1. Tadqiqot ob'ektlari va usullari Natijalarni muhokama qilish

3 Tasvirlash va spektroskopik yondashuvlar

)Tez diagnostikaning yana bir usuli - tasvirlash va spektroskopiya.Spektroskopiyadan foydalanadigan molekulyar usullar, masalan, real vaqtda PCR va Elishay, o'simlik kasalliklari diagnostikasi uchun keng tarqalgan usullardir, ammo juda invazivdir. Ushbu mini-sharhda ular ko'rib chiqilmaydi. Tasvirga termografiya, RGB tasvirlash, lyuminestsent tasvirlash va giperspektral tasvirlash kabi usullar kiradi. Ushbu mini-ko'rib chiqishga kiritilgan spektroskopiya usullari Raman spektroskopiyasi, rentgen spektroskopiyasi va massa spektrometriyasidir.

3,1Tasvirlash)

Termografiya tasviri ob'ektlar tomonidan chiqarilgan issiqlikni aniqlaydi; ko'pincha bir vaqtning o'zida katta er uchastkalarini o'rganish uchun ishlatiladi. O'simlik haroratining o'zgarishi bir qator omillar bilan bog'liq bo'lishi mumkin, shu jumladan patogenning reaktsiyasi, masalan, stomatani yopish yoki abiotik stress. Ushbu usul katta maydonlarni kuzatish uchun ideal va noinvaziv bo'lsa-da, bu bilvosita va nospetsifik aniqlash usuli hisoblanadi.
RGB tasviri o'tkazuvchanlikdagi har qanday o'zgarishlarni o'lchash uchun raqamli kameralardan foydalanadi. Daladagi turli xil o'simliklarni kuzatish uchun oddiy raqamli tasvirlar va videolardan foydalanilgan. U bitta o'simliklar uchun ishlatilishi mumkin, masalan, smartfon sensori bilan yoki katta maydonlarni kuzatish uchun dronlar bilan ishlatilishi mumkin. Ta'kidlash joizki, mashinani o'rganish algoritmlari kasallikni ko'rsatadigan naqshlarni aniqlash uchun ishlab chiqilgan. Mahlein tomonidan keng qamrovli sharh RGB tasvirlashning bir nechta ishlatilishini ko'rsatadi.RGB tasvirlash rangdagi o'zgarishlarni o'simlik sog'lig'idagi o'zgarishlar bilan bog'laganligi sababli, bu bilvosita usul bo'lib, har doim o'simlikka ta'sir qiluvchi omillar haqida aniq ma'lumot bera olmaydi.
Floresan tasvirlash RGB tasviriga o'xshaydi; ammo, u ko'pincha lyuminestsent qo'zg'alishi uchun kameraga qo'shimcha ravishda lazerni o'z ichiga oladi. Floresan tasvirlashning eng keng tarqalgan qo'llanilishi xlorofill floresan tasviridir, bu erda barg yoki o'simlikning floresansi atrofdagi o'simliklar yoki asosiy qiymat bilan taqqoslanadi. Xlorofil ma'lum yorug'lik ta'sirida qo'zg'alganda tabiiy ravishda lyuminestsatsiyalanadi. Bir nechta tadqiqotlar bu hodisadan floresansni fotosintez faolligi bilan bog'lash orqali foydalangan. Bolhàr-Nordenkamf va uning hamkasblari turli xil atrof-muhit havosi ifloslangan va turli xil agrokimyoviy ishlovlarga ega bo'lgan joylardan yig'ilgan barglarning fotosintetik faolligini aniqlash uchun xlorofill floresansidan foydalanganlar.Bu turli xil omillar xlorofill floresansini o'zgartirdi, bu fotosintetik faollikning biroz uzilishini ko'rsatdi. Ushbu tadqiqot portativ dala qurilmalari uchun bir nechta imkoniyatlarni ham ko'rsatdi. Xlorofill kuchli quyosh nuri ostida lyuminestsent bo'lganligi sababli, dalada o'lchash uchun oddiy florimetrdan foydalanish mumkin. Garchi bu usul invaziv bo'lmagan, buzilmaydigan va dalada foydalanishga osongina moslashsa ham, u o'ziga xos emas va o'ziga xos abiotik yoki biotik stressorlarni tashxislash imkoniyatiga ega emas. Barglarning floresansi tez-tez va ko'plab biotik va abiotik omillarga javoban o'zgarib turadi. Xlorofil floresansi haqida keng qamrovli ko'rib chiqish uchun Muhammad va boshqalarga qarang.
Giperspektral ko'rish - bu RGB tasvirlarida har doim ham ko'rinmaydigan o'zgarishlarni baholash uchun elektromagnit spektr bo'ylab yorug'likni tahlil qiladigan usul. Vizual yoki floresan tasvirlardan ko'ra ko'proq nuansli o'zgarishlarni aniqlay olsa ham, u faqat o'simlik sirtidagi umumiy o'zgarishlarni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Keyingi tadqiqotlar bilan giperspektral naqshlarni muayyan sharoitlarga bog'lash mumkin. Masalan, Zhang va boshqalar. sariq zang kasalligining giperspektral xususiyatlarini tahlil qildilar va statistik tahlildan so'ng sariq zangni ozuqaviy etishmovchilikdan ajrata oldilar.
Quyidagi tadqiqotlarda polidiatsetilen (PDA) polimeri va DNK bilan ishlaydigan bir devorli uglerod nanotubalari (SWCNTs) tasvirlashdan oldin barglarga kiritilgan. Ikkala usul ham faqat laboratoriya sharoitida amalga oshirildi, ammo ikkalasi ham diagnostika uchun materiallarni to'g'ridan-to'g'ri jonli o'simlik barglariga qo'shadigan potentsial ilovalarni va'da qilmoqda. Alohida stomatadan chiqadigan suv miqdorini o'lchash uchun Seo va boshqalar. gidroxromli PDA tizimiga ega bo'lgan PDA asosidagi cho'tkali sensorni ishlab chiqdi.Diasetilen monomerlari bargning abaksiyal tomoniga surtilgan va fotopolimerlangan. Namlikning o'zgarishini aniqlash uchun lyuminestsent mikroskopiyadan foydalanilgan, chunki polimer individual stomatadan keladigan namlikning o'zgarishiga javoban ko'kdan qizil rangga o'tadi. Floresan mikroskop yordamida stomata faoliyatiga yuzaga kelishi mumkin bo'lgan atrof-muhit ta'sirini (harorat, shamol yoki namlik) ko'rish uchun ochiq stomatalarni aniqlash mumkin. Bu kichik miqyosli, laboratoriyaga asoslangan dastur, ammo dala diagnostikasi usullari uchun foydalanish potentsialiga ega. Wu va boshqalar. funktsionallashtirilgan SWCNTs va yaqin infraqizil lyuminestsent tasvirga asoslangan vodorod peroksid sensorini ishlab chiqdi.Vodorod periks o'simlik stressiga javoban hosil bo'ladi. Ushbu tadqiqotda vodorod periksni to'g'ridan-to'g'ri qo'llashdan tashqari, UV-B, yuqori yorug'lik, yaralanish va patogen bilan bog'liq stresslarning ta'siri sinovdan o'tkazildi. SWCNTlar gidroksil radikallarini ishlab chiqarish uchun vodorod periksni katalizlaydigan gemin bilan bog'langan aptamer ketma-ketligi bilan funktsionallashtirilgan. Keyin reaktiv gidroksil radikallari yaqin infraqizil diapazonda SWCNTlarning floresansini so'ndiradi ( . To'g'ridan-to'g'ri vodorod periksni qo'llash sharoitida va stress sharoitida floresan emissiyasi kamaydi. Ushbu nanosensor stressning dastlabki belgilarini ta'minlay oladi va qishloq xo'jaligining aniq amaliyotlari va o'simliklar salomatligini kuzatish uchun optimallashtirilishi mumkin. SWCNTlar turli xil tahliliy moddalarni aniqlashning turli usullari yordamida funktsionallashtirilishi mumkin.