文献类型： 中文期刊

作者： 冯旭萍 ¹ ; 彭城 ² ; 张初 ² ; 刘小丹 ² ; 申婷婷 ² ; 何勇 ² ; 徐俊锋 ³ ;

作者机构： 1.浙江大学生物系统工程与食品科学学院;农业部光谱学重点实验室;浙江省农业科学院农产品质量标准研究所

2.;浙江大学生物系统工程与食品科学学院;农业部光谱学重点实验室;浙江省农业科学院农产品质量标准研究所

3.;浙江大学生物系统工程与食品科学学院;农业部光谱学重点实验室;浙江省农业科学院农产品质量标准研究所;

关键词： 高光谱成像技术;CRISPR/Cas9;径向基函数神经网络;可视化

期刊名称： 光谱学与光谱分析

ISSN： 1000-0593

年卷期： 2018 年 02 期

页码： 570-574

收录情况： EI ; SCI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 突变体的筛选与鉴定是育种工作中的重要环节。该研究基于高光谱成像技术实现了水稻CRISPR/Cas9突变体种子的可视化鉴别。采集了水稻HD野生型和CRISPR/Cas9突变体种子共1 200粒样本的高光谱图像数据,通过Kennard-Stone算法,按照2∶1的比例构建了建模集(800)和预测集(400)。对水稻种子的原始光谱经过WT预处理后,通过2nd derivative提取了24个特征波长,分别基于全谱和特征波长建立径向基函数神经网络(RBFNN),极限学习机(ELM)和K最邻近法(KNN)模型。试验结果表明,无论是基于全谱还是特征波长神经网络模型都取得了良好的识别能力。通过2nd derivative提取的特征波长结合RBFNN模型也取得了较好的鉴别结果,其建模集和预测集分别达到了92.25%和89.50%。基于2nd derivative-RBFNN结合图像处理技术,可以实现水稻CRISPR/Cas9突变体种子的可视化鉴别,实现种子的定位和识别。结果表明应用高光谱成像技术,结合化学计量学方法和图像处理技术对水稻CRISPR/Cas9突变体的鉴别具有可行性,可为水稻育种中大量突变体的快速、准确地筛选和鉴定提供技术手段。