核盘菌侵染油菜早期光谱诊断方法研究

发布时间：2024-06-30 00:38

　　油菜菌核病是一种位居油菜三大病害之首的真菌性病害,严重影响油菜的产量和品质,从苗期至收获期均可发生。感染核盘菌的花瓣被认为是主要传染源,染菌花瓣可迅速引起油菜茎、叶组织的发病;坏死的茎秆又可造成整株的倒伏,造成的损失最为严重;同时,染病的叶片组织还会影响植株营养物质的传送,对油菜籽粒质量造成严重影响。因此,进行核盘菌侵染油菜植株的快速检测具有重要意义。本研究以油菜作物为研究对象,应用可见-近红外高光谱成像技术,通过检测油菜叶片核盘菌侵染组织处的光谱特性和叶绿素含量的变化来实现核盘菌侵染油菜叶片的动态监测;采用激光共聚焦显微拉曼光谱技术,通过检测不同病斑直径周围组织的拉曼光谱从微观角度进行核盘菌早期侵染的动态诊断;采用近红外高光谱技术和拉曼光谱技术进行核盘菌侵染油菜花瓣快速诊断检测;并通过花瓣样本化合物的拉曼成像分布变化实现核盘菌侵染过程中油菜花瓣成分的可视化检测;采用激光共聚焦显微拉曼光谱技术,通过检测油菜茎秆横截面健康组织与核盘菌侵染组织处化合物的化学成像从微观角度进行核盘菌侵染茎秆的早期诊断。从宏观角度(叶片、花瓣表面)以及微观角度(细胞)出发,运用多种光谱实现了核盘菌侵染油菜叶片...

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
主要英文缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 菌核病病理和传统诊断方法
        1.1.3 研究意义
    1.2 光谱技术在植物病害检测中的研究现状
        1.2.1 基于高光谱技术的植物病害的检测现状
        1.2.2 基于拉曼光谱技术的植物生理信息检测现状
    1.3 光谱技术在植物病害检测中存在的问题
    1.4 主要研究内容
    1.5 小结
第二章 材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
        2.2.1 高光谱成像系统
        2.2.2 激光拉曼显微成像系统
        2.2.3 显微镜和电镜
        2.2.4 可见分光光度计
    2.3 数据分析技术与方法
        2.3.1 光谱分析技术
        2.3.2 光谱数据预处理方法
        2.3.3 聚类分析
        2.3.4 光谱特征波段提取
    2.4 化学计量学建模与分析
        2.4.1 偏最小二乘回归
        2.4.2 最小二乘-支持向量机
        2.4.3 模型评价指标
    2.5 化学成像
    2.6 分析软件
    2.7 小结
第三章 基于光谱成像技术的油菜叶片核盘菌侵染动态发展的快速诊断
    3.1 引言
    3.2 油菜叶片菌核病病斑特性
    3.3 基于高光谱成像技术的核盘菌侵染油菜叶片的快速诊断
        3.3.1 油菜健康叶片与染菌叶片的光谱特性
        3.3.2 病斑的纹理值特性分析
        3.3.3 油菜叶片叶绿素的分布
    3.4 应用拉曼光谱的油菜叶片菌核侵染不同阶段的快速检测
        3.4.1 拉曼光谱数据采集
        3.4.2 拉曼光谱曲线特性
        3.4.3 判别模型的建立
    3.5 小结
第四章 应用光谱技术进行油菜花瓣核盘菌侵染的快速诊断
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 样本准备
        4.2.2 光谱数据采集
    4.3 应用高光谱进行油菜花瓣核盘菌侵染的检测
        4.3.1 高光谱曲线特性
        4.3.2 特征波段的提取
        4.3.3 判别模型的建立与评价
    4.4 基于拉曼光谱成像技术的油菜花瓣核盘菌侵染的微观检测
        4.4.1 拉曼光谱特性
        4.4.2 判别模型的建立
        4.4.3 化学物质成像
    4.5 小结
第五章 基于显微拉曼光谱的油菜茎秆核盘菌侵染微观检测
    5.1 前言
    5.2 表面增强剂的制作
        5.2.1 表面增强原理
        5.2.2 银溶胶纳米基底制作过程
    5.3 标准品拉曼光谱的采集
    5.4 油菜茎秆细胞拉曼光谱曲线及成像
        5.4.1 油菜茎秆横截面细胞的微观结构
        5.4.2 油菜茎秆横截面细胞拉曼光谱的获取
    5.5 不同染病严重度细胞的拉曼光谱
        5.5.1 油菜茎秆细胞拉曼光谱特性
        5.5.2 拉曼成像
    5.6 叶片微观结构拉曼信号获取的探索
        5.6.1 油菜叶片的细胞结构
        5.6.2 油菜叶片细胞样本制备
        5.6.3 油菜叶片拉曼信号的获取
    5.7 小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要研究结论
    6.2 创新点
    6.3 研究展望
参考文献
个人简介



本文编号：3998131