[發(fā)明專利]一種基于拉曼光譜的黃龍病快速檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310165551.2
• 申請(qǐng)日: 2023-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN115993354A
• 公開（公告）日: 2023-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉天元;孔麗麗;黃梅珍;邱鴻霖;于新娜;藍(lán)天朔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/65
• 分類號(hào): G01N21/65
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 禹雪平

本發(fā)明提供一種基于拉曼光譜的黃龍病快速檢測(cè)方法，包括：通過拉曼光譜獲取柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌的分布特點(diǎn)和規(guī)律；根據(jù)所述黃龍病細(xì)菌的分布特點(diǎn)和規(guī)律，在柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌濃度最大處采集拉曼光譜；根據(jù)采集的拉曼光譜，建立關(guān)于健康柑橘葉片、黃龍病柑橘葉片和其他病癥柑橘葉片拉曼光譜的主成分判別模型；根據(jù)采集的拉曼光譜，基于所述主成分判別模型進(jìn)行診斷區(qū)分柑橘葉片疾病。本發(fā)明有助于提高黃龍病檢測(cè)和診斷的效率和敏感性，提高黃龍病診斷準(zhǔn)確率，可以實(shí)現(xiàn)柑橘葉片疾病的快速檢測(cè)和分析診斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光譜技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于拉曼光譜的黃龍病快速檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

柑橘黃龍病是由亞洲韌皮桿菌引起的，具有不可根治性和強(qiáng)傳染性，已成為世界柑桔產(chǎn)業(yè)最具威脅性和破壞性的毀滅性病害。在黃龍病感染的早期階段，柑橘樹幾乎不表現(xiàn)出任何癥狀，但其傳染性會(huì)給鄰近的健康果樹帶來很高的感染風(fēng)險(xiǎn)；在感染后期，柑橘樹逐漸表現(xiàn)出葉片發(fā)黃、果實(shí)萎蔫、全株死亡等癥狀，這些癥狀與一些缺乏營養(yǎng)元素的癥狀相似，依賴經(jīng)驗(yàn)很容易造成誤診。因此，開發(fā)柑橘黃龍病的有效診斷方法具有重要意義。

拉曼光譜是一種可靠的分析技術(shù)，具有無損、快速、“分子指紋”等特點(diǎn)。根據(jù)研究，拉曼光譜可以反映黃龍病引起的植物組織變化，通過拉曼特征峰的表現(xiàn)，對(duì)不同感染程度的黃龍病進(jìn)行診斷和鑒別，這些結(jié)果證明了拉曼光譜在柑橘黃龍病診斷中的應(yīng)用潛力。然而，細(xì)菌往往以不同的滴度存在于植物組織中，通過在柑橘葉片上隨機(jī)采集光譜的檢測(cè)方法很可能會(huì)錯(cuò)過陽性點(diǎn)，特別是對(duì)于感染早期細(xì)菌濃度較低的樣品，這將嚴(yán)重制約黃龍病的確診率。此外，其他一些柑橘疾病(如營養(yǎng)缺乏)與黃龍病有相似的癥狀，可以通過特定的手段治愈。如果被誤診為黃龍病而被砍伐，將造成經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于拉曼光譜的黃龍病快速檢測(cè)方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種基于拉曼光譜的黃龍病快速檢測(cè)方法，該方法包括：

通過拉曼光譜獲取柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌的分布特點(diǎn)和規(guī)律；

根據(jù)所述黃龍病細(xì)菌的分布特點(diǎn)和規(guī)律，在柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌濃度最大處采集拉曼光譜；

根據(jù)采集的拉曼光譜，建立關(guān)于健康柑橘葉片、黃龍病柑橘葉片和其他病癥柑橘葉片拉曼光譜的主成分判別模型；

根據(jù)采集的拉曼光譜，基于所述主成分判別模型進(jìn)行診斷區(qū)分柑橘葉片疾病。

進(jìn)一步地，通過拉曼光譜獲取柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌的分布特點(diǎn)和規(guī)律，包括：針對(duì)未黃化的柑橘葉片，在沿著葉脈方向和垂直葉脈方向連續(xù)采集拉曼光譜，根據(jù)光譜強(qiáng)度的變化確定未黃化的柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌的分布特點(diǎn)和規(guī)律。

進(jìn)一步地，未黃化的柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌的分布特點(diǎn)和規(guī)律為：在未黃化的柑橘葉片葉脈根部，黃龍病細(xì)菌濃度最大。

進(jìn)一步地，在柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌濃度最大處采集拉曼光譜，包括：對(duì)于未黃化的柑橘葉片，光譜采集的區(qū)域?yàn)槿~脈根部。

進(jìn)一步地，通過拉曼光譜獲取柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌的分布特點(diǎn)和規(guī)律，包括：針對(duì)黃化的柑橘葉片，沿著發(fā)黃區(qū)域連續(xù)采集拉曼光譜，并分析光譜強(qiáng)度與發(fā)黃程度之間的關(guān)系，根據(jù)所述關(guān)系確定黃化的柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌的分布特點(diǎn)和規(guī)律。

進(jìn)一步地，黃化的柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌的分布特點(diǎn)和規(guī)律為：黃化的柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌集中于黃色區(qū)域。

進(jìn)一步地，在柑橘葉片中黃龍病細(xì)菌濃度最大處采集拉曼光譜，包括：對(duì)于黃化的柑橘葉片，光譜采集的區(qū)域?yàn)楦涕偃~片的黃色區(qū)域。

進(jìn)一步地，建立關(guān)于健康柑橘葉片、黃龍病柑橘葉片和其他病癥柑橘葉片拉曼光譜的主成分判別模型，包括：

對(duì)于健康柑橘葉片、黃龍病柑橘葉片和其他病癥柑橘葉片的拉曼光譜，分別分為訓(xùn)練集數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)集數(shù)據(jù)；