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利用反射高光谱图像对大豆种子脂肪酸进行无损表型分析

利用反射高光谱图像对大豆种子脂肪酸进行无损表型分析

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2021-07-16 06:10
  • 访问量:

【概要描述】本研究旨在探讨反射高光谱成像系统对高油酸大豆品种单粒大豆种子脂肪酸含量进行分类的可行性。

利用反射高光谱图像对大豆种子脂肪酸进行无损表型分析

【概要描述】本研究旨在探讨反射高光谱成像系统对高油酸大豆品种单粒大豆种子脂肪酸含量进行分类的可行性。

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大豆(Glycine max)是世界上最重要的经济作物之一,用途广泛。育种计划已开发出具有所需性状的新品种,包括改变脂肪酸组成和悬浮蛋白质含量。但育种过程涉及从大量的试验品系中选择优良基因型,既费时又费钱。本研究旨在探讨反射高光谱成像系统对高油酸大豆品种单粒大豆种子脂肪酸含量进行分类的可行性。

 

四个不同的感兴趣区域(ROI)

 

基于湿化学方法的两个品种脂肪酸含量分布

 

利用高光谱成像仪对两个品种100个大豆种子进行高光谱图像采集。在比较了不同数据预处理方法的性能后,采用逐次投影算法提取特征光谱模式预测油酸和亚油酸含量。结果发现,大豆种子的光谱反射率能够区分不同品种。从单个种子的高光谱图像中选取感兴趣区域的光谱信息可以反映整个种子的光谱信息。结果表明,基于原始光谱的分类模型对油酸和亚油酸含量的估计效果最好。油酸和亚油酸标定分类准确率均为100%,验证分类准确率分别为90%和93.3%。综上所述,反射式高光谱成像技术可以作为一种快速、无损的定量测定单粒大豆种子中油酸和亚油酸含量的工具,用于高油酸大豆的高通量表型分析。

 

图2中定义的四个感兴趣区域(ROI)的平均光谱

 

湿化学法测定油酸含量与原光谱预测值的比较(预测数据1)和平滑谱(预测数据2)

 

来源:

Fu D, Zhou J, Scaboo A and Niu X. Nondestructive phenotyping fatty acid trait of single soybean seeds using reflective hyperspectral imagery.Food Process Engineering; https://doi.org/10.1111/jfpe.13759.

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