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檢測(cè)作物細(xì)菌感染 拉曼光譜在農(nóng)業(yè)中有新應(yīng)用
2021年11月20日 10:51:44
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：7988
近日，新加坡-麻省理工學(xué)院研究與技術(shù)聯(lián)盟（SMART）與淡馬錫生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（TLL）的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種基于拉曼光譜的農(nóng)作物早期細(xì)菌感染快速檢測(cè)方法，為農(nóng)業(yè)病害防治提供了新的技術(shù)支持。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日，新加坡-麻省理工學(xué)院研究與技術(shù)聯(lián)盟(SMART)與淡馬錫生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室(TLL)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種基于拉曼光譜的農(nóng)作物早期細(xì)菌感染快速檢測(cè)方法，為農(nóng)業(yè)病害防治提供了新的技術(shù)支持。
雖然科技的發(fā)展極大改善了現(xiàn)代人類的生活水平，但在全球范圍內(nèi)糧食供應(yīng)不足依然是不能忽視的問(wèn)題。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織的報(bào)告，2020年全世界有7.2-8.11億人口面臨饑餓，有近23.7億人無(wú)法獲得充足的食物。人口增長(zhǎng)、氣候變化、生態(tài)環(huán)境破壞等問(wèn)題使全球糧食安全面臨著巨大挑戰(zhàn)。提高糧食產(chǎn)量，緩解糧食供應(yīng)壓力已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展亟待解決的問(wèn)題。
提高糧食產(chǎn)量主要可以從兩方面入手：一是通過(guò)擴(kuò)大種植面積、培育高產(chǎn)品種等方式提高作物本身的產(chǎn)量；二是通過(guò)病蟲害防治等方式減少生產(chǎn)過(guò)程中的農(nóng)作物損失。病原菌感染正是農(nóng)作物減產(chǎn)的主要原因之一。而氣候變化加速了植物疾病的傳播，使這一問(wèn)題更為嚴(yán)峻。植物病害防治不僅需要安全有效的治療措施，更需要快速準(zhǔn)確的早期檢測(cè)方法。在病原菌感染早期發(fā)現(xiàn)疾病對(duì)于減少病害帶來(lái)的損失有重要意義。
研究團(tuán)隊(duì)利用了拉曼光譜生物標(biāo)志物開發(fā)了一種診斷算法，可以很容易地在基于云的計(jì)算和預(yù)測(cè)平臺(tái)上準(zhǔn)確識(shí)別和早期檢測(cè)細(xì)菌感染。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員證實(shí)利用這種基于拉曼光譜的診斷算法可以快速檢測(cè)和量化感染病原菌的植物的先天免疫反應(yīng)。目前研究團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)高通量、定制的便攜式或手持拉曼光譜儀，使這種方法可以更方便地應(yīng)用在田地中。
與傳統(tǒng)目測(cè)檢查方法相比，拉曼光譜檢測(cè)法可以在植物還沒有表現(xiàn)出感染癥狀的初期階段就檢測(cè)出病原菌感染，可以更早對(duì)病害采取措施，減少損失。與分子檢測(cè)方法相比，拉曼光譜檢測(cè)法成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單，更適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。新的檢測(cè)方法農(nóng)業(yè)病害防治提供了有力的技術(shù)支持，通過(guò)減少損失將有效提高糧食產(chǎn)量。
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