小麥莖的核磁共振弛豫譜與庫容的相關性研究

小麥莖的核磁共振弛豫譜與庫容的相關性研究在小麥籽粒的生長發(fā)育過程中,生產(chǎn)的最終產(chǎn)量受到灌漿情況的重要影響。不僅籽粒的質(zhì)量好壞受到灌漿的影響,而且籽粒的產(chǎn)量多少也受灌漿的控制。為了提高小麥的質(zhì)量和小麥的庫容、增加小麥的產(chǎn)量,需要研究小麥灌漿過程的反應機理,而灌漿過程需要的水分是由小麥莖稈輸送的,所以有必要對灌漿過程中小麥莖稈中的水分特征進行探索。在傳統(tǒng)的水分研究方法中,對小麥在灌漿過程中莖稈的水分分布情況和相態(tài)變化情況都研究的比較少。并且,常規(guī)的烘干稱重方法,雖然操作特別方便,但是在檢測過程中容易破壞莖稈的組織結構,對小麥莖稈內(nèi)實時變化的水分不能夠進行準確的反應。本研究是利用核磁共振檢測技術,利用該技術的無損優(yōu)勢,結合T2弛豫檢測和光學顯微成像技術,研究了冬小麥灌漿過程莖稈中的水分變化,T2弛豫譜最大峰面積與冬小麥莖稈薄壁細胞大小的關系;深入進行核磁共振T2弛豫時間與冬小麥莖稈薄壁細胞的關系研究,為小麥莖稈的相關研究提供新的基礎數(shù)據(jù)。本研究主要得到以下結論:(1)小麥莖稈核磁共振T2弛豫譜信號峰的總峰面積在一定程度上能反應小麥莖稈總水分含量的多少。小麥豫麥19隨著灌漿過程的延續(xù)和小麥籽粒的成熟,上莖總水分含量始終大于下莖總水分含量。豫麥19上莖的總水分含量隨時間的延長而逐漸減少,豫麥19下莖的總水分含量隨時間的延長,先增加后減少。小麥陜229隨著灌漿過程的延續(xù)和小麥籽粒的成熟,上莖總水分含量始終大于下莖總水分含量。隨時間的延長,小麥陜229上莖的總水分含量和總水分糖分含量變化趨勢一致,都是先增加后減少。小麥小偃6號隨著小麥灌漿過程的延續(xù)和小麥籽粒的成熟,上莖總水分含量的變化趨勢與豫麥19上莖總水分變化趨勢一致。上莖和下莖的總水分含量隨著時間的延長都在減少。(2)小麥莖稈核磁共振T2弛豫譜的最大信號峰峰面積與小麥麥莖中自由水含量成正向相關,小麥莖稈核磁共振T2弛豫譜的最大信號峰峰面積代表了小麥莖稈中可溶性糖含量和庫容容量的高低。小麥小偃6號隨著灌漿過程的延長,無論是小麥上莖還是下莖,纖維素管和薄壁細胞的清晰度逐漸降低。小麥小偃6號上莖的可溶性糖含量、庫容容量大于下莖可溶性糖含量、庫容容量;小麥上莖和下莖可溶性糖含量差值隨著小麥的成熟,先增加后減小;小偃6號隨著成熟度的提高,上莖的可溶性糖含量和庫容容量先增加后減少,但下莖的減小。(3)小麥豫麥19上莖庫容的容量始終大于下莖的庫容容量,上莖起主要的貯存作用;隨著時間的延長和小麥籽粒的成熟,上莖的庫容一直在減小;下莖的庫容先增加后降低。小麥陜229小麥上莖庫容的容量始終大于小麥下莖的庫容容量,上莖起主要的貯存作用;小麥上莖可溶性糖含量的隨時間的變化先增加后減少;下莖隨著時間的延長,可溶性糖含量始終在減小。(4)小麥小偃6號下莖和新麥13上莖和下莖的薄壁細胞可近似看做為圓柱體。隨著時間的延長,小偃6號下莖和新麥13上莖薄壁細胞的比表面積在逐漸減小,新麥13下莖薄壁細胞的比表面積在逐漸增加。小偃6號下莖薄壁細胞、新麥13下莖薄壁細胞,新麥13上莖薄壁細胞的弛豫速率和比表面積呈線性關系,線性相關系數(shù)的平方均大于0.96?？傊?核磁共振技術在對農(nóng)作物進行活體水分分布檢測時,與傳統(tǒng)的檢測方法相比,由于核磁共振技具有非侵入和無破壞性的優(yōu)勢,可以實現(xiàn)作物內(nèi)水分的定量