基于傅里葉紅外光譜技術(shù)早期檢測佛手炭疽病的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種植物病毒檢測方法，尤其是一種基于傅里葉紅外光譜技術(shù)早期檢測佛手炭疽病的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]佛手(Citrusmedicavar.sarcodactyIis Swingle)，是蕓香料(Rutaceae)柑橘屬植物香櫞的變種，為常綠小喬木。佛手是傳統(tǒng)的名貴中藥，其花、葉和果實均可入藥，具有舒肝理氣，和胃止痛的功效，被列入抗腫瘤中藥。佛手果含有檸檬油素、橙皮甙、佛手內(nèi)酯等化合物，其醇提物對大鼠腸管有明顯抑制作用，具有“行氣止痛，寬中怯痰，舒肝解郁，健胃止吐”等功效。佛手一年四季開花，其花、葉和果實都具有濃郁的香味，而且成熟的佛手果皮鮮黃，其味清香淡雅，留香持久，而且果型奇特，狀如五指，是聞香賞果的花卉珍品。佛手原產(chǎn)印度，現(xiàn)在法國、意大利、德國和美國以及東南亞地區(qū)都有廣泛栽培。我國佛手的主要栽培地區(qū)有廣東、福建、四川、浙江等地。
[0003]其中浙江金華“金佛手”最為著名，被稱為“果中之仙品，世上之奇奔”，金華佛手有很高的觀賞價值和較高的藥用價值，其盆景和單果都是觀賞佳品，果、花、葉可直接入藥。佛手在金華現(xiàn)有栽培面積200余公頃，年產(chǎn)佛手鮮果25萬千克，深加工產(chǎn)品有佛手酒、佛手茶、果脯、香精等，綜合產(chǎn)值在5000萬元以上，是金華的主要經(jīng)濟作物。
[0004]金華佛手在生長及采后保鮮過程中，和其他柑橘屬的植物一樣，很容易受到病害的侵襲，如佛手黃龍病、潰瘍病、瘡痂病、細菌性炭疽病、黑斑病、青霉病等。佛手病害特別是佛手炭疽病對佛手的產(chǎn)量和質(zhì)量的危害十分嚴重，據(jù)統(tǒng)計，佛手炭疽病在生長期造成的損失一般至少都有10%左右，高的甚至超過30%，每年給生產(chǎn)和經(jīng)營者帶來很大的損失。同時，由治理炭疽病所引起的農(nóng)藥等藥物的大量投入，不僅增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本并造成嚴重的環(huán)境污染，同時也不符合制作深加工產(chǎn)品的各項要求，從而造成了巨大的經(jīng)濟損失。因此，如果能在佛手炭疽病發(fā)病初期就檢測出已感染此病，從而進行早期預(yù)處理，不僅效果較好，而且能很大程度的減少藥物的使用量，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護都有重要意義。
[0005]現(xiàn)有的病害檢測方法如肉眼觀測法，要在顯出病癥并且很明顯的情況下才能做出判定;生物測定技術(shù)、核酸序列分析技術(shù)、分子標記技術(shù)等均是需要進行試驗室的診斷和鑒定，開展一系列的實驗操作:采集病害、分離病原菌、提取DNA或RNA、設(shè)計檢測引物進行PCR擴增等，不僅費時費力，而且影響和耽誤及時防治，影響植物生長。因此，鑒于現(xiàn)有的檢測方法很難實現(xiàn)快速準確的早期檢測，因此需要應(yīng)用新的技術(shù)來進行病害的早期檢測。
[0006]近年來，紅外光譜技術(shù)(InfraredReflectance Spectroscopy，縮寫IRS)在各領(lǐng)域的應(yīng)用成為了研究的熱門。IRS是一種通過采集近紅外光譜區(qū)包含的物質(zhì)內(nèi)部信息，來進行物質(zhì)特性的定性分析的方法。在有機物分子中，組成化學(xué)鍵或官能團的原子處于不斷振動的狀態(tài)，其振動頻率與紅外光的振動頻率相當。所以，用紅外光照射有機物分子時，分子中的化學(xué)鍵或官能團可發(fā)生振動吸收，不同的化學(xué)鍵或官能團吸收頻率不同，在紅外光譜上將處于不同位置，從而可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團的信息。因為幾乎所有有機物的一些主要結(jié)構(gòu)和組成都可以在他們的紅外光譜中找到信號，而且圖譜穩(wěn)定，獲取光譜容易，因此紅外光譜法被譽為是分析的巨人。而且，IRS具有快速、低成本、測量方便、非破壞性等優(yōu)點，使得它在活體分析、醫(yī)藥臨床、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。IRS在農(nóng)業(yè)上最早成功用于水果的無損傷品質(zhì)分析，在國內(nèi)外均有廣泛的應(yīng)用。如分析梨的膠質(zhì)組成、梨的可溶性固體含量和堅硬度、蘋果的可溶性固體含量、柑橘、臍橙的可溶性固形物含量和營養(yǎng)成分、藍莓的營養(yǎng)成分、蘋果擦傷等。尤其是近年來，隨著紅外光譜儀的誕生，IRS在水果無損傷檢測領(lǐng)域的應(yīng)用得到了廣大科研工作者和生產(chǎn)者的青睞。
[0007]最近的研究中，IRS又被應(yīng)用于作物病害的早期檢測，因為作物在染病后，其內(nèi)部生理結(jié)構(gòu)、養(yǎng)素含量等先于外部形態(tài)特征，如枯葉、糜爛等發(fā)生變化，因而植株染病部分內(nèi)部的光譜特性也先于外部光譜特征發(fā)生變化。在國外，Muir等人最早研究了馬鈴薯塊莖未出現(xiàn)病癥時的光譜反射率，以實現(xiàn)早期檢測;Bravo等人在可見光到近紅外波段對小麥黃銹病進行了早期診斷;Fu等人在可見/近紅外光譜波段進行了梨褐心病的早期檢測。在國內(nèi)，IRS進行病害早期檢測的研究也逐漸發(fā)展起來，吳迪等基于可見紅外光譜技術(shù)對茄子葉片的灰霉病進行了早期檢測研究，建立的監(jiān)測模型能夠達到100%的識別率;王加華等人提出了直接采用可見/近紅外光譜對蘋果褐腐病、水心病鑒別的方法，并且也得到了很高的鑒別率；馮雷等采用可見/近紅外光譜技術(shù)鑒別大豆豆莢炭疽病，建立的模型的準確率最高達94.45%。所有這些研究均表明，用紅外光譜技術(shù)對植物病害進行早期檢測是可行的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本要解決的技術(shù)問題是提供一種基于傅里葉紅外光譜技術(shù)早期檢測佛手炭疽病的方法。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本提供一種基于傅里葉紅外光譜技術(shù)早期檢測佛手炭疽病的方法，包括如下步驟:一、取樣，獲取實驗材料;二、對步驟一所獲取的實驗材料進行光譜測定;三、對步驟二所測定的相關(guān)數(shù)據(jù)進行光譜特征峰的分析，確定相關(guān)實驗材料是否有炭疽病。
[0010]作為本發(fā)明所述的基于傅里葉紅外光譜技術(shù)早期檢測佛手炭疽病的方法的改進:所述取樣步驟包括如下:采集疑似病果，表面消毒，剝?nèi)∑は陆M織的薄片，置于烘箱中烘干12h0
[0011]作為本發(fā)明所述的基于傅里葉紅外光譜技術(shù)早期檢測佛手炭疽病的方法的進一步改進:所述組織的薄片的烘干溫度為50°C。
[0012]作為本發(fā)明所述的基于傅里葉紅外光譜技術(shù)早期檢測佛手炭疽病的方法的進一步改進:所述光譜測定為ATR-FTIR測定，其步驟如下:按儀器測試要求把金剛石ATR附件水平放置于傅里葉變換紅外光譜儀的樣品倉中；把實驗材料直接置于金剛石與校正壓力裝置之間的凹槽內(nèi)直接測定ATR-FTIR。
[0013]作為本發(fā)明所述的基于傅里葉紅外光譜技術(shù)早期檢測佛手炭疽病的方法的進一步改進:每組測試過程中的任意次ATR-FTIR測定步驟所用的機械校正壓力保持不變。
[0014]作為本發(fā)明所述的基于傅里葉紅外光譜技術(shù)早期檢測佛手炭疽病的方法的進一步改進:每個實驗材料進行ATR-FTIR測定前均對背景進行掃描，得到的紅外光譜采用自動校正方法進行基線校正。
[0015]作為本發(fā)明所述的基于傅里葉紅外光譜技術(shù)早期檢測佛手炭疽病的方法的進一步改進:通過紅外分析軟件打開被測實驗材料的目標波段光譜數(shù)據(jù);尋找病害樣本獨特的特征峰并判定:如果在1513cm-l處有吸收峰，并且酯