欧亚国际

科学家开发了一种多光谱成像算法来评估小麦对镰刀菌(F. graminearum and F. culmorum)的抗性。获取结果与VDA方法视觉疾病评估）和qPCR方法进行了比较。研究目标是选择新型、快速的表型方法来替换现有评价的VDA抗性评估方法。

VIDEOMETERLAB®多光谱成像系统原理

基于多光谱成像法

1. 视觉疾病评估方法与Videometer在不同生理阶段对麦穗和群体的相关性（(360 - 1050 nm)

比RGB成像区分效果要好

传送带上获取图像

VideometerLab® 以及传送带

2056x2056 像素/波段

1000粒种子扫描仅需5-10 min

镰刀菌感染区域鉴别

感染镰刀菌小麦粒                   CDA图像

基于典型判别分析（CDA）分析感染麦粒(黄/红），未感染 (蓝色) 

镰刀菌损害麦粒定量(FDK)

-分类像素的阈值化

-Excel 结果输出

材料和方法

实验设计:

 - 喷洒接种：F.graminearum & F.  culmorum

- 冬小麦： 5栽培种  (抗性控制)

- 25 麦穗（2个重复）(使用 VDA和 Videometer)

田间视觉评分：  

360°C dpi : % 结痂小穗 ; % FDK

成熟 : % FDK

Videometer : % FDK

培养皿

-单穗：第1次重复25穗/cv

-散装：≈从第2个重复的25个穗中收集1000粒/cv

传送带

‒散装≈从第二次重复的25个穗中收集1000粒/cv

qPCR

-5个品种≈第二次复制的1000粒/cv

-研磨每个品种的所有果仁，并从50 mg面粉中提取DNA

-具有特定TaqMan的qPCR® F.graminearum的探针

结果

在不同生理期的不同个体麦穗和群体

相关性总结

% 结痂麦穗s & % FDK

 单个麦穗 &群体

‒ Videometer: 培养皿 & 传送带

‒ 360°C dpi评分 & 成熟 

VDA （360°C麦穗和麦粒成熟) 与Videometer在麦粒成熟度上有很强相关性，以下模块：

‒单独麦穗& 群体

‒ Videometer带培养皿和传送带

在其它试验中，用F. graminearum接种，观察到了Microdochium spp自然侵染的微弱相关性。

2.qPCR, VideometerLab® 和VDA的疾病评估相关性。

在qPCR 于带传送带的Videometer 评估群体采集麦粒之间有高度相关性(R=0.91)，qPCR与 VDA 在 360°Cdpi也有高度相关性(R=0.95)，验证了VideometerLab® 在成熟阶段麦粒精确评估、快速定量镰刀菌的能力，这与抗性分类相一致。 

结论与展望

使用VideometerLab®集合开发算法，在评价感染镰刀菌（Fusarium   graminearum）和culmorum 的抗性时取得了很好的结果。更多时间将在更多品系小麦以及谷物上进行。针对该应用还可开发更多的算法。