Evaluation of the general qualitative traits of soybean seeds using IR-spectrometry | Оценка основных показателей качества семян сои с помощью ИК-спектрометрии

English. Development of calibrating models was done for evaluation of the general soybean traits with IR-analyzer MATRIX-I (OPUS LAB software) in whole seeds. Research was conducted using seeds produced by various organizations in 2014–2015. Protein, oil and trypsin inhibitor activity (TIA) contents were determined in accordance with official regulations. Spectra were registered according to a manual for software in spectral range of 3500–12500 1/сm with a resolution of 16 1/сm. To calibrate IR-analyzer a lot consisting of 206 samples of soybean seeds were used, the seeds had a maximally possible variation range in protein (32.2–46.6%), oil (17.4–26.1%) and TIA (14.2–32.3 mg/g) content. An error of determination of the specified indexes in calibrating models for IR-spectrometry insignificantly increases that of the standard method. The IR-analysis of samples from the harvest of 2015 with known values of quality indicators was done to assess the reliability of the created model. Distinctions in results did not exceed theoretically maximal error of single measurement prediction: by protein content – 1.6%, by oil one – 1.2%, by TIA one – 2.05 mg/g. The calibrating models for determination of contents of the seeds general qualitative traits in cuvette with diameter of 51 mm (subsample 20–30 g) were developed. This provides quick evaluation – more than 100 samples per a working shift. It became possible to analyze seeds of varietal samples from a breeding nursery and from individually selected plants saving valuable breeding seeds. When selecting a sample for analysis it is necessary to thoroughly mix the middle sample, and for senior nurseries – to select samples in two repetitions and average the results.

Russian. Проведена разработка градуировочных моделей для оценки основных показателей сои с помощью ИК-анализатора MATRIX-I (программное обеспечение OPUS LAB) в целых семенах. Исследования проведены на семенах сои, выращенных различными организациями в 2014–2015 гг. Определение содержания белка, масла и активности ингибиторов трипсина (ТИА) проводили в соответствии с нормативными методами. Спектры регистрировались в соответствии с руководством к программному обеспечению в спектральном диапазоне 3500–12500 1/см с разрешением 16 1/см. Для выполнения программы по градуировке ИК-анализатора подобрана партия из 206 образцов семян сои с максимально возможным диапазоном варьирования по содержанию белка (32,2–46,6%), масла (17,4–26,1%) и ТИА (14,2–32,3 мг/г). Погрешность определения указанных показателей, полученная по градуировочным моделям с помощью ИК-спектрометрии, незначительно превышает таковую стандартного метода. Для оценки надежности созданной модели провели ИК-анализ образцов урожая 2015 г. с известными значениями показателей качества. Различия в результатах не превысили теоретически максимальную ошибку предсказания единичного измерения: по содержанию белка – 1,6%, масла – 1,2%, ТИА – 2,05 мг/г. Разработаны градуировочные модели для оценки основных показателей качества семян в кювете диаметром 51 мм (навеска 20–30 г). Это позволяет обеспечить высокую скорость анализа – более 100 образцов за рабочую смену. Стало возможным анализировать семена сортообразцов селекционного питомника и индивидуально отобранных растений, сохраняя ценный селекционный материал. При отборе пробы на анализ необходимо тщательно перемешивать средний образец, а для старших питомников отбирать пробы в двух повторностях и усреднять результаты.