北京理加联合科技有限公司

LICA United Technology Limited

服务热线: 13910499761 010-51292601
企业邮箱
应用支持 Application Support
News 应用支持

Resonon | 利用Resonon Pika L高光谱成像估算玉米叶片氨基酸含量

日期: 2022-10-24
浏览次数: 258

Resonon | 利用Resonon Pika L高光谱成像估算玉米叶片氨基酸含量Resonon | 利用Resonon Pika L高光谱成像估算玉米叶片氨基酸含量

玉米是世界上最重要的作物之一。在玉米生长过程中,氮(N)是最重要的营养元素之一。玉米叶片中N转运主要以谷氨酰胺的形式进行。玉米产量与灌浆期叶片中的谷氨酰胺、谷氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和天冬酰胺等氨基酸具有很好的相关性。因此,准确快速估算玉米叶片氨基酸含量对于提高玉米产量和N利用效率至关重要。分光光度法、化学分析法和质谱法是确定氨基酸含量的主要方法,具有高灵敏度和高准确度。然而,这些方法会破坏样品,且需要复杂的样品处理过程,通量低,成本高。高光谱成像技术因其快速、高通量和无损式测量成为估算作物生理生化参数的新方法,且已广泛用于作物表型性状的高通量筛选。然而,目前利用高光谱数据估算新鲜玉米叶片氨基酸含量的研究十分有限。

基于此,为填补研究空白,在所附的文章中,中国农业大学的研究团队以新鲜玉米叶片为研究对象,探索了高光谱成像技术估算其氨基酸含量的可行性。考虑到施氮量对玉米叶片氨基酸含量的极大影响,作者设置了两个变量施氮实验。利用Resonon Pika L高光谱成像仪(光谱范围为400-1000 nm)采集玉米叶片的高光谱图像,并测量了玉米叶片24种氨基酸含量。作者利用NDVI从背景中分离出绿色叶片(高光谱图像预处理),利用Savitzky-Golay滤波进行去噪(数据预处理)。在模型建立过程中,作者首先通过样本变异系数(CV)和偏最小二乘回归(PLSR)筛选了各氨基酸含量的敏感波段范围和特征波段。然后,基于全波段反射率、敏感波段范围和特征波段分别对24种氨基酸含量进行建模,最后利用未参与建模的样本验证各估算模型,选出各氨基酸含量的最佳估算模型。

Resonon | 利用Resonon Pika L高光谱成像估算玉米叶片氨基酸含量

高光谱图像采集系统。

【结果】

Resonon | 利用Resonon Pika L高光谱成像估算玉米叶片氨基酸含量

测试集部分氨基酸含量最佳预测模型实测值与预测值关系散点图。

【结论】

PLSR回归系数检验发现,大多数氨基酸特征波段主要集中在505.39-604.95 nm和651.21-714.10 nm。基于全波段反射率、敏感波段范围和特征波段分别对24种氨基酸含量进行建模和验证。选出各氨基酸含量的最佳估算模型。结果表明,b-氨基丁酸、鸟氨酸、瓜氨酸、蛋氨酸和组氨酸含量的估算精度优于其它氨基酸,测试集R2,RE和RPD范围为0.84-0.96,8.79%-19.77%和2.58-5.18。肌氨酸、丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸、苏氨酸、亮氨酸、天冬氨酸含量的估算精度正常,测试集R2,RE和RPD范围为0.58-0.73,23.23%-39.69%和1.56-1.94。其它氨基酸模型性能相对较差。该研究为基于高光谱技术监测育种材料性状提供了参考。

请点击下方链接,阅读原文:

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650314923&idx=2&sn=a9435644565c7bce831ba968a93eb596&chksm=bee1b45489963d42e1a56efa8112a6db637e4f96df130f9c5020d57899d7d2909af900701d46&token=2034583537&lang=zh_CN#rd


News / 相关新闻 More
2026 - 10 - 26
研究背景漂流木在海岸生态系统中扮演着重要角色,既能拦截泥沙、保护沙丘,也能为动物栖息和植被生长提供条件。然而,漂流木常因影响海滩景观而被清理,因此,如何准确识别其分布,成为海岸带生态监测与管理的重要课题。遥感技术为地表材料识别与海岸环境监测提供了有效手段。无人机凭借高空间分辨率和灵活的采集方式,为海滩精细化调查创造了条件,但目前漂流木遥感研究仍主要集中于河流、湖泊等环境,针对海滩场景的高光谱识别研究相对有限。针对这一问题,法国佩皮尼昂大学CEFREM研究团队结合地面光谱测量与无人机高光谱影像,分析漂流木与其他地表材料的光谱差异,并比较多种分类算法的识别表现,为高光谱技术应用于海滩漂流木监测提供了研究依据。图1.研究区域的地理位置、漂流木堆积物的详细测绘图,以及本研究部分内容所用裁剪图像的范围界定。此外,还包括漂流木与芦竹样方照片,以及背景中可见的自然海滩漂浮物堆积线。研究方法研究区域:本研...
2026 - 10 - 26
研究背景真菌病原可通过侵染植物组织、损害光合作用和养分吸收,降低草地生产力。放牧是影响草地生态系统的重要人为活动,既可能通过移除染病组织抑制病害,也可能因造成组织损伤、改变宿主组成和土壤养分而增加感染风险。然而,现有研究主要关注地上叶部病害,对土壤这一潜在病原库及其与叶部病害的联系认识不足。不同放牧强度如何影响土壤病原真菌,并进一步关联植物群落叶部病害,仍缺乏试验证据。为此,兰州大学与青海大学研究团队依托青藏高原高寒草甸连续开展8年的放牧试验,结合叶部病害调查、土壤真菌分析和土壤养分测定,系统评估不同放牧强度对土壤病原真菌与植物群落叶部病害的影响,进一步解析二者的关联及潜在作用机制。相关成果发表于 《Frontiers in Plant Science》。图1.两种优势物种:矮嵩草和旱生苔草的叶斑症状及菌落形态。(a, d)田间症状;(b, e)在PDA培养基上23°C培养7天后...
2026 - 09 - 24
研究背景在干旱荒漠绿洲地区,农业生产与生态系统稳定高度依赖有限的水资源。农田防护林在防风固沙、改善田间微气候的同时,也会与林缘作物竞争水分,改变邻近农田的土壤水分分布。现有研究多以土壤含水量评价这种影响,对林木与作物取水来源及其重叠程度的认识仍不充分,也难以解释水分竞争下的土壤微生物功能变化。不同林带结构如何改变作物取水来源,并影响微生物的渗透调节与碳代谢,仍有待明确。为此,北京林业大学肖辉杰老师团队以新疆杨—玉米复合系统为对象,结合氢氧稳定同位素示踪与宏基因组测序,比较不同林龄和行数配置下的水分竞争格局,分析其与土壤微生物功能变化的关系,为干旱区农田防护林配置及水分管理提供科学依据。相关研究发表于《Applied Soil Ecology》。图1.a) 利用无人机(UAV)拍摄的试验样地航拍图,展示了每种样地类型(A–F)的四个重复之一。b) 展示各样地内采样点与样线布局的示意图。c) ...
2026 - 09 - 16
研究背景植物胁迫会引起叶片细胞结构和色素组成的改变,但现有检测方法难以兼顾无损分析、组织分层与光谱表征。传统视觉和RGB成像灵敏度有限,生化与分子检测具有破坏性,常规高光谱成像缺乏深层结构信息,而高分辨率显微技术又难以同步获取连续光谱。因此,亟需构建兼具高空间分辨率、高光谱分辨率和光学层析能力的成像平台,实现完整叶片结构与色素变化的同步、分层和无损检测。近日,新加坡南洋理工大学与曼尼帕尔高等教育学院曼尼帕尔理工学院的研究人员开发了一套结构光照明高光谱显微镜。该系统将结构光照明显微成像的光学层析能力与高光谱成像的精细光谱识别能力结合,可对完整叶片开展分层、无损的结构与色素表征。相关成果发表于《Information Processing in Agriculture》。图1.结构光照明高光谱显微镜实验方案。研究方法研究团队构建了结构光照明高光谱显微镜(SIHM),以超连续谱激光器为光源,通过...
【关闭窗口】【打印】
Copyright ©2018-2023 北京理加联合科技有限公司
犀牛云提供企业云服务

北京理加联合科技有限公司

地址:北京市海淀区安宁庄东路18号光华创业园5号楼(生产研发)
          光华创业园科研楼四层
电话:13910499761 13910124070  010-51292601
传真:010-82899770-8014
邮箱:info@li-ca.com
邮编:100085

 



 


 


  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • *
  • 地址:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • *
  • 电子邮箱:
  • *
  • 邮政编码:
  • *
  • 留言主题:
  • *
  • 详细说明:
  • *
在线留言
关注我们
  • 官方微信
  • 官方手机端
友情链接:
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

5

电话号码管理

  • 010-51292601
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

展开