1、棉花是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)、政治和社會(huì)事物中占有舉足輕重的地位。棉籽是棉花的主要副產(chǎn)品，用途十分廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均每生產(chǎn)1 kg的棉花纖維，就會(huì)產(chǎn)生1.65 kg的棉籽。由于棉籽中含有對(duì)人畜有毒的棉酚及其衍生物，大量的棉籽營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)未能被充分地開(kāi)發(fā)利用。目前，棉籽及棉籽餅粕中的游離棉酚的檢測(cè)主要有分光光度法和高效液相色譜法等，但這些傳統(tǒng)方法存在所用化學(xué)試劑毒性較大、樣品準(zhǔn)備繁瑣、分析時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)成本高等問(wèn)題。近紅外光譜分析技術(shù)結(jié)

2、合化學(xué)計(jì)量學(xué)多元校正方法，可以有效解決上述問(wèn)題。本研究擬構(gòu)建棉籽棉酚含量近紅外校正模型，并通過(guò)變量選擇方法優(yōu)化變量空間，提高校正模型的穩(wěn)健性和預(yù)測(cè)能力，為棉籽中棉酚含量的檢測(cè)和棉花育種工作提供快速、有效地方法。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)利用多年份、多地點(diǎn)種植的棉籽材料，隨機(jī)選取404份為試驗(yàn)樣品。分別采集棉仁粉和整粒棉籽的近紅外光譜數(shù)據(jù)。然后，利用高效液相色譜法準(zhǔn)確測(cè)定棉籽中棉酚含量。在校正模型構(gòu)建之前，采用變量標(biāo)準(zhǔn)化、Sav

3、itzky-Golay卷曲平滑和1階微分等方法，對(duì)原始光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。經(jīng)預(yù)處理后的光譜數(shù)據(jù)，運(yùn)用蒙特卡羅無(wú)信息變量消除算法進(jìn)行光譜變量選擇，剔除了大量的無(wú)信息變量和冗余變量，降低光譜變量的共線性，提高校正模型預(yù)測(cè)穩(wěn)健性和準(zhǔn)確性，并在一定程度上克服了過(guò)擬合現(xiàn)象。在模型的構(gòu)建過(guò)程中，采用了非線性的支持向量機(jī)(SVM)、最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)和加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)(WLS-SVM)，對(duì)比傳統(tǒng)的線性偏最小二乘法(PLS)，以尋

4、找并構(gòu)建最優(yōu)的棉仁粉和整粒棉籽棉酚含量的近紅外校正模型。
　　(2)本研究構(gòu)建的最優(yōu)棉仁粉棉酚含量近紅外校正模型，其決定系數(shù)R2=0.9331，剩余預(yù)測(cè)偏差RPD=3.8374，交叉驗(yàn)證均方根誤差RMSECV=0.0744，預(yù)測(cè)均方根誤差RMSEP=0.0422。此模型取得了較高的預(yù)測(cè)精度和較好的穩(wěn)定性(R2＞9.0000, RPD＞3.0000)，完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的棉酚測(cè)定方法。最優(yōu)整粒棉籽棉酚含量近紅外校正模型決定系數(shù)R2=0

5、.8054，剩余預(yù)測(cè)偏差RPD=2.1692，交叉驗(yàn)證均方根誤差RMSECV=0.1046，預(yù)測(cè)均方根誤差RMSEP=0.0776。整粒棉籽棉酚含量校正模型與棉仁粉的校正模型相比，其預(yù)測(cè)性能較差，但是，仍然可以用于大量樣品的篩選工作。
　　(3)利用構(gòu)建的棉仁粉和整粒棉籽棉酚含量近紅外校正模型，為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位測(cè)定了3000余棉籽樣品棉酚等指標(biāo)含量。測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性高、適應(yīng)范圍廣，完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學(xué)