长芒苋中抗性和敏感性检测方案(高光谱仪)

草甘膦抗性和敏感性的长芒苋（苋科苋属植物）：利用植物的高光谱反射特性对其分类的可行性Glyphosate-resistant and glyphosate-susceptible Palmer amaranth (Amaranthus palmeriS.Wats.): hyperspectral reflectance properties of plants and potential for classificationKrishna N Reddy,a* Yanbo Huang,a Matthew A Lee,a Vijay K Nandula,a Reginald S Fletcher,a Steven J Thomsona and Feng Zhaob研究背景：草甘膦是目前世界上广泛应用的一种除草剂（高效、安全、环境友好），但是由于耐草甘膦转基因作物的应用，使其大量、频繁的应用，产生很高的选择压力，致使抗性杂草的进化，长芒苋是25个抗草甘膦品种中的一个，2006年就发现了抗性植株。长芒苋是玉米、棉花、大豆田中一种常见的杂草，在作物生长季节它能快速生长能高达2m，严重影响农作物的产量。抗性品种和感性品种很相似，通常无法区分。当前只能用草甘膦处理和看其生理生化变化来区分，过程比较麻烦，而利用高光谱技术可以简单方便的区分。长芒苋是美国南部的农业生产中的一种比较难治理的杂草（超级杂草），多数品种已经进化成草甘膦的抗性品种。本论文研究了草甘膦抗性品种和敏感性品种长芒苋的光谱特征，探索利用高光谱传感器区分抗性和敏感型品种的可能性。结果：1.    相比较抗性品种而言，感性品种在可见光区域有更高的光反射光谱，在红外光区域有较低的反射光谱；2.    两个品种的光谱反射率归一化在400-500nm、650-690nm、730-740nm及800-900nm波段均有很好的可分离性；3.    在这四个波段范围及其附近的14个波段可以提供两个品种的未知点的分类，室内温室培养植株的精准度可达94%，野外种植的可达96%。结论：抗性和敏感性长芒苋植株均具有独特的高光谱反射特征，有四个明显的波谱频段能区分两个品种。结果证明高光谱图像在区分抗性和敏感性的长芒苋（不用草甘膦处理）方面，及对于未来草甘膦的抗性治理有很好的应用前景。