[發明專利]一種稻米鋅含量快速染色鑒定的方法

在審

• 申請號: 201910543625.5
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110082348A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 郭九信;王玉雯;李延
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 饒文君;蔡學俊

本發明提供了一種稻米鋅含量快速染色鑒定的方法。本方法運用雙硫腙（Diphenylthiocarbazone，DTZ）試劑與鋅離子形成紅色絡合物（Zn?DTZ）的原理，同時匹配化學分析測定稻米的鋅含量，從而與雙硫腙染色鑒定建立理論關系模型，為通過觀察紅色絡合物顏色深淺快速判斷稻米鋅含量高低提供技術支撐。本方法不受品種、季節、實驗條件的限制，操作方便、鑒定快捷、成本低廉，具有較強的操作性和廣泛的適用性。通過此方法可估測稻米的鋅營養水平，為篩選高鋅含量稻種和富鋅營養稻米以及合理評估鋅肥優化管理的稻米鋅營養生物強化效果提供理論依據和實踐指導。

技術領域

本發明屬于農業和農業生物工程技術領域，具體涉及一種稻米鋅含量快速染色鑒定的方法，利用雙硫腙（Diphenylthiocarbazone，DTZ）試劑與鋅離子形成紅色絡合物（Zn-DTZ），通過觀察紅色絡合物顏色深淺而快速判斷稻米鋅含量水平的方法，用于篩選高鋅含量稻種和富鋅營養稻米以及合理評估鋅肥優化管理的稻米鋅營養生物強化效果。

背景技術

鋅（Zn）是植物所必需的微量營養元素，是植物體內300多種酶的組成成分，參與生長素和葉綠素的合成，參與植物的光合作用及光合同化物的生產與轉運，進而調控植物的生長發育和抗逆調節（Welch, 2005; Broadley et al., 2007; Cakmak, 2008, 2010;Palmer and Guerinot, 2009; Rehman et al., 2012）；同時，鋅也是人體必需的微量營養健康元素，是人體200多種酶的組成成分、輔酶因子或激活劑，具有促進和增強機體生長發育、大腦智力發育、組織再生、視力維持、代謝免疫和疾病等功能。因此，人體鋅的飲食攝入水平與人體健康有著密切的關系（Andreini et al., 2006; Cakmak and Hoffland,2012）。

近20年來，隨著化肥用量的逐年增加、有機肥用量的減少、高產新品種的大面積應用推廣和土壤復種指數的提高，導致世界范圍內和我國部分地區的農田出現大面積缺鋅或潛在缺鋅癥狀，從而呈現出嚴重影響土壤-作物系統生產力和植物可食部位鋅含量雙重下降的突出現象（White and Zasoski, 1999; Cakmak, 2008; 劉錚, 1994; 鄒春琴和張福鎖, 2009）。據報道，若以國際公認的土壤有效鋅臨界含量（Zn-DTPA 0.5 mg/kg）為標準并結合土壤施鋅的效果評價，我國缺鋅土壤約占30%-40%（劉錚, 1994; 全國土壤普查辦公室, 1998）。水稻是全球和我國主要的糧食作物，約有50%的世界人口和60%的我國居民以稻米為食，其稻米的鋅營養品質將直接影響水稻育種方向及以此為食的人體鋅營養健康狀況，有針對性的在土壤缺鋅地區進行“因缺補缺、科學施用”的農業提質增效、綠色發展的鋅肥優化管理措施變得越來越重要與迫切。

所幸的是，土壤鋅營養狀況、作物鋅營養強化以及動物飲食補鋅等有關鋅的生物地球化學循環的研究與應用正被越來越多的研究機構和研究者關注。目前，提高作物或水稻籽粒鋅含量的途徑大致可分為以下四個方面：一是通過常規育種方法選育鋅吸收能力強的品種（Welch and Graham, 2004; Cakmak, 2008; Wissuwa et al., 2008）；二是通過分子生物學技術的手段進行植物鋅營養高效吸收利用基因的編輯（Vasconcelos et al.,2003; Waters et al., 2009; Bashir et al., 2012）；三是通過農業生物強化措施即含鋅肥料的施用（Phattarakul et al., 2012; Tabassum et al., 2014; Guo et al.,2016; Ram et al., 2016; 郭九信等, 2012, 2014; 馮緒猛等, 2015, 2016）；四是通過稻米蒸煮過程物理添加含鋅物質的方法（Prom-u-thai et al., 2010）。這些方法在缺鋅或臨界缺鋅的土壤上均表現出明顯的提高作物或水稻產量和籽粒鋅含量的雙重效果，且由于施用含鋅肥料的農業生物強化措施因其具有價格低廉、見效快、操作方便和生物安全等優勢而被廣泛接受和應用。