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专利号: 2020101191001
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种利用敏感代谢物评价潜伏缺素期作物营养状态的方法,其特征在于,包括以下步骤:

建立标准样本区:划分氮、磷、钾试验区,采用标准作物施肥配方,形成胁迫、适量和过量三种不同氮、磷、钾营养水平的样本;

获取非靶代谢组学数据:利用液相色谱‑质谱联用技术获取非靶代谢组学数据;

筛选敏感代谢物:筛选与作物氮磷钾显著相关的敏感代谢物;所述筛选敏感代谢物的步骤具体为:变化代谢物的筛选:分别对氮、磷、钾的代谢组数据进行变异倍数分析和T检验单变量统计分析,分别返回变异倍数FC值和P值,根据FC值和P值确定变化代谢物;敏感代谢物的预筛选:对所述变化代谢物利用正交偏最小二乘判别分析算法,得到变量权重值VIP,根据VIP,P和FC确定预筛选敏感代谢物;敏感代谢物的二次筛选:利用多种算法对敏感代谢物进行二次筛选,通过多种算法均能筛选出的物质为确定最终的敏感代谢物;所述敏感代谢物中用于钾胁迫潜伏期诊断的敏感代谢物,为N4‑Acetylsulfamethoxazole、Adenosine、Hydroxyacetone,Nefazodone或Dihydroxyacetone中的一种或多种;

建立作物营养状态评价模型:根据敏感代谢物的离子峰面积,对敏感代谢物进行相对定量,并进行归一化,建立营养元素及水平与标签对应关系,将样本分为校正集和验证集,分别建立校正集氮、磷、钾营养状态评价模型;

判断其营养状态:获取敏感代谢物含量,输入营养状态评价模型,判断其营养状态。

2.根据权利要求1所述的利用敏感代谢物评价潜伏缺素期作物营养状态的方法,其特征在于,所述建立标准样本区步骤中标准作物施肥配方采用岩棉加山崎生菜营养液标准配方。

3.根据权利要求1所述的利用敏感代谢物评价潜伏缺素期作物营养状态的方法,其特征在于,所述变化代谢物中确定FC>2且P<0.05,FC<0.5且P<0.05的代谢物为变化代谢物。

4.根据权利要求1所述的利用敏感代谢物评价潜伏缺素期作物营养状态的方法,其特征在于,所述敏感代谢物的预筛中确定FC>2,VIP>1且P<0.05和FC<0.5,VIP>1且P<

0.05的变化代谢物为预筛选敏感代谢物。

5.根据权利要求1所述的利用敏感代谢物评价潜伏缺素期作物营养状态的方法,其特征在于,所述多种算法包括:随机森林、弹性网络和逻辑回归。

6.根据权利要求1所述的利用敏感代谢物评价潜伏缺素期作物营养状态的方法,其特征在于,所述敏感代谢物中用于氮胁迫潜伏期诊断的敏感代谢物,为L‑Glutamate、Mesaconic acid、cis‑Aconitate或Glyceric acid中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的利用敏感代谢物评价潜伏缺素期作物营养状态的方法,其特征在于,所述敏感代谢物中用于磷胁迫潜伏期诊断的敏感代谢物,为Phosphoric acid、alpha‑D‑mannose 1‑phosphate、sn‑Glycero‑3‑phosphocholine或2‑Deoxyribose 5‑phosphate中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的利用敏感代谢物评价潜伏缺素期作物营养状态的方法,其特征在于,所述建立作物营养状态评价模型的步骤具体为:根据离子峰面积,对最终敏感代谢物相对定量并进行归一化,建立营养元素及水平与标签对应关系,将样本分为校正集和验证集,分别建立校正集氮、磷、钾营养状态评价模型;

将校正集的敏感代谢物归一化相对含量作为营养状态评价模型的输入,径向基函数作为核函数,利用网格搜索算法寻找最优参数组合惩罚因子和核参数,其中交叉验证次数设置为10,惩罚参数步进距离设置为0.5、核参数步进距离设置为0.5,进而将验证集样本分别带入营养状态评价模型。