低場核磁共振技術，也被稱為小核磁，是一種體型較小、結構緊湊的核磁共振系統(tǒng)。它主要從分子運動的角度對樣品進行研究，具有性價比高、使用方便、日常維護簡單等特點。小核磁能夠**應用于高?？蒲小⑵髽I(yè)研發(fā)、工業(yè)質(zhì)檢質(zhì)控等多個領域，包括但不限于食品、農(nóng)業(yè)、材料、能源、纖維、巖土等。

小核磁的主要特點：

1.體型小巧：小核磁儀器小巧，無需特殊安裝場所，安裝方便。

2.永磁體設計：一般為永磁體，無需制冷劑，維護檢修方便、漏磁小，使用**，維護成本低。

3.組成部分：主要由磁體單元、射頻單元、譜儀單元和溫控單元幾個部分組成。磁體單元提供均勻、穩(wěn)定的主磁場；射頻單元用于射頻放大與樣品激勵；譜儀單位是控制系統(tǒng)的**；溫控單位則是對磁體進行**控溫。

小核磁的應用領域很**，在食品、農(nóng)業(yè)、紡織、材料、石化、制藥等等都有應用。在食品中的應用主要是用于含油種子、種子殘渣的含油率和含水率測試，巧克力及巧克力相關產(chǎn)品的固體脂肪含量測定，以及總脂肪含量的分析等等；在農(nóng)業(yè)中的應用主要是含油種子的選育、農(nóng)產(chǎn)品干燥研究等等方面。本文主要分享的是小核磁在育種方面的應用。小核磁在育種方面的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.非破壞性測試與快速反饋

小核磁技術的一大優(yōu)勢在于其非破壞性測試能力，這對于育種過程中的樣本保留尤為重要。通過對種子或幼苗進行核磁共振測量，可以在不破壞樣本的情況下獲取其內(nèi)部結構和成分信息，從而避免了傳統(tǒng)方法中因樣本破壞而導致的無法重復利用問題。此外，小核磁測試速度快，通?？梢栽诙虝r間內(nèi)完成大量樣本的檢測，為育種人員提供了快速的反饋，有助于加速育種進程。

2.種子含油率與品質(zhì)評估

在農(nóng)業(yè)育種中，種子的含油率是一個重要的品質(zhì)指標。小核磁技術可以通過測量種子中油分的核磁共振信號來準確評估其含油率，從而為育種人員提供可靠的數(shù)據(jù)支持。此外，小核磁還可以檢測種子中的其他成分，如水分、蛋白質(zhì)等，幫助育種人員**了解種子的品質(zhì)特性。

3.輔助選擇優(yōu)良品種

小核磁技術可以結合其他育種技術，如基因組學、分子標記輔助選擇等，共同作用于育種過程。通過對候選品種的核磁共振譜圖進行分析，可以識別出具有優(yōu)良性狀的品種，如高含油率、抗病蟲害能力等。這些信息有助于育種人員篩選出更加**的品種進行后續(xù)培育和推廣。

4.實時監(jiān)測植株發(fā)育狀況

在植物育種過程中，植株的發(fā)育狀況是一個重要的監(jiān)測指標。小核磁技術可以實時、無損地監(jiān)測植株體內(nèi)水的狀態(tài)及變化，反映植物組織的生理圖譜。這對于研究植物的生長發(fā)育規(guī)律、優(yōu)化育種條件等具有重要意義。例如，在水稻植株發(fā)育和葉片衰老研究中，低場核磁技術可以快速、無損地測定水稻植株體內(nèi)水的動態(tài)變化，為育種人員提供重要的參考信息。

阿根廷SPINLOCK小核磁用于育種應用具有非常明顯的優(yōu)勢：

①分析速度快：油脂和水分——4秒；蛋白質(zhì)——12秒；脂肪酸——20秒

常規(guī)檢測手段：水分——烘箱干燥法8h；油脂——索式提取法4h；蛋白質(zhì)——凱氏定氮法1h以上；脂肪酸——氣相色譜法2h

②樣品無損分析，無需前處理，樣品可保留

③測量精度高，良好的結果重現(xiàn)性，結果不受操作人員水平影響，測量精度優(yōu)于“傳統(tǒng)方法”

④定標過程簡單

⑤綠色分析，無任何耗材

⑥操作簡單，無經(jīng)驗操作人員簡單培訓后即可適用

⑦市面上**可測脂肪酸含量的NMR設備

⑧業(yè)內(nèi)**可直接測量高水分樣品的NMR設備