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使用无标记光谱工具对柑橘叶部病害进行光学筛查:综述

其他定量生物学 2024-03-11 v1

摘要

柑橘病害对柑橘种植业构成威胁,并在全球范围内造成经济损失。基于核酸和血清学的检测方法以及免疫层析检测试剂盒被广泛使用,但这些实验室检测方法费时费力、成本高昂,且可能发生交叉反应和污染。现代光学光谱技术提供了一种极具前景的替代方案,因为它们具有无标记、灵敏、快速、无损的特点,并展现出集成到柑橘园病害检测自主系统中的潜力。然而,大多数用于柑橘病害检测的光学光谱方法仍处于试验阶段,需要进一步的努力才能成为高效且具有商业可行性的方法。本综述概述了基本工作原理和最新进展,并解释了光学光谱技术(包括光谱成像方法,即高光谱成像)在识别柑橘植物病害中的应用与局限性。本综述重点介绍了:(1)可用于现场测量的光学光谱工具的技术规格;(2)它们通过叶片光谱筛查柑橘病害的应用;以及(3)讨论了它们的益处和局限性,包括对柑橘病害无标记识别的未来展望。此外,本文还回顾了人工智能作为光谱分析潜在有效工具的作用,通过利用植物叶片的成分、形态和化学计量学特征,即使在视觉症状出现之前也能更准确地检测受感染的柑橘叶片。本综述旨在鼓励利益相关者推进基于田间的无标记光学工具的开发和商业化,以用于植物柑橘病害的快速早期筛查。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.04820,
  title  = {Optical Screening of Citrus Leaf Diseases Using Label-Free Spectroscopic Tools: A Review},
  author = {Saurav Bharadwaj and Akshita Midha and Shikha Sharma and Gurupkar Singh Sidhu and Rajesh Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.04820},
  year   = {2024}
}