Определение содержания глюкозинолатов семян рапса озимого для комплексной оценки селекционного материала с помощью ИК-спектрометрии
Автор: Ефименко С.Г., Ефименко С.К.
Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология сельскохозяйственных растений
Статья в выпуске: 4 (204), 2025 года.
Бесплатный доступ
В ходе проведенных исследований были получены градуировочные модели для комплексной экспресс-оценки селекционного материала рапса озимого по биохимическим признакам в целых семенах с помощью ИК-спектрометрии. Цель исследований – разработать градуировочные модели для ИК-анализатора MATRIX-I по определению массовой доли глюкозинолатов в целых семенах рапса озимого в средней и малой пробе. Массовую долю масла в семенах рапса определяли на российском приборе ЯМР-анализаторе АМВ1006М. Содержание глюкозинолатов в семенах рапса – на спектрофотометре В-1200 с применением хлористого палладия. Спектры каждого образца регистрировались в трех повторениях с пересыпанием в кювете диаметром 51 мм (навеска 9–20 г) в спектральном диапазоне 4000-12000 см-1 с разрешением 16 см-1 в соответствии с руководством на ПО OPUS ИК-спектрометра MATRIX-I. Затем отбирали пробу 4 г и регистрировали спектры с использованием адаптера для микроизмерения в стаканчике 22 мм. После этого пробу измельчали и в двух повторностях проводили определение глюкозинолатов. Достоверность применимости градуировочных моделей тестировали на проверочной партии семян рапса озимого путем сравнения результатов, полученных разными методами определения содержания глюкозинолатов, по абсолютной и относительной погрешности и их средних значений. Были разработаны две экспресс-методики в программе OPUS LAB «Рапс 51» и «Рапс 22» для комплексной оценки биохимических показателей на основе разработанных градуировочных моделей. Преимущество методик состоит в одновременном определении масличности, содержания олеиновой, линолевой, линоленовой жирных кислот масла и глюкозинолатов в целых семенах рапса озимого с помощью ИК-анализатора в средней пробе (9–20 г) в кювете диаметром 51 мм и в малой пробе (1,5–6,5 г) в стаканчике диаметром 22 мм. Эти методики позволяют проводить экспрессную оценку селекционного материала в семенах рапса с производительностью более 100 образцов за рабочую смену.
Семена, рапс озимый, глюкозинолаты, масличность, ИК-спектрометрия, градуировочная модель, экспресс-методика
Короткий адрес: https://sciup.org/142247031
IDR: 142247031 | УДК: 633.853.494:57.088.1 | DOI: 10.25230/2412-608X-2025-4-204-47-56
Determination of glucosinolate content in seeds of winter rapeseed for a comprehensive assessment of breeding material using IR spectrometry
During the research, calibration models were obtained for the comprehensive rapid assessment of winter rapeseed breeding material based on the biochemical characteristics of whole seeds using infrared (IR) spectrometry. The aim of the research was to develop calibration models for the MATRIXI IR analyzer to determine the mass fraction of glucosinolates in whole winter rapeseed seeds in medium and small samples. The mass fraction of oil in rapeseed seeds was determined using a Russian NMR analyzer AMV1006M. The glucosinolate content in rapeseed seeds was determined using a V1200 spectrophotometer with palladium chloride. The spectra of each sample were recorded in three replications with transfer to a 51 mm diameter cuvette (9–20 g subsample) in the spectral range of 4000–12000 cm1 with a resolution of 16 cm1, in accordance with the OPUS software manual for the MATRIXI IR spectrometer. Then, a 4 g sample was taken, and spectra were recorded using a micromeasurement adapter in a 22 mm beaker. Next, the sample was ground, and the glucosinolates were determined in two replications. The reliability of the calibration models was tested using a control lot of winter rapeseed seeds by comparing the results obtained by the different methods of determining glucosinolate content in terms of absolute and relative error, as well as their average values. Two rapid methods, “Rapeseed 51” and “Rapeseed 22”, were developed in the OPUS LAB program for a comprehensive assessment of biochemical characteristics based on the developed calibration models. The advantage of these methods is that they simultaneously determine the oil content and the levels of oleic, linoleic, and linolenic fatty acids in the oil, as well as the glucosinolate content in whole winter rapeseed seeds using an IR analyzer with a medium sample (9–20 g) in a 51 mm diameter cuvette and a small sample (1.5–6.5 g) in a 22 mm beaker. These methods enable the rapid assessment of more than 100 samples of rapeseed breeding material per work shift.
