草甘膦抗性和敏感性的長(zhǎng)芒莧（莧科莧屬植物）：利用植物的高光譜反射特性對(duì)其分類的可行性
Glyphosate-resistant and glyphosate-susceptible Palmer amaranth (Amaranthus palmeri?S.Wats.): hyperspectral reflectance properties of plants and potential for classification
Krishna 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廣泛應(yīng)用的一種除草劑（高效、安全、環(huán)境友好），但是由于耐草甘膦轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用，使其大量、頻繁的應(yīng)用，產(chǎn)生很高的選擇壓力，致使抗性雜草的進(jìn)化，長(zhǎng)芒莧是25個(gè)抗草甘膦品種中的一個(gè)，2006年就發(fā)現(xiàn)了抗性植株。
長(zhǎng)芒莧是玉米、棉花、大豆田中一種常見的雜草，在作物生長(zhǎng)季節(jié)它能快速生長(zhǎng)能高達(dá)2m，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量。抗性品種和感性品種很相似，通常無法區(qū)分。當(dāng)前只能用草甘膦處理和看其生理生化變化來區(qū)分，過程比較麻煩，而利用高光譜技術(shù)可以簡(jiǎn)單方便的區(qū)分。
長(zhǎng)芒莧是美國(guó)南部的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一種比較難治理的雜草（超級(jí)雜草），多數(shù)品種已經(jīng)進(jìn)化成草甘膦的抗性品種。本論文研究了草甘膦抗性品種和敏感性品種長(zhǎng)芒莧的光譜特征，探索利用高光譜傳感器區(qū)分抗性和敏感型品種的可能性。
結(jié)果：
1.????相比較抗性品種而言，感性品種在可見光區(qū)域有更高的光反射光譜，在紅外光區(qū)域有較低的反射光譜；
2.????兩個(gè)品種的光譜反射率歸一化在400-500nm、650-690nm、730-740nm及800-900nm波段均有很好的可分離性；
3.????在這四個(gè)波段范圍及其附近的14個(gè)波段可以提供兩個(gè)品種的未知點(diǎn)的分類，室內(nèi)溫室培養(yǎng)植株的精準(zhǔn)度可達(dá)94%，野外種植的可達(dá)96%。
結(jié)論：
抗性和敏感性長(zhǎng)芒莧植株均具有獨(dú)特的高光譜反射特征，有四個(gè)明顯的波譜頻段能區(qū)分兩個(gè)品種。結(jié)果證明高光譜圖像在區(qū)分抗性和敏感性的長(zhǎng)芒莧（不用草甘膦處理）方面，及對(duì)于未來草甘膦的抗性治理有很好的應(yīng)用前景。
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