测定水稻硅含量的一种简易方法.docx
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测定水稻硅含量的一种简易方法
测定水稻硅含量的一种简易方法
戴伟民1,2 张克勤1 段彬伍3 孙成效3 郑康乐1 蔡 润2 庄杰云1,3
(1中国水稻研究所国家水稻改良中心/水稻生物学国家重点实验室,浙江杭州310006;2上海交通大学植物科学系,上海201101;3中国水稻
研究所农业部稻米及制品质量监督检验测试中心,浙江杭州310006,3通讯联系人,E2mail:
jz1803@hzcnc.com)
RapidDeterminationofSiliconContentinRice(Oryzasativa)
DAIWei2min1,2,ZHANGKe2qin1,DUANBin2wu3,SUNCheng2xiao3,ZHENGKang2le1,CAIRun2,ZHUANGJie2yun1,3
(1NationalCenterforRiceImprovementandStateKeyLaboratoryofRiceBiology,ChinaNationalRiceResearchInstitute,Hangzhou
310006,China;2PlantScienceDepartment,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai201101,China;3RiceProductQualityInspectionand
SupervisionCenter,ChineseMinistryofAgriculture,ChinaNationalRiceResearchInstitute,Hangzhou310006,China;
3
Corresponding
author,E2mail:
jz1803@hzcnc.com)
Abstract:
Amethodforrapiddeterminationofsiliconcontentinricewasintroduced.Thereliabilityofthismethodwas
verifiedbyusingarecombinantinbredline(RIL)populationofricecombinationZhenshan97B/Milyang46.Twohundredand
fortynineRILsweretransplantedintworeplications.Simplecorrelationcoefficientsofthesiliconcontentinthehull,flagleaf
andculminricebetweenduplicatesamplesof498ricematerialswere0.97954,0.97026and0.98848,respectively.Simple
correlationcoefficientbetweenthesiliconcontentdeterminedbythehigh2temperaturealkalinefusionmethodandbythepres2
entmethodwith10representativesampleswas0.9993.
Keywords:
rice;siliconcontent;determinationmethod
摘 要:
介绍了一种简易的测量水稻硅含量的方法,其主要特点为准确、方便、能批量化测定水稻硅含量。
以珍汕97B/
密阳46重组自交系群体,两次重复,共498个株系的谷壳、剑叶和茎秆为材料,验证了该方法的可靠性。
每份材料测定2份
样品,两次测定结果达极显著正相关(P<0.01),线性相关系数分别为0.97954、0.97026和0.98848。
取10份代表性样品
进行了高温碱熔解法的测定,两种方法测定结果高度一致,r=0.9993。
关键词:
水稻;硅含量;测定方法
中图分类号:
Q945.12;Q942336文献标识码:
A文章编号:
100127216(2005)0520460203
硅在地壳中含量达28%,是最丰富的元素之一,仅次于
氧居第二位[1]。
水稻提供了世界上一半以上人口的主要食
粮,又是单子叶植物基因组研究的模式植物。
同时,水稻是
一个典型的硅吸收植物,能代谢性地吸收硅,而许多其他陆
生植物缺乏此种能力[2]。
硅又是水稻生命活动中大量需要
的主要元素,在水稻高产、稳产、抗病、抗虫、抗倒性等方面都
具有有利作用[3~5]。
目前,虽然硅还没有被证明是水稻的一
种必需元素,但至少是一种有益元素[6,7]。
随着世界上硅学研究的不断兴起,硅含量的测定方法也
在不断更新,如重量法[8]、高温碱熔解法[9~12]、氟化氢溶解
法[13,14]和碱氧化消化法[15]等。
但目前的测定方法还是比较
烦琐,大样本量分析操作难度较大,在一定程度上限制了水
稻硅生理、生化以及其遗传学研究的进一步开展。
本文介绍
一种简易、可靠的测定水稻硅含量的方法,其主要特点为准
确、方便、能批量化测定水稻硅含量。
1 材料与方法
1.1 材料
水稻材料为珍汕97B/密阳46重组自交系群体的249个
株系。
2003年夏种植于中国水稻研究所富阳实验基地,两次
重复。
1.2 操作步骤
1.2.1 配制二氧化硅标准溶液
称取0.1000g预先经1000℃烧1h的高纯石英
(99199%)于镍坩埚中,加2g无水碳酸钠,混匀。
先低温加
热,逐渐升高温度至1000℃,形成透明熔体,冷却;热水浸取
熔块,转入300mL塑料杯,加入150mL沸水,搅拌使其溶解
(溶解完全后溶液应是澄清的),冷却。
转入1L容量瓶,用
蒸馏水定容,摇匀后立即转移到塑料瓶中,贮存于室温下。
此溶液每1mL含0.1mg二氧化硅。
1.2.2 标准曲线绘制
(1)所用试剂的配制。
还原试剂的配制方法为:
先分别
配制溶液A(溶解2gNa2SO3和0.4g12氨基222萘酚242磺酸
于25mL蒸馏水中)和溶液B(溶解25gNaHSO3于200mL
蒸馏水中),再混合溶液A和B,并定容至250mL,装于聚乙
烯瓶(外套黑罩),放于暗处保存(最多2周)。
钼酸铵溶液的
配制方法:
将54g(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于800mL蒸
馏水中,用50%NaOH将pH值调至710(约需27mL),加
入蒸馏水定容至1L。
(2)比色测定。
分别取0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、
315、4.0、4.5mL的二氧化硅标准溶液于50mL容量瓶中,
依次加入30mL冰醋酸(20%),10mL钼酸铵溶液(54g/L,
pH7.0),摇匀。
5min后,快速加入5mL20%的酒石酸,接
着快速加入1mL还原试剂,最后用20%的冰醋酸定容至50
mL。
30min后,于650nm处比色读取OD值。
收稿日期:
2004210220;修改稿收到日期:
2005201205。
基金项目:
浙江省重点项目(2003G10028);国家863计划资助
项目(2003AA207030)。
第一作者简介:
戴伟民(1976-),男,在读博士研究生。
460
中国水稻科学(ChineseJRiceSci),2005,19(5):
460~462
http:
//www.ricescience.org
1.2.3 样品准备
从田间收获的水稻材料于70℃下烘7d以上,磨粉,过
60目筛,再60℃下烘2d,冷却后混匀,迅速称取样品。
谷
壳、剑叶、茎秆材料各498份,每份材料各取2份,每份100
mg。
1.2.4 样品预处理
将100mg样品放入100mL耐高压塑料管中,加入3
mL50%的NaOH溶液,松松盖上盖子,振荡器上摇匀,于高
压灭菌锅中121℃下灭菌20min后,用漏斗转移至50mL容
量瓶中,蒸馏水定容,颠倒摇匀10次。
1.2.5 样品测定
吸取1mL样品至50mL容量瓶中,加入30mL20%的
冰醋酸,接着加入10mL钼酸铵溶液(54g/L,pH7.0),摇
匀;5min后,快速加入5mL20%的酒石酸,接着快速加入1
mL还原试剂,最后用20%的冰醋酸定容至50mL。
30min
以后,于650nm处比色,读取OD值。
2 结果与分析
2.1 标准曲线
获得硅含量标准曲线的线性方程为y=0.0824x+
010038,R2=0.9998(图1),式中,y为OD值;x为标准溶
液硅含量,单位为mg/L。
2.2 水稻硅含量群体测定结果
测定了水稻的谷壳、剑叶和茎秆各498份材料的硅含
量,每材料2份样品,两次测定结果达极显著正相关(P<
0101),线性相关系数分别为0.97954、0.97026和0.98848
(图2)。
2.3 与高温碱熔解法测定结果比较
目前,世界上测定硅元素含量时常用高温碱熔解法来评
估其他测定方法的准确性[9~12]。
根据上述水稻群体的测定
结果,按照含量从高到低选取10个样品进行了高温碱熔解
法的测定。
结果显示,两种方法测定结果高度一致,r=
019993(图3)。
由此表明,应用本方法检测水稻硅含量具有
高可靠性。
在实验中,为操作快速、准确,建议用1mL和5mL移液
枪吸取溶液、用漏斗进行样品转移。
1个熟练工1d可测定
近百份样品,如果有自动比色仪,效率可进一步提高。
图1 水稻硅含量测定的标准曲线
Fig.1.Standardcurveofdeterminationofsiliconcontentin
rice.
图2 498份水稻材料谷壳、剑叶、茎秆硅含量2次测定结果的线
性相关分析
Fig.2.Simplecorrelationonthesiliconcontentinthehull,flag
leaveandculminricebetweenduplicatesamplesof498
ricematerials.
图3 本方法与高温碱溶解法硅含量测定结果的线性相关分析
Fig.3.Simplecorrelationbetweenthesiliconcontentdetermined
bythehigh2temperaturealkalinefusionmethodandbythe
presentmethod.
戴伟民等:
测定水稻硅含量的一种简易方法461
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