基于低场核磁共振技术的水稻浸种过程种子水分检测研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 16次 | 上传用户:wings
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为研究水稻浸种过程中种子的水分相态、分布特征及其流动规律,应用低场核磁共振原位无损检测技术,采用连续浸种、间歇浸种、药剂浸种及温汤浸种等常见处理方法,对不同品种的水稻种子的浸种过程开展了研究。根据横向弛豫时间乃呈现的多组份特征,区分种子内部的水分相态;通过T2弛豫谱信号幅值的差异,分析水稻种子水变化和流动规律;构建横向弛豫时间与水分相态、水分分层及弛豫谱信号幅值与水分含量的关系模型,实现对水稻浸种过程中种子吸水的定量化研究。利用低场核磁共振成像技术,间歇获取质子密度加权像,研究浸种过程对水稻种子水分分布及流动过程的影响,实现水稻种子浸种过程内部水分传递的动态可视化研究。本研究提出了一种无损的水分检测方法,能够更加直接准确地揭示水稻种子在浸种过程中的水分变化规律,更加直观地揭示了水稻浸种过程种子内部的水分传递过程,为探求水稻种子的最佳浸泡条件以及浸种过程中的水分传递理论模型构建提供数据支持和理论依据。本论文的主要研究内容、试验过程、试验结果及结论总结如下:(1)为研究水稻浸种过程中种子的水分相态及其分布特征,利用低场核磁共振快速、无损、准确的检测技术,通过硬脉冲回波序列(carr-purcell-meiboom-gill sequence,CPMG)测量水稻种子横向弛豫时间T2,根据横向弛豫时间T2的差异区分种子内部的水分相态及其变化规律。试验结果表明:通过乃反演谱横向弛豫时间T2长短的差异,发现水稻浸种过程中种子内部水分存在结合水、自由水2独水分状态,同时可区分出内层水、中层水、外层水3种水分分层;二者均能通过回归方程合理地估测水稻在浸种过程中种子的吸水率情况;通过T2反演谱信号幅值大小的差异,发现水稻浸种过程中的种子总体水分含量不断上升,但由于判定依据及划分方式的不同,二者在水分的流动方式上略显差异。低场核磁共振技术直观地揭示了水稻浸种过程中种子内部的水分变化,试验证明这是一种具有很高效率的水分检测方式。(2)为研究水稻种子在浸泡过程中的水分变化情况,应用核磁共振无损、非侵入的技术优势,根据弛豫时间呈现的多组份特征,通过弛豫谱分析水稻种子不同相态水分的变化和流动过程,确定弛豫谱峰值总面积与水稻种子吸水率的回归方程,研究了水稻浸种过程中吸水量的变化情况。利用低场核磁共振技术,监测沈农9816号、七山占及秀子糯3个品种水稻种子48h浸种过程。每6h时间间隔利用硬脉冲自旋回波CPMG序列获取样品的横向弛豫时间T2反演谱,从而分析浸种过程对水稻种子内部水分分布的影响。试验结果表明:通过弛豫谱峰值总面积可以合理估测水稻种子的吸水率;水稻种子在6h浸种过程中,随着浸泡时间的增加结合水及总水含量变化趋势为不断上升,自由水则呈现不规则的反复变化态势。根据T2反演谱信号幅值计算得到的水稻种子吸水率,发现3个品种在相同浸种时间的各个监测点均反映出秀子糯吸水率最高,沈农9816号吸水率最低,试验结果验证了支链淀粉的吸水性优于直链淀粉。(3)应用低场核磁共振原位无损检测技术,采用间歇浸种、连续浸种、药剂浸种及温汤浸种等处理方法,对水稻种子在浸种过程中的吸水量变化开展了研究。利用横向弛豫时间乃反演谱分析了水稻种子在浸种过程中的水分状态变化及吸水特性。试验结果表明:浸种过程改变了水稻种子内部的水分分布情况,水稻种子吸水量对各种浸种方法均高度敏感,对初始含水量不敏感。采用浸种2h,晾干1h,浸种2h的间歇浸种方式,40%福尔马林50倍液药剂及提高浸种温度均可增加水稻种子浸种过程的吸水量;采用浸种3h,晾干1h,浸种1h的间歇浸种方法式及饱和澄清石灰水、强氯精300倍液均将降低水稻种子浸种过程的吸水量。试验为水稻种子浸种过程中吸水量的测定提供了一种有效的方法,为寻求最佳浸种条件提供了数据支持和理论依据。(4)为研究水稻种子浸种过程中内部水分流动情况,可视化内部水分传递过程,利用低场核磁共振及其成像技术,监测沈农9816号、七山占及秀子糯3个品种水稻种子48h浸种过程。每6h时间间隔利用自旋回波(spin echo,SE)脉冲序列获取样品的质子密度加权像,从而分析浸种过程对水稻种子内部水分分布的影响。试验结果表明:核磁共振是一种有效的水分检测技术,利用水稻种子的质子密度加权像,能够直观检测到种子内部水分分布情况,动态的监测到种子内部水分流动过程,分析发现水分最初是从胚进入种子内部,继而通过种皮的渗透,最后到达胚乳部分。研究结果可以为水稻种子浸种过程中水分传递的理论模型构建提供数据支持。
其他文献
在当前“征、管、查”三分离的模式下,纳税检查是税收征收管理重要的一道关,承担着堵塞税收征管漏洞、打击涉税违法行为、整顿和规范税收秩序的重任。与西方发达国家相比,我国税
<正>刚过"二月二",龙头已经抬起,万物开始复苏。农机人再次相聚在了中原腹地——郑州。大家都知道全国农机展上零部件是重要的组成部分,而这其中的发动机可以说这两年正值动
田华琴教授临床经验丰富,将肝癌分为肝郁脾虚、气滞血瘀、湿热蕴结、肝肾阴虚、肝热血瘀五型。根据肝癌的病因病机创立治疗肝癌的主方——肝积方,临床中根据不同证型加减辨证
大菱鲆(Scophthalmus maximus)是中国北方沿海区域一种广泛养殖的海水鱼类品种。近年来,随着人工养殖的快速发展,遭受了多种病害,尤其是像大菱鲆虹彩病病毒(TRBIV)所引发的病毒类疾
编者按:在中国幼教蓬勃发展的改革进程中,浙江省作为我国第一个基本普及从学前三年到高中阶段15年基础教育的省份,正以高起点、大跨步的发展态势向"创教育强省"的目标迈进.
目的:建立蒲公英酚类特征成分的含量测定方法及其酚类特征图谱质量表征关联分析方法,应用关联分析评价模式,以有效、精准地评价蒲公英饮片质量。方法:采用HPLC对15批蒲公英饮
针对含油气泥页岩有机非均质性强的特点,以松辽盆地南部小城子地区青山口组为例,提出利用井震联合反演方法预测有机碳质量分数的空间分布.该方法首先基于改进的AlgR模型确定井剖
溶液聚合具有混合散热比较容易,生产操作和温度都易于控制,得到的聚合物分子量比较均匀的优点,本论文采用溶液聚合的方法,制得MMA和St的纳米高聚物前躯体。而有机玻璃具有表面硬
目的分析中药热敷及中医手法按摩在剖宫产产妇乳房护理中的应用效果。方法选取行剖宫产的产妇240例,随机分为对照组和观察组,各120例。对照组实施常规护理,观察组在常规护理
从多目标角度,提出了河北省农业可持续发展评价指标体系,并运用层次分析法对具体指标进行了排序,对河北省农业发展状况作出了评价.水资源的持续利用是影响农业持续发展的关键