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技術生物所在作物單粒近紅外檢測技術方面取得新進展

作者:徐琢頻    新聞來源:    發布時間:2019-05-28

近期,技術生物所吳躍進研究員課題組在作物單粒近紅外光譜檢測技術方面取得新進展。相關工作已經被光譜學期刊Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy接受在線發表。

單粒近紅外檢測技術(SKNIRS)是指在單粒作物水平上采用近紅外光譜技術檢測作物成分。該技術因爲其快速、無損的優點,有望應用于育種行業,以提高作物育種效率、縮短育種周期。然而由于作物穎殼存在光譜吸收、單粒作物顆粒形態和成分分布不均勻、以及單粒水平的化學檢驗方法精度低的缺點,影響到SKNIRS分析結果的准確性,限制了該技術在育種上的應用。

为此,吴跃进课题组科研人员提出了一种基于模型转移的优化方法的單粒近紅外檢測技術,并以单粒水稻的蛋白质含量检测为例探索了该方法的应用。模型转移通常常应用于不同仪器间的光谱校正,在该研究中被创新地应用于解决单粒检测问题。课题组通过一种模型转移算法——光谱空间转换(SST),將單粒水稻光譜轉移成單粒糙米、米粉的光譜形態,並使用單粒糙米、米粉模型進行預測。經過SST算法轉移後的光譜和真實光譜形態相似,預測結果和轉移之前接近甚至更好。因而在單粒作物的近紅外光譜分析時遇到的困難,有望通過該方法轉移成該作物其他形態的光譜來克服。該方法豐富了單粒作物光譜檢測手段,有望在更多的單粒作物的成分檢測上獲得推廣應用。

該工作得到中國科學院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金等項目的支持。

文章鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1386142519304792

采用SST算法可以使水稻三種形態(單粒水稻、單粒糙米、米粉)的近紅外漫透射光譜相互轉移