浅析显微镜快速判别稻米直链淀粉含量

范国灿，杨梢娜

(舟山市农林科学研究院,浙江舟山 316000)



浅析显微镜快速判别稻米直链淀粉含量

范国灿，杨梢娜

(舟山市农林科学研究院,浙江舟山 316000)

摘 要：为探索快速判别稻米直链淀粉含量的方法,文章先采用I2-KI溶液对18种碾细稻米充分染色,400倍显微镜下观察其颜色差异,并与4种不同直链淀粉含量的标准样品显色图进行比对,从而快速判别出稻米直链淀粉含量的范围。然后采用农业部标准NY 147—88的方法测定22个稻米品种的直链淀粉含量,与显微镜观察结果进行对比。结果表明,显微镜方法可以判别稻米直链淀粉含量的大致范围,能快速判别待测品种是否符合优质稻谷国家标准GB/T 17891—1999和优质大米国家标准GB 1354—2009。

关键词：显微镜;稻米;直链淀粉含量

文献著录格式:范国灿,杨梢娜.浅析显微镜快速判别稻米直链淀粉含量[J].浙江农业科学,2016,57 (4):511-513.

直链淀粉含量是影响稻米食味品质的重要指标之一,目前已有很多有关稻米直链淀粉含量的测定方法,但这些方法前处理繁琐,工作量大,操作过程比较复杂,并存在一定误差。我国的优质稻谷国家标准GB/T 17891—1999[1]和优质大米国家标准GB1354—2009[2]分别明确了稻谷和大米等级直链淀粉含量范围的要求,即早籼稻米一、二、三级直链淀粉含量为14%～24%;晚籼粳稻米一、二、三级直链淀粉含量为14%～20%;籼粳糯直链淀粉含量小于2%。育种单位在选育新品种时只要判别直链淀粉在什么区间即可。因此,本文首先将稻米碾细,经I2-KI (I2为2 g·L-1,和KI为20 g· L-1)溶液充分染色,然后在显微镜下观察其颜色差异,从而探讨利用显微镜快速判别稻米直链淀粉含量范围的方法。

1　材料与方法

1.1材料

试验水稻在浙江省舟山市农林科学研究院马岙实验基地种植,收获后存放于种子仓库6个月。18个供试水稻品种分别为:8个早籼稻品种(中早39、甬籼15、中嘉早17、金早47、舟籼12-16、舟籼12-11、舟903、舟山红米),4个晚籼稻品种(海稻86、嘉禾218、舟黑14-49、舟14-161),3个晚稻品种(绍粳18、秀水134、越光)和3个糯稻品种(浙糯65、舟黑14-01、甬糯34)。另有4个由农业部稻米及制品质量监督检验测试中心提供的标准样品,用于建立回归方程。

1.2前处理

经试验脱粒机脱壳,手工剥去种皮和种胚,碾砵磨细过200目筛(0.074 mm)后置于干燥的塑料瓶中室温保存备用。

1.3显微镜判别直链淀粉含量方法

分别取前处理过的样品约5 mg,滴1滴I2-KI溶液充分染色,在400倍显微镜下观察其颜色。

1.4直链淀粉含量测定

采用农业部标准NY147—88的方法[3],精确称取上述18个样品和4个标准样品0.100 g,置于100 mL容量瓶中,加入1.0 mL 95%乙醇,轻摇容量瓶,使样品湿润分散,加入9.0 mL 1.00 mol· L-1的氢氧化钠溶液,使碱液沿颈壁缓慢流下,旋转容量瓶,使碱液冲洗粘附于瓶壁上的样品。将容量瓶置沸水浴中煮10 min后取出,冷却至室温后加蒸馏水定容。吸取5.0 mL样品溶液,加入已盛有半瓶蒸馏水的100 mL容量瓶中,再加入1.0 mL 1.00 mol·L-1的乙酸溶液,使样品酸化,加入1.50 mL碘液,充分摇匀。用蒸馏水定容,静置20 min。以5 mL 0.09 mol·L-1的氢氧化钠溶液代替样品,配制空白溶液。用空白溶液于分光光度计波长620 nm处调节零点,检测有色样品液的吸光度。

2　结果与分析

2.1显微镜判别稻米直链淀粉含量

图1　显微镜下不同品种稻米直链淀粉的颜色

预处理后的稻米经过I2-KI溶液充分染色,在400倍显微镜下观察颜色。用已知稻米直链淀粉含量的标样图片作为对照,将试验材料的显色图片由红棕到深蓝进行从左到右排列(图1),根据标样图片能大致得出试验样品的直链淀粉含量范围。其中标一直链淀粉含量为1.5%,图片显示颜色总体上以红棕色为主;标二直链淀粉含量为10.2%,图片总体显示红棕黑色,淀粉颗粒的颜色边缘为红棕色,中间为蓝黑色,以红棕为多;标三的直链淀粉含量为16.2%,总体呈棕黑色,淀粉颗粒的颜色几乎全为蓝黑色,边缘为红棕色;标四的直链淀粉含量为26.5%,淀粉颗粒全部呈深蓝黑色。

2.2不同品种稻米的直链淀粉含量测定

采用农业部标准NY 147—88的方法检测不同品种稻米直链淀粉含量,结果见表1。根据优质稻谷国家标准GB/T 17891—1999和优质大米国家标准GB 1354—2009规定的稻谷和大米分级标准,3个糯稻品种的稻米直链淀粉含量较低,依次为甬糯34的2.2%、浙糯65的2.3%、舟黑14-01的2.4%,不符合优质稻米分级标准,属极低含量直链淀粉范畴。4个晚籼稻品种稻米直链淀粉含量范围较大,其中嘉禾218为18.9%,属优质稻米,海稻86直链淀粉含量最高,达27.4%,舟黑14-49、舟14-161的直链淀粉含量都较低,不符合优质稻米分级标准,属高和极低直链淀粉含量范畴。8个早籼稻品种中,中早39、甬籼15、中嘉早17、金早47的直链淀粉含量均大于24%,不符合优质稻米分级标准;舟籼12-16、舟籼12-11、舟903、舟山红米的直链淀粉含量均小于24%,符合优质稻米标准。3个晚稻品种中,绍粳18直链淀粉含量最高,为17.6%,越光直链淀粉含量最低,为13.8%,均符合我国国家标准优质稻谷和大米分级的要求。

表1　不同品种稻米直链淀粉含量

2.32种稻米直链淀粉含量判定方法比较

对比图1和表1可知,图片标三以下或图片标四以上的稻米品种直链淀粉含量排列与其相对检测数值顺序基本一致;图片标三与图片标四之间的稻米品种直链淀粉含量排列与其相对检测数值排列不一致,存在一定误差,如嘉禾218检测直链淀粉含量18.9%,却排在绍粳18 (检测直链淀粉含量17.6%)和秀水34 (检测直链淀粉含量17.5%)之前;甬籼15检测直链淀粉含量25%,排在中早39 (检测直链淀粉含量25.9%)之后。推测可能是标三与标四图片间跨度太大,中间没有20%的直链淀粉图片作对照。如果将图1不同品种稻米在显微镜下的成像图按表2进行分类归集,其正确率可大大提高,只要有足够细分的标准图片,就能判别待测稻米是否符合优质大米国家标准GB 1354—2009的分级要求。

表2　不同品种稻米在显微镜下成像图的分类

3　小结

利用试剂测定稻米直链淀粉,能直观地得出其含量值,从而能准确判别该稻米是否符合国家优质稻米标准。采用I2-KI溶液显色在显微镜下判别直链淀粉含量,只能得到直链淀粉含量的大致范围,不能得到一个确切的数值,但只要有足够细分的标准图片,就能判别待测稻米是否符合优质大米国家标准GB 1354—2009的分级要求,是除试剂检测外的一个有效方法。由于它用粉量少,只要一粒糙米的1/4就可观察判别直链淀粉含量,这为育种单位在育种初期,杂交稻组合的选配、低世代(F1)组合对高、中、低直链淀粉单个个体的筛选等提供了一个有效手段。该方法设备简单、成本低廉、操作简便、应用前景广泛。

随着电脑的普及,可以开发相关软件,把收集到的大量已知直链淀粉含量的图片输入数据库,把未知直链淀粉含量的图片与数据库中的图片进行比对,自动得出未知图片的直链淀粉含量,这样操作更方便,使用更快捷,应用更广泛。

参考文献:

[1]中华人民共和国质量监督检验检疫总局.优质稻谷:GB/T 17891—1999[S].北京:国标准出版社,1999.

[2]中华人民共和国质量监督检验检疫总局.大米:GB 1354—2009[S].北京:中国标准出版社,2009.

[3]中华人民共和国农业部.米质测定方法:NY 147—88[S].北京:中国标准出版社,1989.

(责任编辑：侯春晓)

中图分类号：TU985.11

文献标志码：A

文章编号：0528-9017(2016)04-0511-03

DOI10.16178/j.issn.0528-9017.20160419

收稿日期:2015-11-22

基金项目:舟山市科技项目(2012C13038)

作者简介:范国灿(1963—)男,浙江绍兴人,农艺师,从事常规水稻育种与推广工作,E-mail:fgc2003@126.com。