随着科学技术的发展,低场核磁共振(Low Field Nuclear Magnetic Resonance, LF-NMR)横向弛豫时间(Transverse Relaxation Time, T_2)反演谱检测技术越来越多的被应用于农业,但当前对T_2反演谱的解译尚停留在水分相态分布层面。为探索从...随着科学技术的发展,低场核磁共振(Low Field Nuclear Magnetic Resonance, LF-NMR)横向弛豫时间(Transverse Relaxation Time, T_2)反演谱检测技术越来越多的被应用于农业,但当前对T_2反演谱的解译尚停留在水分相态分布层面。为探索从物质成分角度对种子T_2反演谱进行解译的新方法,该研究以银杏种子为对象,利用低场核磁共振技术检测并对比银杏鲜种、种子粉末及其主要成分试样的T_2反演谱,分析各信号峰的形成机理,并以此为依据对其在种子萌发过程中的变化进行解译。研究结果表明:淀粉与蛋白质混合试样T_2反演谱的峰T_(21)、T_(22)、T_(23)以及淀粉与油脂混合试样的峰T_(24)在峰顶时间上和种子粉末试样相对应信号峰完全一致;在物质成分及配比完全相同的情况下,种子粉末试样T_2反演谱的峰T_(21)~T24的峰顶时间较鲜种分别相差12.98%、32.21%、13.02%、0%,T_(21)、T_(22)峰比例较鲜种分别偏少41.72%、29.33%,T_(23)峰比例偏多92.26%,T_(24)峰比例偏少91.71%,说明种子组织结构会对其内部水分的弛豫时间和相态分布比例造成一定影响。仅从物质成分角度考虑,种子内水分的弛豫时间主要在淀粉、蛋白质的影响下表现为T_(21)、T_(22)、T_(23),在淀粉和油脂的影响下表现为T_(24)。由此认为峰T_(21)、T_(22)主要为吸附在淀粉和蛋白质上相态不同的结合水的信号,峰T_(23)为主要被淀粉和蛋白质束缚后产生的半结合水的信号,峰T_(24)主要为种子中自由水的信号(少量源自油脂)。此外,种子即将裂壳时将形成T_(2a)(峰顶时间在10 ms左右)、T_(2b)(峰顶时间>1 000 ms)2个新信号峰,可作为预示种子萌发状态即将发生重要变化的"预兆峰"。提出的从化学组分及核磁检测原理角度对银杏种子萌发过程T_2反演谱进行解译的新途径,可为基于LF-NMR方法对种子萌发过程中化学组分变化进行活体分析提供参考。展开更多
文摘随着科学技术的发展,低场核磁共振(Low Field Nuclear Magnetic Resonance, LF-NMR)横向弛豫时间(Transverse Relaxation Time, T_2)反演谱检测技术越来越多的被应用于农业,但当前对T_2反演谱的解译尚停留在水分相态分布层面。为探索从物质成分角度对种子T_2反演谱进行解译的新方法,该研究以银杏种子为对象,利用低场核磁共振技术检测并对比银杏鲜种、种子粉末及其主要成分试样的T_2反演谱,分析各信号峰的形成机理,并以此为依据对其在种子萌发过程中的变化进行解译。研究结果表明:淀粉与蛋白质混合试样T_2反演谱的峰T_(21)、T_(22)、T_(23)以及淀粉与油脂混合试样的峰T_(24)在峰顶时间上和种子粉末试样相对应信号峰完全一致;在物质成分及配比完全相同的情况下,种子粉末试样T_2反演谱的峰T_(21)~T24的峰顶时间较鲜种分别相差12.98%、32.21%、13.02%、0%,T_(21)、T_(22)峰比例较鲜种分别偏少41.72%、29.33%,T_(23)峰比例偏多92.26%,T_(24)峰比例偏少91.71%,说明种子组织结构会对其内部水分的弛豫时间和相态分布比例造成一定影响。仅从物质成分角度考虑,种子内水分的弛豫时间主要在淀粉、蛋白质的影响下表现为T_(21)、T_(22)、T_(23),在淀粉和油脂的影响下表现为T_(24)。由此认为峰T_(21)、T_(22)主要为吸附在淀粉和蛋白质上相态不同的结合水的信号,峰T_(23)为主要被淀粉和蛋白质束缚后产生的半结合水的信号,峰T_(24)主要为种子中自由水的信号(少量源自油脂)。此外,种子即将裂壳时将形成T_(2a)(峰顶时间在10 ms左右)、T_(2b)(峰顶时间>1 000 ms)2个新信号峰,可作为预示种子萌发状态即将发生重要变化的"预兆峰"。提出的从化学组分及核磁检测原理角度对银杏种子萌发过程T_2反演谱进行解译的新途径,可为基于LF-NMR方法对种子萌发过程中化学组分变化进行活体分析提供参考。
