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檢測作物細菌感染 拉曼光譜在農(nóng)業(yè)中有新應用
2021年11月20日 10:51:44
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8005
近日，新加坡-麻省理工學院研究與技術聯(lián)盟（SMART）與淡馬錫生命科學實驗室（TLL）的研究團隊開發(fā)了一種基于拉曼光譜的農(nóng)作物早期細菌感染快速檢測方法，為農(nóng)業(yè)病害防治提供了新的技術支持。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近日，新加坡-麻省理工學院研究與技術聯(lián)盟(SMART)與淡馬錫生命科學實驗室(TLL)的研究團隊開發(fā)了一種基于拉曼光譜的農(nóng)作物早期細菌感染快速檢測方法，為農(nóng)業(yè)病害防治提供了新的技術支持。
雖然科技的發(fā)展極大改善了現(xiàn)代人類的生活水平，但在全球范圍內糧食供應不足依然是不能忽視的問題。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織的報告，2020年全世界有7.2-8.11億人口面臨饑餓，有近23.7億人無法獲得充足的食物。人口增長、氣候變化、生態(tài)環(huán)境破壞等問題使全球糧食安全面臨著巨大挑戰(zhàn)。提高糧食產(chǎn)量，緩解糧食供應壓力已經(jīng)成為現(xiàn)代社會發(fā)展亟待解決的問題。
提高糧食產(chǎn)量主要可以從兩方面入手：一是通過擴大種植面積、培育高產(chǎn)品種等方式提高作物本身的產(chǎn)量；二是通過病蟲害防治等方式減少生產(chǎn)過程中的農(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，使這一問題更為嚴峻。植物病害防治不僅需要安全有效的治療措施，更需要快速準確的早期檢測方法。在病原菌感染早期發(fā)現(xiàn)疾病對于減少病害帶來的損失有重要意義。
研究團隊利用了拉曼光譜生物標志物開發(fā)了一種診斷算法，可以很容易地在基于云的計算和預測平臺上準確識別和早期檢測細菌感染。在實驗中，研究人員證實利用這種基于拉曼光譜的診斷算法可以快速檢測和量化感染病原菌的植物的先天免疫反應。目前研究團隊正在開發(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用在田地中。
與傳統(tǒng)目測檢查方法相比，拉曼光譜檢測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出病原菌感染，可以更早對病害采取措施，減少損失。與分子檢測方法相比，拉曼光譜檢測法成本低、設備簡單，更適合現(xiàn)場快速檢測。新的檢測方法農(nóng)業(yè)病害防治提供了有力的技術支持，通過減少損失將有效提高糧食產(chǎn)量。
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