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基于高光谱的晚疫病胁迫下马铃薯叶片的 过氧化物酶活性检测研究
发布日期:2018-11-06  来源:江苏大学学报(自然科学版)   浏览次数:50
核心提示:文章已经通过《江苏大学学报(自然科学版)》
摘要:本研究基于高光谱对晚疫病胁迫下马铃薯叶片中过氧化物酶(POD)活性进行了研究。通过测定不同染病时段(0、24、48、72、96h),马铃薯叶片的高光谱信息和相对应的过氧化物酶POD (peroxidase) 活性值,利用ENVI软件提取样本的光谱反射特性曲线并结合多种化学计量学方法,建立马铃薯晚疫病叶片高光谱信息与过氧活物酶POD活性之间的关联预测模型。结果表明,基于全光谱信息,所建立出的LS-SVM预测模型,模型具有较好的预测效果,其校正集相关系数RC 是0.916,均方根误差RMSEC为19.539 U/g·min;预测集相关系数RP为0.932,均方根误差RMSEP为14.966 U/g·min。为简化模型,利用连续投影算法SPA和载荷系数法X-LW选取特征波长并建立预测模型,X-LW-PLS模型的预测效果最优,校正集相关系数RC为0.870,均方根误差RMSEC为37.969 U/g·min;预测集相关系数RP为0.892,均方根误差RMSEP为28.922 U/g·min。研究表明,利用高光谱技术检测马铃薯叶片受晚疫病胁迫时过氧化物酶POD活性信息,并根据建立的高光谱模型推断马铃薯叶片是否受到晚疫病胁迫是可行的。

关键词:马铃薯,晚疫病,过氧化物酶(POD),高光谱
中图分类号:S379 ; TS207.3 文献标识码:A

引言
马铃薯晚疫病,在生产实践中,严重制约了我国马铃薯的产量和质量,是危害最为严重的几种病害之一。叶片染病后,先是形成不规则的黄褐色斑点,气候潮湿时,迅速扩展至主蔓或叶柄,导致叶片萎蔫蜷缩,全株焦黑呈尸腐状,由于其流行度大,防治难,经常造成无法预估的重大损失[1]。因此能够及时,准确地检测出马铃薯晚疫病,是该病害防治中的重要内容。
过氧化物酶(Peroxidase, POD)在植株体内普遍存在,与植株的各种重要生理活动都有着密切关系因此,POD酶的活性可反映出植物的生长状况是否良好[2,3]。遭受病原菌侵害或逆境的植株,会打破内部原有平衡,所产生的大量活性氧,会对植物的生理结构造成破坏。POD能把有毒的过氧化氢(H2O2) 转化为无害的H2O, 其活性值也会相应发生一系列改变,因此被广泛用于评价植物的抗逆性。目前实验室检测作物[基金项目:国家自然科学基金项目31671965农业部物联网重点综合实验室开放课题(2017001)
作者简介:李清宇(1993—),女,西北农林科技大学硕士研究生。
E-mail:1542337167@qq.com
*通讯作者:胡耀华(1973—),女,西北农林科技大学教授,博士生导师。E-mail: huyaohua@nwsuaf.edu.cn

]中POD活性的方法,主要是化学比色法[3],但是化学比色法的预处理工作,复杂繁琐且要对样本进行破坏性处理,过程耗时费力,不能实现连续性监测。因此,研究一种能够快速无损测定作物中POD活性的方法十分必要。
 
 
 
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