低场核磁共振技术在育种方面的应用

低场核磁共振技术，也被称为小核磁，是一种体型较小、结构紧凑的核磁共振系统。它主要从分子运动的角度对样品进行研究，具有性价比高、使用方便、日常维护简单等特点。小核磁能够**应用于高校科研、企业研发、工业质检质控等多个领域，包括但不限于食品、农业、材料、能源、纤维、岩土等。

小核磁的主要特点：

1.体型小巧：小核磁仪器小巧，无需特殊安装场所，安装方便。

2.永磁体设计：一般为永磁体，无需制冷剂，维护检修方便、漏磁小，使用安全，维护成本低。

3.组成部分：主要由磁体单元、射频单元、谱仪单元和温控单元几个部分组成。磁体单元提供均匀、稳定的主磁场；射频单元用于射频放大与样品激励；谱仪单位是控制系统的**；温控单位则是对磁体进行**控温。

小核磁的应用领域很**，在食品、农业、纺织、材料、石化、制药等等都有应用。在食品中的应用主要是用于含油种子、种子残渣的含油率和含水率测试，巧克力及巧克力相关产品的固体脂肪含量测定，以及总脂肪含量的分析等等；在农业中的应用主要是含油种子的选育、农产品干燥研究等等方面。本文主要分享的是小核磁在育种方面的应用。小核磁在育种方面的应用主要体现在以下几个方面：

1.非破坏性测试与快速反馈

小核磁技术的一大优势在于其非破坏性测试能力，这对于育种过程中的样本保留尤为重要。通过对种子或幼苗进行核磁共振测量，可以在不破坏样本的情况下获取其内部结构和成分信息，从而避免了传统方法中因样本破坏而导致的无法重复利用问题。此外，小核磁测试速度快，通常可以在短时间内完成大量样本的检测，为育种人员提供了快速的反馈，有助于加速育种进程。

2.种子含油率与品质评估

在农业育种中，种子的含油率是一个重要的品质指标。小核磁技术可以通过测量种子中油分的核磁共振信号来准确评估其含油率，从而为育种人员提供可靠的数据支持。此外，小核磁还可以检测种子中的其他成分，如水分、蛋白质等，帮助育种人员**了解种子的品质特性。

3.辅助选择优良品种

小核磁技术可以结合其他育种技术，如基因组学、分子标记辅助选择等，共同作用于育种过程。通过对候选品种的核磁共振谱图进行分析，可以识别出具有优良性状的品种，如高含油率、抗病虫害能力等。这些信息有助于育种人员筛选出更加**的品种进行后续培育和推广。

4.实时监测植株发育状况

在植物育种过程中，植株的发育状况是一个重要的监测指标。小核磁技术可以实时、无损地监测植株体内水的状态及变化，反映植物组织的生理图谱。这对于研究植物的生长发育规律、优化育种条件等具有重要意义。例如，在水稻植株发育和叶片衰老研究中，低场核磁技术可以快速、无损地测定水稻植株体内水的动态变化，为育种人员提供重要的参考信息。

阿根廷SPINLOCK小核磁用于育种应用具有非常明显的优势：

①分析速度快：油脂和水分——4秒；蛋白质——12秒；脂肪酸——20秒

常规检测手段：水分——烘箱干燥法8h；油脂——索式提取法4h；蛋白质——凯氏定氮法1h以上；脂肪酸——气相色谱法2h

②样品无损分析，无需前处理，样品可保留

③测量精度高，良好的结果重现性，结果不受操作人员水平影响，测量精度优于“传统方法”

④定标过程简单

⑤绿色分析，无任何耗材

⑥操作简单，无经验操作人员简单培训后即可适用

⑦市面上**可测脂肪酸含量的NMR设备

⑧业内**可直接测量高水分样品的NMR设备