紅外光譜在轉(zhuǎn)基因上的應(yīng)用

近紅外光譜在轉(zhuǎn)基因食品快速鑒別上的應(yīng)用

121102119湯濤關(guān)于轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)近年來發(fā)展迅速，它在提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，增強(qiáng)農(nóng)作物的抗逆性和抗蟲等方面成績顯著。然而由于轉(zhuǎn)基因食品安全性及環(huán)保等方面的原因，引起了消費(fèi)者的疑慮和抵制，各國政府也相繼制定了新的法規(guī)，而一些相關(guān)的檢測手段也只是在不斷地完善中。

實(shí)驗(yàn)原理近紅外光譜儀對轉(zhuǎn)基因玉米及其親本進(jìn)行了識別分析，以三層誤差反向傳播算法(簡稱BP算法)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

紅外光譜特點(diǎn)能同時(shí)檢測多種有機(jī)分子。不需對樣品作任何預(yù)處理。不會對人體造成傷害。不會對環(huán)境造成任何污染且快速,高效。

實(shí)驗(yàn)儀器與材料實(shí)驗(yàn)所用儀器為Verctor22／N型傅里葉變換近紅外光譜儀(Bruker公司)。分析材料為來自美國杜邦公司的24個(gè)轉(zhuǎn)基因(Bt)玉米品系及其親本對照。

實(shí)驗(yàn)步驟24個(gè)玉米實(shí)驗(yàn)樣品分別磨粉過60目篩。近紅外光譜采集，掃描次數(shù)為64次。獲取譜圖。

紅外光譜圖數(shù)據(jù)處理（BP算法分析）數(shù)據(jù)處理（BP算法分析）結(jié)果分析第一組14個(gè)樣品用于BP建模校正。第二組10個(gè)樣品用于待判樣品預(yù)測。主成分?jǐn)?shù)取為5個(gè)，方差貢獻(xiàn)率為原光譜信息的99.98％。用1和0分別代表轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因的兩類玉米樣品，作為目標(biāo)輸出。經(jīng)過10000次學(xué)習(xí)，確定BP一網(wǎng)絡(luò)識別模型。

結(jié)果分析以所建BP網(wǎng)絡(luò)識別模型對10個(gè)待判樣品進(jìn)行識別分析。以絕對誤差不超過0.05記，待判樣品檢驗(yàn)結(jié)果輸出識別正確率100％，結(jié)果列于表1。由表2表明所建的玉米轉(zhuǎn)基因BP-網(wǎng)絡(luò)識別模型有好的識別效果。

實(shí)驗(yàn)討論本研究借助近紅外光譜，對轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品及其親本進(jìn)行了比較分析。結(jié)果顯示通過掃描光譜及數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)軟件分析，非常方便的識別了轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品。研究結(jié)果還表明近紅外分析技術(shù)可以簡化轉(zhuǎn)基因育種工作，幫助育種工作者選育更優(yōu)