[发明专利]基于可见和近红外透射技术鉴别转基因番茄的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于可见和近红外透射技术鉴别转基因番茄的方法和装置。

背景技术

随着生物技术的迅猛发展，基因工程技术在农业、医药、动物饲养等领域获得了广泛应用。自1994年美国Calgene公司研制的延迟成熟番茄Flavr-Savr^TM被批准商业化以来，转基因植物、动物和微生物的研究和应用进入了高速发展期，特别是转基因作物的商业化进程发展很快，全球转基因作物种植面积迅猛扩大。随着转基因作物商业化生产的不断发展，转基因农产品的一部分通过流通渠道直接被人们食用和使用，另一部分则作为原始材料转入深加工领域。因此，由转基因农产品直接或间接生产加工成的转基因食品的份额在传统食品市场中正不断加大，已逐步走上人们的餐桌，进入人们的食物链。由于转基因产品是把一种外源基因片断转移到目的物种中，从而改变目的物种的性状，这就存在着潜在的不确定性，因此，人们已经开始意识到转基因农产品在给人类生活和社会进步带来巨大利益的同时，也可能对人类健康和生态环境安全造成一定的风险。转基因农产品的安全问题，已引发全球性争论，世界各国人们都在呼吁对其进行科学的评估。因此，对转基因农产品这一新生事物做好安全性检测和评估是非常必要的。

目前转基因农产品鉴别的化学方法分为两大类：DNA检测和蛋白质检测。目前常用的这两种转基因农产品检测技术缺点很多。如：由于蛋白质对热敏感，在加热过程中容易变性，因此蛋白质检测方法只适合检测未加工的产品。另外，蛋白质表达具有组织特异性。核酸印迹法可检测出外源基因与内源基因有高度同源性的DNA片断，且准确可靠，但对样品的纯度要求较高，费用也较高。此外，上述两种方法最主要的问题是在蛋白和DNA提取过程中会造成转基因成分的损失和破坏，并不能够如实反应转基因农产品中的各种成分。随着国内外对转基因农产品检测技术研究的深入和人们对转基因产品检测技术要求的提高，迫切需要发展快速、准确、经济、简便、高效和适用面广的转基因检测技术。

近红外光(Near-infrared，MR)是介于可见光区和中红外光区之间的电磁波。一般NIR谱段由相关含氢基团基频和合频振动的吸收带所组成，它提供了足够的待测物质成分信息。近十余年来，随着光学技术、电子技术与计算机软硬件技术的发展，使分析科学中弱信号处理的理论和技术越来越成熟；现代数学在分析中的应用，化学计量学的不断丰富，近红外光谱仪的不断发展以及计算机技术的广泛应用，使多组分分析中多元信息处理的理论与技术得到发展，这些技术的发展带动了MR前进的步伐，使之成为有利的分析手段之一，越来越引人注目，并以其快速、无损、无需样品预处理和无污染等特点在农产品、食品、化工、药物分析、生物医学分析等愈来愈多的领域中得到应用。

在近红外光谱图谱上，依据不同种类物质所含化学成分的不同，含氢基团倍频与合频振动频率的不同，反映的图谱峰位、峰数及峰强是不同的，样品的化学成分差异越大，图谱的特征性越强。采用简易的峰位鉴别法可对组分相差较大的农产品进行分析，对于性质相近的样品鉴别可借助其它的方法，如化学计量学方法等来鉴别。近红外光谱和化学计量学的结合已经被成功地应用于许多物质属性的预测，包括食品加工与真伪鉴别、农产品鉴定、酒类品种鉴定、石油产品质量评定等许多领域。可见光对颜色较为敏感，经研究，国内还没有用可见和近红外透射技术快速鉴别转基因番茄的方法和装置的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用可见和近红外透射技术快速鉴别转基因番茄的方法和装置，可实现对不同尺寸的转基因番茄与其亲本的快速鉴别。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一、基于可见和近红外透射技术鉴别转基因番茄的方法，该方法的步骤如下：

1)用于鉴别的番茄样本，用干净的布擦除表明污物，放在测试环境下12～24个小时；

2)采集建模样本的光谱，找出用于转基因番茄鉴别的特征吸收峰；用逐步线性回归(SMLR)方法提取光谱的特征信息，确定用于转基因番茄鉴别的多个波长，建立鉴别模型，确定番茄类别：

C＝A₁-A₂-A₃

当b≤C≤a时为转基因番茄，当C<b或C>a为非转基因番茄

其中C为类别，A₁、A₂和A₃是三个波长处的吸光度值，a和b为阈值；

3)采集待鉴别样本，找出A₁、A₂和A₃，并计算C；