Citrus Huanglongbing detection based on modulation chlorophyll fluorescence measurement
-
摘要:目的
实现柑橘黄龙病的及时诊断，防止病情扩散、保障柑橘生产。
方法运用基于调制荧光检测技术的超便携式调制叶绿素荧光仪MINI-PAM获取柑橘Citrus reticulata叶片荧光参数，通过概率神经网络对荧光数据进行建模及分类处理，以鉴定并区分健康的、非黄龙病黄化的以及黄龙病的柑橘植株。
结果该方法对所有类别的诊断准确率均高于76.93%，有些类别分类准确率甚至可达100%。
结论基于概率神经网络的柑橘黄龙病调制荧光检测技术用于鉴别柑橘黄龙病病情具有一定的可行性和推广性。
Abstract:ObjectiveTo diagnose citrus Huanglongbing(HLB) timely to prevent citrus production from the spread of the disease.
MethodA detection method of citrus HLB based on modulation chlorophyll fluorescence measurements was investigated. Fluorescence parameters were extracted from MINI-PAM, and analyzed by probability neural network (PNN) model and classification to distinguish among healthy citrus, HLB-infected citrus and etiolated citrus due to non-HLB problems.
ResultThe average detection accuracy for different classes of citrus symptoms was above 76.93%, and that for some classes even reached 100%.
ConclusionIt is feasible to use the modulation chlorophyll fluorescence measurement combined with PNN model to detect citrus HLB.
-
-
表 2 概率神经网络分类结果
Table 2 Disease classification based on probability neural network(PNN) model
下载: 导出CSV
-
[1] BOVE J M. HuangLongBing: A destructive, newly-emerging, century-old disease of citrus[J]. J Plant Pathol, 2006, 88(1):7-37. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgnxtb201004052
[2] 王爱民, 邓晓玲.柑橘黄龙病诊断技术研究进展[J].广东农业科学, 2008, 35(6):101-103. doi: 10.3969/j.issn.1004-874X.2008.06.037 [3] 蒋自珍, 袁亦文, 孟幼青, 等.不同柑橘品种对柑橘黄龙病抗性试验[J].中国植保导刊, 2006, 26(9):23-24. doi: 10.3969/j.issn.1672-6820.2006.09.010 [4] 邓崇岭, 娄兵海, 白先进, 等.广西黄皮、不同柑桔品种黄龙病检测及16S rDNA序列分析[J].中国农业通报, 2010, 26(20):283-286. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgnxtb201020060 [5] 罗志达, 叶自行, 许建楷, 等.柑橘黄龙病的田间诊断方法[J].广东农业科学, 2009, 36(3):91-93. doi: 10.3969/j.issn.1004-874X.2009.03.032 [6] 邓晓玲, 梁志慧, 唐伟文.快速检测柑橘黄龙病病原的研究[J].华南农业大学学报, 1999, 20(1): 1-4. doi: 10.3969/j.issn.1001-411X.1999.01.001 [7] 邹敏, 周常用.柑桔黄龙病病原和检测方法研究进展[J].植物保护, 2005, 31(3): 10-14. doi: 10.3969/j.issn.0529-1542.2005.03.002 [8] SANKARAN S, EHSANI R, ETXEBERRIA E. Mid-infrared spectroscopy for detection of Huanglongbing (greening) in citrus leaves[J]. Talanta, 2010, 83(2): 574-581. doi: 10.1016/j.talanta.2010.10.008
[9] HAWKINS S A, PARK B, POOLE G H, et al. Detection of citrus huanglongbing by fourier transform infrared-attenuated total reflection spectroscopy[J]. Appl Spectrosc, 2010, 64(1): 100-103. doi: 10.1366/000370210790572043
[10] 梅慧兰, 邓小玲, 洪添胜, 等.柑橘黄龙病高光谱早期鉴别及病情分级[J].农业工程学报, 2014, 30(9):140-147. doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.09.018 [11] 邓小玲, 孔晨, 吴伟斌, 等.基于主成分分析和BP神经网络的柑橘黄龙病诊断技术[J].光子学报, 2014, 43(4):0430002-1-0430002-7.doi: 10.3788/gzxb20144304.0430002. [12] 邓小玲, 郑建宝, 梅慧兰, 等.基于高光谱成像技术的柑橘黄龙病病情诊断及分类[J].西北农林科技大学学报(自然科学版), 2013, 41(7): 99-105. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xbnydxxb201307017 [13] GAO Y, LI D. Detecting salinity stress in tall fescue based on single leaf spectrum[J]. Sci Hortic-Amsterdam, 2012, 138: 159-164. doi: 10.1016/j.scienta.2012.02.018
[14] KANG E X, LUO J J, QIU H Z, et al. Effects of low temperature and light stress on gas exchange and chlorophyll fluorescence of pumpkin seedlings[J]. Adv Mater Res, 2012, 450/451: 537-542. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.450-451
[15] HUANG J, SILVA E N, SHEN Z, et al. Effects of glyphosate on photosynthesis, chlorophyll fluorescence and physicochemical properties of cogongrass (Imperata cylindrical L.) [J]. Plant Omics J, 2012, 5(2): 177-183.
[16] BECKMANN M, HOCK M, BRUELHEIDEH, et al. The role of UV-B radiation in the invasion of Hieracium pilosella: A comparison of German and New Zealand plants[J]. Environ Exp Bot, 2012, 75: 173-180. doi: 10.1016/j.envexpbot.2011.09.010
[17] DINI-PAPANASTASI O, KOSTOPOULOU P, RADOGLOU K. Effects of seed origin, growing medium and mini-plug density on early growth and quality of black locust (Robinia pseudoacacia L.) seedlings[J]. J For Sci 2012, 58 (1): 8-20. doi: 10.17221/JFS
-
期刊类型引用(18)
1. 崔紫宁，陈建平，梁丽梅. “交叉融合”：“微生物天然产物化学”的跨界教育模式. 工业微生物. 2024(01): 194-196 . 
百度学术
2. 邓杰，尚楠. 芽孢杆菌群体感应系统研究进展. 生物加工过程. 2024(05): 492-499 . 百度学术
3. 乔真，李佳霖，秦松. C6-HSL信号及群体淬灭对海洋聚球藻(Synechococcus)菌藻共栖体系的调控作用. 海洋科学. 2024(09): 52-62 . 百度学术
4. 李凤兰，吴天祥，邓代霞，袁丹丹，江守发. 太子参乙醇提取物对灰树花菌体生长及胞外多糖的影响机理初步研究. 食品与发酵科技. 2023(02): 28-34 . 百度学术
5. 欧凯玉，逄建龙，张一敏，董鹏程，罗欣，毛衍伟. 天然酚类化合物的抑菌作用及在肉与肉制品中的应用研究进展. 食品科学. 2023(09): 358-366 . 百度学术
6. 高鑫，李博. 水产腐败群体感应系统与天然抑菌剂的研究进展. 保鲜与加工. 2023(06): 73-80 . 百度学术
7. 郑爱娟，陈星，张广民，王泽栋，陈志敏，常文环，蔡辉益，刘国华. N-酰基高丝氨酸内酯酶对肉仔鸡生长性能、屠宰性能和养分表观代谢率的影响. 动物营养学报. 2023(06): 3607-3616 . 百度学术
8. 熊儒恒，阎俊，谢晶. 生物被膜初始黏附调控机制及其在食品品质控制中的应用研究进展. 食品科学. 2023(13): 203-215 . 百度学术
9. 杨约萍，高倩倩，宁静，宫佳，胡媛媛，施祖荣. 细菌群体通讯信号及其淬灭研究进展. 仲恺农业工程学院学报. 2022(01): 65-70 . 百度学术
10. 廖才江，李会，王士源，熊静，梅翠，刘丹，何玉张，彭练慈，宋振辉，陈红伟. 生物被膜：益生菌肠道定植的新策略. 生物工程学报. 2022(08): 2821-2839 . 百度学术
11. 乔真 ，李佳霖 ，秦松 . 海洋藻际环境中细菌群体感应研究进展. 生物学杂志. 2022(05): 93-97+107 . 百度学术
12. 王亚军，司运美，李彦娟. 群体感应在生物强化功能菌定殖及降解能力增强中的作用研究进展. 应用生态学报. 2022(10): 2871-2880 . 百度学术
13. 李艳群，陈柔雯，林宗豪，田新朋，尹浩. 一株群体感应抑制活性海洋放线菌的筛选与鉴定. 热带海洋学报. 2021(01): 75-81 . 百度学术
14. 杨艳北，许晶，沈城辉，许继国，饶友生. N-酰基高丝氨酸内酯酶的生物信息学分析. 甘肃农业科技. 2021(02): 31-37 . 百度学术
15. 杨艳北，许晶，李袁飞，贡继尚，饶友生. 沼泽红假单胞菌LuxR家族调控蛋白的生物信息学分析. 江苏农业科学. 2021(06): 40-45 . 百度学术
16. 郑钰婷，胡宇如，胡方平，蔡学清. 利用aiiA基因筛选抗烟草青枯病生防菌株及其鉴定. 核农学报. 2021(06): 1322-1328 . 百度学术
17. 宋凯，周莲，何亚文. DSF-家族群体感应信号生物合成途径与调控机制研究进展. 微生物学通报. 2021(04): 1239-1248 . 百度学术
18. 赵祯，肖翎，戚建华，刘韵怡，王年，郁小娟，宋增福. 群体感应淬灭酶YtnP对草鱼肠道菌群结构的影响. 南方农业学报. 2020(11): 2817-2826 . 百度学术
其他类型引用(13)
