测定水稻硅含量的一种简易方法

1、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)rapid determination of silicon content in rice (ory z a sat iva)dai wei2min1 ,2 , zhan

2、gke2qin1 , duanbin2wu3 ,sun cheng2xiao3 , zheng kang2le1 , cai run2 , zhuangjie2yun1 , 3( 1 n ational center f or rice imp rovement and s tate key l aboratory of rice biology , china n ational rice researchi nsti tute , hangz hou310006, china; 2 plant science department , s hanghai j iaotong univers

3、it y , s hanghai 201101 , china; 3 rice product qual ity i nspection ands upervision center , chinese minist ry of a gricult ure , china n ational rice research i nstitute , hangz hou 310006 , china;3corres pondingaut hor , e 2mai l : j z1803 hzcnc. com)abstract : a method for rapid determination of

4、 silicon content in rice was int roduced. the reliability of this method was verified by using a recombinant inbred line (ril) populationof rice combination zhenshan 97b/ milyang 46. two hundred andforty nine rils were t ransplanted in two replications. simple correlation coefficient s of the silico

5、n content in the hull , flag leafand culm in rice between duplicate samples of 498 rice materials were 0. 97954 , 0. 97026 and 0. 98848 , respectively. simple correlation coefficient between the silicon content determined by the high2temperature alkaline fusion method and by the pres2 ent method wit

6、h 10 representative samples was 0. 9993.key words : rice ; silicon content ; determination method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

7、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

8、倒性等方面都具有有利作用35 。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912 、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

9、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. 1000 g 预先经 1000 烧 1 h 的高纯石英（99199 %） 于镍坩埚中 , 加2 g 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 300 ml 塑料杯 , 加入 150 ml 沸水 , 搅拌使其溶解（ 溶解完全后溶液应是澄清的 ） , 冷却。转入 1 l 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 1 ml 含 0. 1 mg 二氧化硅。1. 2. 2标准曲

10、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2 g na2 so3和0. 4 g 12氨基222蔡酚242磺酸于25 ml蒸储水中）和溶液b（溶解25 g nahso3于200 ml蒸馏水中 ） , 再混合溶液 a 和 b , 并定容至 250 ml , 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54 g （n h4 ） 6 mo7 o24 4h2 o容解于800 ml蒸储水中，用50 % naoh将p h值调至710 （约需27 ml）,力口入蒸馏水定容至 1 l 。（2） 比色测定。分别取0 、 0. 5 、

11、 1. 0 、 1. 5 、 2. 0 、 2. 5（3） 0 、315 、 4. 0 、 4. 5 ml 的二氧化硅标准溶液于 50 ml 容量瓶中 ,依次加入 30 ml 冰醋酸 (20 %) ,10 ml 钼酸铵溶液(54 g/ l ,p h 7. 0) , 摇匀。 5 min 后, 快速加入 5 ml 20 %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。30 min后,于650 nm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) ;

12、 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(chinese j rice sci) ,2005 , 19 (5) : 460462http :/ / www. ricescience. org1. 2. 3 样品准备从田间收获的水稻材料于 70 下烘 7 d 以上 , 磨粉 , 过60 目筛 , 再 60 下烘 2 d , 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 100mg。1. 2. 4 样品预处理将100 mg 样品放入100

13、ml 耐高压塑料管中 , 加入 3ml 50 %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 20 min 后 , 用漏斗转移至50 ml 容量瓶中 , 蒸馏水定容, 颠倒摇匀 10 次。1. 2. 5样品测定吸取 1 ml 样品至 50 ml 容量瓶中 , 加入 30 ml 20 % 的冰醋酸 ,接着加入 10 ml 钼酸铵溶液（54 g/ l ,p h 7. 0） , 摇匀;5 min 后, 快速加入 5 ml 20 %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 。 30 min以后，于650 nm处比色，读取od值。2

14、 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. 0824 x +010038 , r 2 = 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912 。根据上述

15、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1 ml和5 ml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。禽 a a。eao图1水稻硅含量测定的标准曲线fig. 1 . standard curve of determination of silicon content in rice.(一&3)/ 3alp puo 曲名3.eulw

16、p wsuo3 uojas 加y笔麻050100150120r = 0.988480 j10306090120第1次测定硅含量silicon content determined at the first time / (mg g l)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 . simple correlation on the silicon content in the hull flagleave and culm in rice between duplicate samples of 498rice materials.8500050031

17、 1(vmg / poqpuio aq eupiu319p las 息bs如世彼能批相畏高温碱熔法溜硅含量silicon content detennined by high-temperature alkaline fusion method/(mgg1)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 . simple correlation between the silicon contentdeterminedby the high2temperature alkaline fusion method and by the present method.戴伟民等: 测

18、定水稻硅含量的一种简易方法461参考文献:1 datnoff l e , snyder gh. silicon in agriculture. amsterdam: elsevier publisher , 2001.2 okudaa , takahashi e. the role of silicon. in : proceedings ofsymposiumon mineral nut rition of rice plant . manila : irri , 1964. 123 - 146.3 idris m, hossain mm, choudhury f a. the effect

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