[发明专利]一种基于光谱的转基因稻谷智能分类器

说明书

技术领域

本发明涉及转基因稻谷智能分类器领域，具体为一种基于光谱的转基因稻谷智能分类器。

背景技术

农作物转基因检测方法主要有2类：第1类方法在市场监管检测中最为常用，是以外源基因的特定DNA序列为对象的检测技术；第2类是蛋白质检测技术。

1.基于DNA序列的检测方法

(1)PCR检测方法。依据其检测对象不同分为4类：元件特异性PCR、基因特异性PCR、构建特异性PCR、转化体特异性PCR。通过PCR技术检测转基因转化载体携带的启动子、标记基因、终止子等特定序列，判断其是否为转基因作物。该方法特异性较好、效率较高、费用低，是目前我国农业转基因监管部门进行转基因监管检测的主要方法，目前已发布此类检测标准逾50项。该方法通过普通PCR或实时荧光定量PCR对转基因作物通用元件进行检测，是一种较快速、高效的方法，但缺陷是目前通量较小、周期较长，容易出现假阳性。

(2)基因芯片法。基因芯片法又称为DNA微探针阵列法，其实质就是高度集成化的反向斑点杂交技术，通过将外源基因的特异性片断制成检测芯片，与待测样本的DNA进行杂交，反应结果扫描后，通过计算机软件分析，来判断出待测样品是否为转基因产品。该方法通量高，但是检测过程繁琐，尤其是费用很高，对实验设备要求高，可普及性较低。

2.基于表达产物蛋白质的检测方法。以抗体、抗原为基础的免疫学蛋白质检测方法，通过定性、定量外源基因表达产生的蛋白质来判断作物是否为转基因产品。外源表达蛋白的检测方法有3种：生化反应检测法；免疫学检测法，主要有Western杂交、ELISA法及免疫沉淀法；外源表达蛋白生物学活性的检测。外源表达蛋白的检测是转基因作物检测及安全性评价最有效的方法之一，但此种方法只针对某一个转化事件，需要采取逐个排除的方法来达到检测目的，繁琐、成本高，不适于大批量盲样检测。此外还要考虑转基因后基因表达沉默的问题，易出现漏检。

稻谷转基因成分的检测，现有技术主要是生化检测方法，存在着样品前处理复杂、检测过程繁琐、动用试剂多、检测费用昂贵、检测时间长、易出现假阳性，以及检测人员专业水平要求高等技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种对稻谷转基因成分阳性和阴性进行分类的方法，具有样本制备简单、数据获取速度快、分类精度高、定性鉴别准确、智能化程度高、对检测人员要求水平低等优点，可有效解决传统生化检测方法对转基因农作物存在的检测速度慢、检测过程复杂的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于光谱的转基因稻谷智能分类器，包括以下步骤：

1)、标样和样品制备方案：

2)、标样和样品的太赫兹时域光谱数据的获取：

3)、分类器的设计；

3.1)、利用主成分分析法压缩原始数据空间维度：

3.2)、支持向量机分类模型的设计：

3.3)、支持向量机分类模型的参数优化。

所述的步骤1)、标样和样品制备方案，标样用于建立各品系稻谷(包括转基因和非转基因的)的太赫兹标准光谱数据集，用于作为分类器的训练集；样品用于对转基因稻谷分类器的测试，用于作为测试集；制作标样的原材料来源于各稻谷品系的标准物质，标准物质从国家粮食局科学研究院购买，并具有标准物质证书；标准物质原材料在充分粉碎、研磨后，取120mg，加入40mg聚乙烯粉末，经均质器充分混合后，放置压片机进行压片。压片时保持压力10MPa三分钟，取出压片，用电子螺旋测微器测量厚度(精确到0.01mm)后,放置密封袋封好，密封袋贴标签注明品系名称和厚度，至此，标样制作完毕；样品制作过程同标样制作过程；标样或样品需在半小时内测试完毕，以避免标样放置在空气中发生的理化变化；标样或样品原材料在使用前保持水分含量在12％-15％左右，若水分过高，会影响样品对太赫兹辐射的吸收，因此需要使用烘干机进行烘干后再进行制样。12％-15％的水分参数确定来源于粮食安全储藏相关国家标准。