Использование 3D-карт флуоресценции поверхности зерен здоровой пшеницы и пшеницы зараженной грибом Fusarium graminearum для диагностики фузариоза
фитопатогены фузариоз диагностика
Рост численности населения планеты приводит к количественному и качественному увеличению технологий, используемых в сельском хозяйстве. Одним из высокотехнологичных решений в этой области является флуоресцентная спектроскопия. Флуоресценция используется для анализа качества семян, диагностики болезней, получения информации о влиянии стрессовых факторов окружающей среды. Обычно для анализа используются соотношения интенсивностей пиков флуоресценции в синей 440 нм, зеленой 520 нм, красной 680 нм и дальней красной 740 нм областях. Для выявления заболеваний при спектроскопических исследованиях было придумано множество вегетативных индексов, использующих в основном эти пики. Сине-зеленая флуоресценция связана в основном с фенольными соединениями. Последние обычно локализованы в клеточной стенке и выполняют в основном антиоксидантные функции и функции протекторов грибковых и вирусных заболеваний. Красная и дальняя красная область флуоресценции связана с хлорофиллом, который содержится в хлоропластах - компартментах эукариотических клеток, ответственных за фотосинтез.
Сегодня появление дешевых и чувствительных детекторов привело к появлению портативных приборов, позволяющих диагностировать содержание антоцианов, флавонолов и хлоррофилла в листьях и семенах с точностью, сравнимой с лабораторными исследованиями. 
В последнее время для получения данных в растениеводстве активно развиваются методы мультиспектральной или гиперспектральной визуализации. Эти методы основаны на выделении спектральной информации не только в видимом, но и в УФ- и ИК-диапазонах. Полученный большой объем спектральной информации необходимо обработать. Наиболее распространенными методами редукции данных являются анализ главных компонент (PCA), различные методы дискриминантного анализа (DA) и искусственные нейронные сети (ANN). 
Методы обработки спектральной информации часто используются для разделения растений и их плодов по качеству, а также для ранней диагностики заболеваний. Одно из таких заболеваний — фузариоз, вызываемая грибами рода Fusarium. Фузариоз поражает различные части растения, включая корни, а также  повреждает зерна. Зараженная фузариозом пшеница является большой проблемой из-за значительного снижения урожайности, а также токсинов в зернах. Поэтому, крайне важно детектировать заражение фузариозом пшеницы, в том числе и на ранней стадии. В данном РИД мы показали возможность обнаружения грибов грибами Fusarium graminearum на пшенице с использованием 3D-карт флуорисценции.
Сельское хозяйство
29.31.26
Спектроскопические методы и методики
Сергей
Гудков
Владимирович
"Доктор биологических наук"
"Профессор"
"B-6263-2013"
"6603181937"
"0000-0002-8814-6906"
РОССИЯ
Татьяна
Матвеева
Александровна
"Отсутствует"
"Отсутствует"
"K-6254-2018"
"57218114677"
""
""
РОССИЯ
Александр
Симакин
Владимирович
"Кандидат физико-математических наук"
"Отсутствует"
"A-6532-2013"
"57208121217"
""
""
"0000-0002-5336-4153"
РОССИЯ
Руслан
Саримов
Маратович
"Кандидат биологических наук"
"Отсутствует"
"J-1752-2016"
"6508290646"
""
""
"0000-0002-2751-1615"
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Петр
Мордовской
Григорьевич
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
ИОФ РАН
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ ИМ. А.М. ПРОХОРОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
1027700378595
СЕРГЕЙ
ГАРНОВ
ВЛАДИМИРОВИЧ
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения