一种检测紫苏种子发芽率的方法技术

本发明专利技术提供了一种检测紫苏种子发芽率的方法，涉及紫苏种子鉴别技术领域。本发明专利技术利用GC

A method for detecting the germination rate of perilla seeds

【技术实现步骤摘要】
一种检测紫苏种子发芽率的方法


[0001]本专利技术涉及种子鉴别
，具体涉及一种检测紫苏种子发芽率的方法。

技术介绍

[0002]紫苏(Perilla frutescens)，唇形科、紫苏属，一年生草本药用植物。药食兼用，以全草入药，具解表散寒，行气宽中的功效。种子宽倒卵形或圆形，表面棕灰色、黄棕色或暗褐色，种子中粗脂肪含量高达34～45％，富含不饱和脂肪酸，比例达93～95％。紫苏种子发芽率是紫苏种子检验中的重要指标，发芽率的高低与农业生产和紫苏种子经营有着密切的关系，紫苏种子含油量高，不耐贮藏，隔年播种发芽率低，仅为30～40％，因此筛选出高发芽率的紫苏种子对紫苏生产具有重要的意义。目前，测定紫苏种子发芽率的主要方法有直接测定法和间接测定法。直接测定法根据国家标准或相关规程规定的条件，在人工气候箱中进行试验，过程大多需要1～2周时间，检测结果准确，重复性好。然而，直接测定法试验工作量大，检测周期长，无法满足当今种业快速发展的要求。间接测定法主要有染色法、电导率法、吸胀状态法以及酶学方法，间接法测量比直接法测量耗时短，然而，间接检测法会对紫苏种子造成破坏，检测过的紫苏种子发芽能力丧失，或贮藏性能明显降低。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种检测紫苏种子发芽率的方法，本专利技术提供的方法能够实现紫苏种子发芽率的快速无损检测。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种检测紫苏种子发芽率的方法，包括以下步骤：
[0006]将待测紫苏种子进行孵育，得到孵育种子；
[0007]利用气相色谱
‑
离子迁移谱对所述孵育种子中挥发性有机物进行分析检测，得到挥发性有机物信号峰体积；
[0008]根据预定的PLSR模型与所述挥发性有机物信号峰体积得到待测紫苏种子的发芽率；所述PLSR模型为挥发性有机物的信号峰体积数据与紫苏种子发芽率的线性关系曲线。
[0009]优选的，将所述PLSR模型替换为VIP
‑
PLSR模型，所述VIP
‑
PLSR模型的计算式如下：
[0010][0011]其中，Y为发芽率(％)；b0为常数；b
i
为回归系数；X
i
为挥发性有机物信号峰体积；i为不小于1的整数。
[0012]优选的，所述PLSR模型的建立方法，包括以下步骤：
[0013](1)将不同发芽率的紫苏种子样本进行发芽，得到样本发芽率；
[0014](2)将所述紫苏种子样本进行孵育得到孵育紫苏种子；
[0015]利用气相色谱
‑
离子迁移谱对所述孵育紫苏种子中挥发性有机物进行分析检测，
得到挥发性有机物信号峰体积；
[0016](3)以所述挥发性有机物信号峰体积作为自变量，以所述样本发芽率作为因变量，进行数据标准化预处理，以交叉验证均方根误差随因子数的变化确定最佳因子数，得到PLSR模型；所述最佳因子数为交叉验证均方根误差最小时对应的因子数；
[0017]所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。
[0018]优选的，所述气相色谱
‑
离子迁移谱的检测条件包括：
[0019]色谱柱：MXT
‑
5气相色谱柱；
[0020]柱温：60℃；
[0021]载气流量程序：0～2min，2mL/min；2～10min，由2mL/min均速增加至10mL/min；10～20min，由10mL/min均速增加至100mL/min；20～25min，100mL/min；
[0022]漂移气流量：150mL/min；
[0023]IMS温度：60℃；
[0024]进样体积：500μL；
[0025]进样针温度：85℃。
[0026]优选的，所述孵育的温度为25～45℃，时间为10～30min，转速为400～600rpm。
[0027]优选的，所述孵育在顶空瓶中进行；所述待测紫苏种子或紫苏种子样本的质量与顶空瓶的容积之比为1～5g：20mL。
[0028]优选的，所述挥发性有机物包括醇类化合物、酮类化合物、醛类化合物、酸类化合物和酯类化合物。
[0029]本专利技术提供了一种检测紫苏种子发芽率的方法，包括以下步骤：将待测紫苏种子进行孵育，得到孵育种子；利用气相色谱
‑
离子迁移谱对所述孵育种子中挥发性有机物进行分析检测，得到挥发性有机物信号峰体积；根据预定的PLSR模型(偏最小二乘回归模型)与所述挥发性有机物信号峰体积得到待测紫苏种子的发芽率；所述PLSR模型为挥发性有机物的信号峰体积数据与紫苏种子发芽率的线性关系曲线。不同发芽率的紫苏种子代谢水平不同，其挥发出的有机物存在浓度上的差异，与紫苏种子发芽相关性较高的化合物有醇、醛、烯醇、烯醛、酮、呋喃等挥发性有机物。本专利技术提供的检测方法，采用的气相色谱
‑
离子迁移谱(GC
‑
IMS)结合了气相色谱高分离度和离子迁移谱高灵敏度的优势，无需对待测紫苏种子进行特殊前处理即可实现样品中的痕量挥发性有机物的检测，根据挥发性有机物信号峰体积与偏最小二乘回归(PLSR)模型即可直接计算得到紫苏种子的发芽率。本专利技术提供的检测方法能够实现紫苏种子发芽率的快速无损检测，检测效率高。而且，本专利技术提供的检测方法操作简单，检测成本低。
附图说明
[0030]图1为实施例测试紫苏发芽率的流程图；
[0031]图2为紫苏种子的挥发性有机物指纹图谱；
[0032]图3为RMSECV随因子数的变化情况；
[0033]图4为训练集和测试集的发芽率预测值和实测值之间的关系图。
具体实施方式
[0034]本专利技术提供了一种检测紫苏种子发芽率的方法，包括以下步骤：
[0035]将待测紫苏种子进行孵育，得到孵育种子；
[0036]利用气相色谱
‑
离子迁移谱对所述孵育种子中挥发性有机物进行分析检测，得到挥发性有机物信号峰体积；
[0037]根据预定的PLSR模型与所述挥发性有机物信号峰体积得到待测紫苏种子的发芽率；所述PLSR模型为挥发性有机物信号峰体积与紫苏种子发芽率的线性关系曲线。
[0038]在本专利技术中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
[0039]本专利技术将待测紫苏种子进行孵育，得到孵育种子。
[0040]在本专利技术中，所述孵育的温度优选为25～45℃，更优选为30～40℃，进一步优选为35℃，时间优选为10～30min，更优选为15～25min，进一步优选为20min，转速优选为400～600rpm，更优选为450～550rpm，进一步优选为500rpm。在本专利技术中，所述孵育的容器优选为顶空瓶。在本专利技术中，所述待测紫苏种子的质量与顶空瓶的容积之比优选为1～5g：20mL，更优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测紫苏种子发芽率的方法，包括以下步骤：将待测紫苏种子进行孵育，得到孵育种子；利用气相色谱
‑
离子迁移谱对所述孵育种子中总的挥发性有机物进行分析检测，得到挥发性有机物信号峰体积；根据预定的PLSR模型与所述挥发性有机物信号峰体积得到待测紫苏种子的发芽率；所述PLSR模型为挥发性有机物的信号峰体积数据与紫苏种子发芽率的线性关系曲线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述PLSR模型替换为VIP
‑
PLSR模型，所述VIP
‑
PLSR模型的计算式如下：其中，Y为发芽率(％)；b0为常数；b
i
为回归系数；X
i
为单种挥发性有机物信号峰体积；i为不小于1的整数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PLSR模型的建立方法，包括以下步骤：(1)将不同发芽率的紫苏种子样本进行发芽，得到样本发芽率；(2)将所述紫苏种子样本进行孵育，得到孵育种子；利用气相色谱
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离子迁移谱对所述孵育种子的总的挥发性有机物进行分析检测，得到挥发性有机物信号峰体积；(3)以所述挥发性有机物信号峰体积作为自变量，以所述样本发芽率作为因...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙群，吴伟锋，曹海禄，董学会，宁翠玲，许亚男，侯浩楠，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：