Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Avancerede målemetoder til kvalitetskontrol af frø
Birthe Møller Jespersen
Københavns UniversitetDet Biovidenskabelige FakultetInstitut for FødevarevidenskabKvalitet & TeknologiRolighedsvej 30DK-1958 Frederiksberg CE-mail: [email protected]
DanSeed den 20. marts 2007
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
IFV, Kvalitet & Teknologi
Udstyr
Nær Infrarød Transmission, enkeltkerne og bulkNær Infrarød ReflektionFT-IR inferometer with Diamond ATR400 MHz HR MAS NMR spektrometerRaman mikroskopFluorescensVideometerUltralydGas Chromatografi
Kemometri
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Kemometri: Mønstergenkendelse
1890-1920 nm
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1000 1500 2000 2500
log(
1/R
)
Wavelength (nm)
1890-1920 nm
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1000 1500 2000 2500
log(
1/R
)
Wavelength (nm)
Måling med spektroskopi:InddirekteIkke-DestruktivHurtigMiljømæssig venligMultivariate
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
NIR (MSC) spektrum fra normal byg
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 500 1000 1500 2000 2500
cellulose 2336nm2352nm
aminosyrer2132nm2242nm 2294nm
protein 910nm1020nm
stivelse990nm
stivelse1450nm1528nm1540nm
olie928nm1037nm
glucose1480nm
cellulose 1490nm
protein 1510nm
cellulose 1780nm1820nm
stivelse1900nm2000nm2100nm
protein1980nm 2050nm2180nm
stivelse2252nm2276nm
stivelse2461nm2488nm2500nm
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
NIT (1.der) spektrum fra normal byg
-0.02
-0.01
0
0.01
0.02
850 890 930 970 1010 1050
protein 910nm
stivelse990nm
Olie928nm protein
1020nm
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Bygkerners fænotype
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
-0.5 0 0.5 1.0
3a
3a3a 3m
3m
3b
3b
3c3c
5g5g
3a5g3a5g
3a5g
5f5f
5f
5g 5g 5g
5g
NN
NNbNNN N
N
NNN
NN
NN
N
NmNmN NN
NNN
NNNN
NN
N
N
N
PC1 (93%)
PC2 (4%) Scores BG=15.7S = 35.7P= 17.3A/P = 15.5
BG=4.1S = 40.0P= 17.5A/P = 11.1
BG=6.5S = 47.8P= 16.2A/P = 20.0
PCA: 54 NIR spektre (MSC): N=normal, lys3a, 3b, 3c, 3m, 5f , 5g
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
16:BG=15.2S = 29.9P= 17.1A/P = 16.3
4d:BG=4.0S = 41.1P= 17.5A/P = 13.2
w1:BG=15.4S = 20.3P= 16.5A/P = 15.1Amylose= 20.3
w2:BG=7.0S = 49.0P= 17.4A/P = 16.9Amylose= 4.2
PCA: 54 + 7 NIR spektre (MSC): N=normal, lys3a,3b,3c,3m,5f ,5gand w1, w2, 4d, 16, 449
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
-0.5 0 0.5 1.0
3a
3a
3a 3m3m
3b
3b
3c3c
4d
1616
5g5g
449449
3a5g3a5g
3a5g
5f5g
5f
5g 5g 5g
5g
w1
w2
NbN
NNNNN N
N
NNNmN
N
NNN
NmN N N
NNNN
N NNN
NN
N
NN
PC1 (91%)
PC2 (6%) Scores
Bygkerners fænotype
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Sammenligning af to mutanter i hver sin kategori: kulhydrat og højlysin
Bølgelængde (nm)
log(
1/R
)
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
-0.02
-0.015
-0.01
-0.005
0
0.005
0.01
Mutant 16
Mutant 5FHøj beta-glukan
Høj lysinMutant 4DMutant 3A
NIR spektre
Bygkerners fænotype
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
PCA score plot af NIR spektre (MSC)
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
-1.0 -0.5 0 0.5 1.0
5g
5g
5f5f5f
5f
5f
5f
5f
5f
5f
5f
5g
5g 5g5g
5g 5g
5g5g
5g
5g
5g
5g
5g5g
5g
5g5g
5g
5g
5g
5g5g
5g
5g
Nb
Nb
NbNN
N
NN
NN
NN
N
PC1 (85%)
PC2 (12%) Scores
Mark Karforsøg
Væksthus
Normal byg (N, Nb=Bomi) og mutanter samt krydsninger af lys5f (5f )og lys5g (5g) dyrket i tre miljøer: væksthus, mark og karforsøg. Original mutanter er vist med en firkant
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Gennemsnitsspektre
0.43
0.44
0.45
0.46
0.47
0.48
2260 2280 2300 2320 2340 2360 2380 nm
N mark
5g mark5f mark
5f væksthus 5g væksthus
N væksthus2276nm
2294nm
2336nm 2350nmlog 1/R
Normal byg (N) og mutanter af lys5f (5f ) og lys5g (5g)dyrket i væksthus og mark
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
”Data forædling”
Selektion af positive og negative lys3a og 3m recombinanter fra PCA plot af heleNIR spektre (MSC) på bygprøver dyrket i væksthus
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6
3a
3a3a
3m
3m502
503
508524 525
531
533534
537
537538
556556 557
BomiMinerva
Minerva
TriumphTriumph
Lysiba
PC1(94%)
PC2 (3%) Scores
Negativ selektion
Positiv selektion
Lys3 mutanter
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
839 860 881 903 924 945 966
Byg, Høj vByg, Med vByg, Lav v
Yeast
Barley
(1-3)βG, Euglena gracillis
Lichenan
(1-3)βG, Curdlan
Glucagel
PromOat
Variablescm-1
IR spektre for forskellige β-glukaner
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
NIR (MSC) spektre for opr. hvedearter
-60
-40
-20
0
20
40
-60 -40 -20 0 20 40 60X-expl: 51%,22%
42
14
42
28
4242
42
28
28
42
42
42
28
42
28
42
4242 42
42
14
28
28
42
42
42 4242
42
424242
42
4242
42
4242
42
4242
42 42
42 42
4242
42
4242 42
42
42
4242
42
42
42
42
4242 42
4242
42
42
424242
2828
4242
2828 42
42
28
42
14
4242
4228
42
14
4242
42
42
42
42
14
42
14
2842
42
2828
4242
42
42
282828
28
14
28
4228
28
28
28 2828
2828
28
28
42
42
42
42
PC1
PC2 Scores
14
42
28
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Prædiktion af protein fra NIR (MSC)
8
10
12
14
16
18
20
8 10 12 14 16 18 20
42
14
42
28
42
42
4228
2842
42
42
28
42
2842
42
42
42
42
14
28
2842
42
42
42
42 4242
42
4242
42
42
42
42
42
42
42
4242 42
42 4242
424242
42
42
42
42
4242
42
4242
42
4242424242
4242
42
42 42
42
28 28
42
4228
28
42
42
28
42 1442
42
42
28 42
42
14
42
42
4242
42
42
14
42
14
28
4242
42
28
2842
42
4228
2828
28
14
28
42
28
28
28
28 28
28
28 28
28
4242
4242
Elements:Correlation:RMSECV:
1260.990.39
Measured Y
Predicted Y
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Prædiktion af hårdhed fra NIR (MSC)
-20
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100
42
1442
28
4242
42
28
28
42
42
42
28
42
28
4242
42
42
42
14
28
28
42
424242
4242
42
424242
42
4242
42
42
42
4242
42
4242
42
424242
42
4242
42 42
42
42
4242
4242
42
42424242
42
42
42 42
42
42
28
28
42
42
28 28
42
42
28
42
14
424242
28
42
42
14
4242
42
42
42
42
14
42
14
28
42
42
42
28
28
42
42
42
2828
2828
14
28
42
28
28
2828
282828
2828
42
42
42
42
Elements:Correlation:RMSECV:
1260.967.31
Measured Y
Predicted Y
14
42
28
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Prædiktion af askeindhold fra NIR (MSC)
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
42
14
42
28
42
4242
28
28
42
42
42 28
42284242
42
42
42
14
28
28
4242
42
4242
42
42
42
4242
42
4242
42
4242
424242
42
4242
424242
4242
42
4242
4242
4242 42
42
42
42
4242
42
42
4242
42 4242
2828
42
42
28
28 42
42
28
42
14
42
42
42
28 42
42
14
42
42
4242
42
42
14
42
14
28
42 42
42
2828
4242
42
28
28
28
28 14
28
42
28
28
2828
28
28
28
28
28
42
42
4242
Elements:Correlation:RMSECV:
1260.880.10
Measured Y
Predicted Y
42
28
14
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
BoMill TriQ enkelt kerne NIR sortering
Sorterer efter komplekse kvalitetsparametresom bage- og maltkvalitet
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Kapacitet: Flere tons i timen
BoMill TriQ enkelt kerne NIR sortering
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Sortering af vinterhvede kalibreret efter brødvolumen
Fraktion 1 Fraktion 2 Fraktion 3
Farinograf
Extensograf
Udbytte % 35 45 20Dejstabilitettid 1.7 5.5 8.4
Vandoptagelse %
53.1 56.7 59.7
Dej elasticitet 100 129 146Gluten indhold % 17.4 22.7 27.6
Fraktion 1: Foder
Fraktion 2 og 3 til højkvalitets brødhvede
Birthe Møller Jespersen DanSeed 2007
Videometer