南宫NG28

  病害是影响植物成长发育的关键成分之一，早期鉴别、发现病害，及早节造，有利于提高作物产量和质量，保险食品安全，为抗病育种提供数据支持等。随着科技发展，利用于植物病害检测的越来越多，其中基于图像的光谱成像技术已极度成熟，其拥有早期、无损、活络、高通量等特点，正逐步宽泛利用于科延注出产等领域的植物病害检测。

  南宫NG28在光谱成像技术领域深耕多年，拥有全面、先进的植物病害检测技术规划，完整的产品线和技术能力，占有成熟的叶绿素荧光成像、高光谱成像、叶绿素荧光多光谱/高光谱成像、Thermo-RGB热成像、表型成像分析平台等全套产品，以下便通过几则钻研案例推荐一些病害检测的技术规划：

上图为下列案例有关的南宫NG28技术产品，蕴含FluorTron^®叶绿素动态荧光成像系统、FluorTron^®多职能高光谱成像系统、PhenoTron^®悬浮双规式表型成像系统；FluorCam叶绿素荧光成像系统、PlantScreen表型成像系统。更多型号配置，欢迎联系南宫NG28相识。

案例一：叶绿素荧光丈量技术+高光谱丈量技术：监测幼麦穗赤霉病

  赤霉。‵HB）由多种镰刀菌引起，该病菌通过加沉幼麦穗的色素镇定，粉碎生理结构，滋扰光合作用过程等，影响幼麦出产。因而，利用实时、非粉碎性的步骤进行频仍检测，对于领导针对性施药、节造病原体传布、保险粮食出产极度沉要。漯河农业大学的钻研人员2023年颁发在《Frontiers in Plant Science》上的一篇文章，对若何利用机械进建和多模态数据来鉴别、监测幼麦穗期的镰刀菌枯萎。‵HB）进行了钻研。

  钻研中利用高光谱成像技术、叶绿素荧光成像技术、高通量表型平台等，陆续两年丈量，获得了麦穗从无症状到有赤霉病症状期间的高光谱反射率（HR）、叶绿素荧光成像（CFI）和高通量表型（HTP）的大量数据。钻研中还用到了光合仪测定净光合速度，使用高通量表型平台获取表型数据等。

  基于这些数据，选取Boruta步骤选择疾病敏感特点，而后通过方差膨胀因子（VIF）分析，通过ML-SFFS对选定的疾病敏感特点（SDSF）进行部门融合，开发了一种用于鉴别幼麦穗赤霉病、估算病害严沉水平的步骤。了局批注，生化参数、光谱反射、叶绿素荧光参数和其他表型参数在麦穗-病原体相互作用期间显示出一致的变动。使用ML-SFFS进行无症状疾病检测的最优特点组合为两种到三种，均匀分类正确度为87.04%，随着疾病严沉水平的提高，正确度逐步提高到95%。

左图：麦穗叶绿素荧光成像了局和分歧荧光参数；右图上：高光谱反射光谱曲线；右图下，尝试中使用的FluorCam叶绿素荧光成像系统（成像面积35cm*35cm）

该类规划推荐：FluorTron^®动态叶绿素荧光成像系统或FluorCam叶绿素荧光成像系统+Specim高光谱成像系统，或PhenoTron植物表型分析平台（蕴含叶绿素荧光成像、高光谱成像、Thermo-RGB成像等职能）、PlantScreen表型成像系统

案例二：叶绿素荧光成像技术：番茄幼苗青枯病早期检测

  番茄青枯病由青枯病菌（Ralstonia solanacearum）引起，严沉影响番茄幼苗和果实出产。为了有效治理和削减该病的传布，必要进行监测和早期检测。在韩国全州国立大学的Kim等人颁发的一项钻研中，对温室前提下种植的30个分歧青枯病抗性的番茄种类幼苗进行青枯病菌接种，接种选取伤口接种法（Wound）和非伤口接种法（non-Wound）。使用FluorCam叶绿素荧光成像系统监测对照及接种幼苗接种5天后（dpi）的光合变动，以及统计16dpi的视觉疾病指数（DI）。

  由了局可知，Fv/Fm在大无数种类中在2 dpi起头降落，并在5 dpi达到最低值。16个种类在3 dpi起头出现肉眼可见的病害整株，所有中度抗性和敏感种类在5 dpi显示肉眼可见的性状变动，4个抗性种类未在5dpi出现视觉性状变动。总的来说，通过DI和叶绿素荧光参数Fv/Fm能够对比筛选抗青枯病番茄种类，但Fv/Fm在出现视觉可见的症状之前更有效，实现早期检测。

左图：番茄幼苗RGB图像；右图：番茄幼苗Fv/Fm成像图。R：resistant，抗性种类；MR：moder

ately resistant，中等抗性种类；S：susceptible to the bacterial wilt，敏感种类；

该类规划推荐：FluorTron^®叶绿素荧光动态成像系统或FluorCam叶绿素荧光成像系统

案例三：多光谱/高光谱荧光成像：甜瓜白粉病影响光合作用和次生代谢

  瓜类白粉病重要是由Podosphaera xanthii引起的，是限度瓜类作物出产的重要成分之一。然而对于节造这一疾病的生理过程的遗传和分子基础，我们知之甚少。Scientific Reports颁发过的一项钻研针对此进行了探索，

  钻研中使用RNA测序技术，通过在早期习染阶段的分歧功夫点获得的RNA样本，鉴定了在Cucumis melo叶片上接种P. xanthii后的差距化表白基因，与未习染对照样本进行了比力。同时，使用FluorCam多光谱荧光成像系统对甜瓜植株进行了光合表型检测。 

  钻研发现习染植物中参加光合作用及其有关过程的基因被上调，而参加次生代谢蹊径（如苯丙素生物合成）的基因被下调。这些基因表白的变动能够通过叶绿素荧光成像和蓝绿荧光成像分析得到验证，成像了局证实了病原菌侵染引发的甜瓜光合作用活性的扭转和酚类化合物生物合成的抑造。

左图：对照和习染的甜瓜叶片RGB图像、叶绿素荧光参数成像图及数据直方图；右图：紫表引发蓝绿荧光（BGF）成像图

该类规划推荐：FluorTron^®多职能高光谱成像系统或FluorCam多光谱荧光成像系统

参考文件：

[1] Mustafa G, Zheng H, Li W, et al. Fusarium head blight monitoring in wheat ears using machine learning and multimodal data from asymptomatic to symptomatic periods[J]. Frontiers in Plant Science, 2023, 13: 1102341.

[2] Kim JiHyeon K J H, Bhandari S R, Chae SooYoung C S Y, et al. Application of maximum quantum yield, a parameter of chlorophyll fluorescence, for early determination of bacterial wilt in tomato seedlings[J]. 2019.

[3] Polonio Á, Pineda M, Bautista R, et al. RNA-seq analysis and fluorescence imaging of melon powdery mildew disease reveal an orchestrated reprogramming of host physiology[J]. Scientific Reports, 2019, 9(1): 7978.