淺析顯微鏡快速判別稻米直鏈淀粉含量

范國燦，楊梢娜

(舟山市農林科學研究院,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

(舟山市農林科學研究院,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準樣品顯色圖進行比對,從而快速判別出稻米直鏈淀粉含量的范圍。然后采用農業部標準NY 147—88的方法測定22個稻米品種的直鏈淀粉含量,與顯微鏡觀察結果進行對比。結果表明,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質稻谷國家標準GB/T 17891—1999和優質大米國家標準GB 1354—2009。

關鍵詞：顯微鏡;稻米;直鏈淀粉含量

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

直鏈淀粉含量是影響稻米食味品質的重要指標之一,目前已有很多有關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,操作過程比較復雜,并存在一定誤差。我國的優質稻谷國家標準GB/T 17891—1999[1]和優質大米國家標準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間即可。因此,本文首先將稻米碾細,經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林科學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個由農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心提供的標準樣品,用于建立回歸方程。

1.2前處理

經試驗脫粒機脫殼,手工剝去種皮和種胚,碾砵磨細過200目篩(0.074 mm)后置于干燥的塑料瓶中室溫保存備用。

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

采用農業部標準NY147—88的方法[3],精確稱取上述18個樣品和4個標準樣品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處調節零點,檢測有色樣品液的吸光度。

2　結果與分析

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

預處理后的稻米經過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樣圖片作為對照,將試驗材料的顯色圖片由紅棕到深藍進行從左到右排列(圖1),根據標樣圖片能大致得出試驗樣品的直鏈淀粉含量范圍。其中標一直鏈淀粉含量為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,中間為藍黑色,以紅棕為多;標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黑色,邊緣為紅棕色;標四的直鏈淀粉含量為26.5%,淀粉顆粒全部呈深藍黑色。

2.2不同品種稻米的直鏈淀粉含量測定

采用農業部標準NY 147—88的方法檢測不同品種稻米直鏈淀粉含量,結果見表1。根據優質稻谷國家標準GB/T 17891—1999和優質大米國家標準GB 1354—2009規定的稻谷和大米分級標準,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%,不符合優質稻米分級標準,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%,屬優質稻米,海稻86直鏈淀粉含量最高,達27.4%,舟黑14-49、舟14-161的直鏈淀粉含量都較低,不符合優質稻米分級標準,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%,不符合優質稻米分級標準;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%,符合優質稻米標準。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%,均符合我國國家標準優質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,圖片標三以下或圖片標四以上的稻米品種直鏈淀粉含量排列與其相對檢測數值順序基本一致;圖片標三與圖片標四之間的稻米品種直鏈淀粉含量排列與其相對檢測數值排列不一致,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。推測可能是標三與標四圖片間跨度太大,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進行分類歸集,其正確率可大大提高,只要有足夠細分的標準圖片,就能判別待測稻米是否符合優質大米國家標準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

利用試劑測定稻米直鏈淀粉,能直觀地得出其含量值,從而能準確判別該稻米是否符合國家優質稻米標準。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值,但只要有足夠細分的標準圖片,就能判別待測稻米是否符合優質大米國家標準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。該方法設備簡單、成本低廉、操作簡便、應用前景廣泛。

隨著電腦的普及,可以開發相關軟件,把收集到的大量已知直鏈淀粉含量的圖片輸入數據庫,把未知直鏈淀粉含量的圖片與數據庫中的圖片進行比對,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,應用更廣泛。

參考文獻:

[1]中華人民共和國質量監督檢驗檢疫總局.優質稻谷:GB/T 17891—1999[S].北京:國標準出版社,1999.

[2]中華人民共和國質量監督檢驗檢疫總局.大米:GB 1354—2009[S].北京:中國標準出版社,2009.

[3]中華人民共和國農業部.米質測定方法:NY 147—88[S].北京:中國標準出版社,1989.

(責任編輯：侯春曉)

中圖分類號：TU985.11

文獻標志碼：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,農藝師,從事常規水稻育種與推廣工作,E-mail:fgc2003@126.com。