得到一個確切的數(shù)值,但只要有足夠細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)圖片,就能判別待測稻米是否符合優(yōu)質(zhì)大米國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1354—2009的分級要求,是除試劑檢測外的一個有效方法。由于它用粉量少,只要一粒糙米的1/4就可觀察判別直鏈淀粉含量,這為育種單位在育種初期,雜交稻組合的選配、低世代(F1)組合對高、中、低直鏈淀粉單個個體的篩選等提供了一個有效手段。該方法設(shè)備簡單、成本低廉、操作簡便、應(yīng)用前景廣泛。

隨著電腦的普及,可以開發(fā)相關(guān)軟件,把收集到的大量已知直鏈淀粉含量的圖片輸入數(shù)據(jù)庫,把未知直鏈淀粉含量的圖片與數(shù)據(jù)庫中的圖片進(jìn)行比對,自動得出未知圖片的直鏈淀粉含量,這樣操作更方便,使用更快捷,應(yīng)用更廣泛。

參考文獻(xiàn):

[1]中華人民共和國質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.優(yōu)質(zhì)稻谷:GB/T 17891—1999[S].北京:國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1999.

[2]中華人民共和國質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.大米:GB 1354—2009[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.

[3]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.米質(zhì)測定方法:NY 147—88[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1989.

(責(zé)任編輯：侯春曉)

中圖分類號：TU985.11

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：0528-9017(2016)04-0511-03

DOI10.16178/j.issn.0528-9017.20160419

收稿日期:2015-11-22

基金項目:舟山市科技項目(2012C13038)

作者簡介:范國燦(1963—)男,浙江紹興人,農(nóng)藝師,從事常規(guī)水稻育種與推廣工作,E-mail:fgc2003@126.com。