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脱落酸电化学免疫传感器、草莓恶疫霉场效应气体检测取得进展!
来源:互联网 发表于 2023/3/30

传感器,作为生产生活中常用的检测装置,是实现智慧农业的基础设备。为了满足多场景下作物生长参数的检测要求,北京市农林科学院、中国农业科学院等科研机构,持之不懈地投入研究。目前在脱落酸电化学免疫检测、草莓恶疫霉场效应气体检测方面,取得了一定进展。

智慧农业
一、脱落酸电化学免疫传感器的构建及应用

科研机构:北京市农林科学院信息技术研究、河北工程大学园林与生态工程学院

脱落酸,作为影响种子和芽休眠、器官大小控制、植物衰老死亡的重要激素,同时对调控植物的生物与非生物胁迫。因此为快速、准确地测定植物体内脱落酸的含量,该团队研究开发了一种新型的脱落酸免疫传感器。


柑橘黄龙病


该研究基于羧基化石墨烯-海藻酸钠复合材料,通过在电极表面修饰羧基化石墨烯及海藻酸钠来增加抗体的固定量,从而提高传感器的检测性能。研究以感染柑橘黄龙病的脐橙为研究对象,通过制备的基于gr-cooh-sa复合材料的脱落酸免疫传感器检测了黄龙病菌侵染下脐橙叶片中脱落酸的含量变化。

结果表明,脐橙感染黄龙病后,叶片中脱落酸的含量增加,从而表明脱落酸在植物的抗病反应中发挥重要作用。传感器测得的脱落酸含量升高与传感器的检测结果相符,表明脱落酸免疫传感器具有较好的实用性。

二、检测草莓恶疫霉的场效应气体传感器

科研机构:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养国家实验室、中国农业大学动物科技学院

草莓根腐病又叫红心病或褐心病,主要危害根部,是由草莓恶疫霉引发的,由细小侧根或新生根开始,初期出现浅红褐色不规则斑块,颜色逐渐变深呈暗褐色。随病害发展全部根系迅速坏死变褐。地上部分先是外叶叶缘发黄、变褐、坏死至卷缩;病株表现缺水状,逐渐向心叶发展至全株枯黄死亡。


草莓恶疫霉


为提升草莓的经济效益,尽可能在感染恶疫霉早期及时准确地诊断,实现早期预防。该团队研究了一种场效应气体传感器。

该研究以草莓恶疫霉释放的独特有机挥发性气体4-乙基苯酚,为诊断病变的标志性气体。使用半导体单壁碳纳米管和场效应传感器制备半导体场效应气体传感器,进而获得mnoep-swnt/fet。通过测定实际样本,表明检测草莓健康植株会存在假阳性,但对感染恶疫霉的草莓植株有较高的检测精度。

此外,草莓一旦患上根腐病,可采用以下处理方式:

①轮作换茬,与十字花科、百合科蔬菜轮作。

②施用充分腐熟的有机肥,减少伤根,移栽前对土壤进行消毒或高温处理,不栽种病苗,起苗移栽时用克菌丹药液浸苗根。

③清洁田园,发现病株及时清除,带出田外销毁。有条件地拔除病株后,施少量石灰。

④多施有机肥,少施氮肥,培育壮苗。防止大水漫灌,避免浇水造成积水。


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