Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru/87)
Аннотации (10.2016) : TERAHERTZ SPECTROSCOPY DETECTION OF GENETICALLY MODIFIED SUGAR BEET CONTAIN XA21 GENE BASED ON CHEMOMETRICS METHODS

TERAHERTZ SPECTROSCOPY DETECTION OF GENETICALLY MODIFIED SUGAR BEET CONTAIN XA21 GENE BASED ON CHEMOMETRICS METHODS

 

© 2016   Jianjun Liu, Doctor of Measurement technology and instruments

School of Electrical Engineering, Jiujiang University, Jiujiang Jiangxi 332005, China

Е-mail: liujianjun8888@hotmail.com

Due to traditional genetically modified detection has the disadvantage of high cost, long time and awkward to handle, a novel detection method of genetically modified based on terahertz spectroscopy combines with chemometrics method is proposed on this paper. In this work terahertz spectrum data of genetically modified sugar beet and its parents are pretreated by using principal component analysis, then using the weighted discrimination analysis model which an improved discrimination analysis by applying weighted algorithm to detection genetically modified sugar beet and its parents. It is found from the experimental results that the samples are expressed by the zonation of saline minerals. According to this phenomenon, it is easy to identify these genetically modified sugar beets. Combined terahertz spectroscopy with chemometrics method, this paper provides a precise, fast, convenient and nondestructive detection method for genetically modified organism.

Keywords: THz, genetically modified, spectroscopy, detection, WDA.

OCIS codes: 300.6495, 300.1030

Submitted 12.01.2016.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГЕНА XA21 В ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ САХАРНОЙ СВЁКЛЕ МЕТОДОМ ТЕРАГЕРЦОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ В СОЧЕТАНИИ С ХЕМОМЕТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

© 2016 г.     Jianjun Liu, Doctor of Measurement technology and instruments

Недостатками традиционных методов определения генетически модифицированных продуктов являются высокая стоимость, трудновыполнимость и длительное время операций. Предложен новый метод определения генетически модифицированных продуктов на основе терагерцовой спектроскопии в сочетании с хемометрическими методами. Терагерцовые спектральные данные о генетически модифицированной сахарной свёкле и её родительских особях предварялись анализом главных компонентов, затем использовался взвешенный дискриминационный анализ. Экспериментально обнаружено, что исследованные образцы обладают выраженным зонированием солевых минералов, что облегчает обнаружение генетически модифицированной сахарной свёклы. Комбинируя методы хемометрии и терагерцовой спектроскопии, возможно создание точной, быстрой и удобной в применении методики обнаружения генетически модифицированных организмов.

Ключевые слова: терагерц, генетически модифицированные организмы, спектроскопия, обнаружение, анализ продуктов изнашивания.

references

1.         Fujimot H., Itoh K., Yamamoto M., Kyozuka J., Shimamoto K. Insect resistant rice generated by introduction of a modified -endotoxin gene of Bacillus thuringiensis // Nat. Biotechnol. 1994. V. 4. № 4. P. 485–485.

2.         Aviron S., Sanvido O., Romeis J., Herzog F., Bigler F. Case-specific monitoring of butterflies to determine potential effects of transgenic Bt-maize in Switzerland // Agr. Ecosyst. Environ. 2009. V. 131. № 3. P. 137–144.

3.         Zhang X. Rapid isolation of single-chain antibodies from a human synthetic phage display library for detection of Bacillus thuringiensis (Bt) Cry1B toxin // Ecotoxicol. Environ. Safety. 2012. V. 81. № 1. P. 84–90.

4.        Giovannoli C., Anfossi L., Baggiani C., Giraudi G. Binding properties of a monoclonal antibody against the Cry1Ab from Bacillus Thuringensis for the development of a capillary electrophoresis competitive immunoassay // Anal. Bioanal. Chem. 2008. V. 392. № 3. P. 385–393.

5.         Vergragt P.J., Brown H.S. Genetic engineering in agriculture: new approaches for risk management through sustainability reporting // Technol. Forecast. Soc. Change. 2008. V. 75. P. 783–798.

6.        Borjigin M., Eskridge C., Niamat R. Electrospun fiber membranes enable proliferation of genetically modified cells // International Journal of Nanomedicine. 2013. V. 8. P. 855–864.

7.         Milcamps A., Rabe S., Cade R. Validity assessment of the detection method of maize event Bt10 through investigation of its molecular structure // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2009. V. 57. №. 8. P. 3156–3163.

8.        Fiehn O., Kopka J., Trethewey N. Identification of uncommon plant metabolites based on calculation of elemental compositions using gas chromatography and quadrupole mass spectrometry // Analytical Chemistry. 2000. V. 72. № 15. P. 3573–3580.

9.        Margarit E., Reggiardo M.I., Vallejos R.H. Detection of BT Genetically Modified maize in foodstuffs // Food Research International. 2006. V. 39. P. 250–255.

10.       Zhu D., Liu J.F., Tang Y.B. A reusable DNA biosensor for the detection of genetically modified organism using magnetic bead-based electrochemiluminescence // Sensors and Actuators B. 2010. V. 149. № 1. P. 221–225.

11.       Baranski R., Baranska M. Discrimination between nongenetically modified (non-GM) and GM plant tissue expressing cysteine-rich polypeptide using FT-Raman spectroscopy // Agr. Food Chem. 2008. V. 56. № 12. P. 4491–4496.

12.       Roussel S.A., Hardy C.L., Hurburgh C.R., Rippke G.R. Detection of Roundup Ready-soybeans by near-infrared spectroscopy // Appl. Spectrosc. 2001. V. 55. P. 1425–1430.

13.       Xie L., Ying Y., Ying T. Combination and comparison of chemometrics methods for identification of transgenic tomatoes using visible and near-infrared diffuse transmittance technique // Food Eng. 2007. V. 82. P. 395–401.

14.       Xie L., Ying Y., Ying T., Yu H., Fu X. Discrimination of transgenic tomatoes based on visible/near-infrared spectra // J. Anal. Chim. Acta. 2007. V. 584. № 2. P. 379–384.

15.       Xu W., Liu X., Xie L., Ying Y. Comparison of Fourier Transform near-infrared, visible near-infrared, mid-infrared, and Raman spectroscopy as non-invasive tools for transgenic rice discrimination // Trans. ASABE. 2014. V. 57. № 1. P. 141–150.

16.       Jianjun Liu, Zhi Li, Fangrong Hu. Hyper sausage neuron: recongnition of transgenic sugar-beet based on terahertz spectroscopy // Optics and Spectroscopy. 2015. V. 118. № 1. P. 182–187.

17.       Jianjun Liu, Zhi Li, Fangrong Hu. Method for identifying transgenic cottons based on terahertz spectra and WLDA // Optik. 2015. V. 126. № 19. P. 1872–1877.

18.       Jianjun Liu, Zhi Li, Fangrong Hu. A THz spectroscopy nondestructive identification method for transgenic cotton seed based on GA-SVM // Optical and Quantum Electronics. 2015. V. 47. № 2. P. 313–322.

19.       Jianjun Liu, Zhi Li. Identification of GMOs by terahertz spectroscopy and ALAP-SVM // Optical and Quantum Electronics. 2014. V. 47. № 3. P. 685–695.

20.      Wendao Xu, Lijuan Xie, Zunzhong Ye. Discrimination of transgenic rice containing the cry1ab protein using terahertz spectroscopy and chemometrics // Scientific Reports. 2015. V. 5. № 11115. P. 1–9.

21.       Zhang X.R., Liu F. A patten classification method based on GA and SVM // 6th International Conference on Signal Processing. 2002. P. 110–113.

22.      Vaitilingom M., Pijnenburg H., Gendre F., Brignon P. Real-time quantitative PCR detection of genetically modified Maximizer maize and Roundup Ready soybean in some representative foods // J. Agr. Food Chem. 1999. V. 47. P. 5261–5266.

 

 

Полный текст