Near-infrared spectroscopy for metabolite quantification and species identification

doi:10.1002/ece3.4847

.2019年1月13日；9(3):1336-1343.

doi:10.1002/ece3.4847。 eCollection 2019年2月。

近红外光谱用于代谢物定量和物种鉴定

文C Aw¹, 约翰·威廉·奥巴拉德¹

附属公司

PMID： 30805163
预防性维修识别码： PMC6374719
DOI（操作界面）： 10.1002/ece3.4847

近红外光谱用于代谢物定量和物种鉴定

文C Aw等。生态进化. 2019.

.2019年1月13日；9(3):1336-1343.

doi:10.1002/ece3.4847。 eCollection 2019年2月。

作者

文C Aw¹, 约翰·威廉·奥巴拉德¹

隶属关系

¹澳大利亚新南威尔士大学悉尼分校生物技术与生物分子科学学院。

PMID： 30805163
预防性维修识别码： PMC6374719
DOI（操作界面）： 10.1002/ece3.4847

摘要

近红外（NIR）光谱是一种高通量分析电磁光谱近红外区域的方法。它通过分子键检测光的吸收，可以用于活昆虫。在本研究中，我们研究了近红外光谱在测定甘油三酯水平和野生动物种类方面的准确性果蝇属.我们采用化学计量学方法来生成多元校准模型。多元校正模型是近红外光谱变化与参考分析方法确定的相关性质之间的数学关系。一旦建立了校准模型，我们就使用一个独立的集合来验证校准模型的准确性。甘油三酯定量的优化校准模型得出校准测试集的确定系数为0.73，独立测试集的决定系数为0.70。同时，我们使用近红外光谱来区分两种果蝇属.来自独立组的苍蝇被正确分类为黑腹果蝇和拟果蝇准确率高于80%。这些结果表明，NIRS有潜力作为高通量筛选方法来评估活个体昆虫的甘油三酯水平和分类地位。

关键词：生态学；高通量；代谢物水平；无创；物种鉴定。

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数字

图2
代谢产物定量和物种鉴定策略。（a）校准集包括159只野生捕捉的苍蝇。用近红外光谱仪对苍蝇进行扫描，然后冷冻。作为参考，甘油三酯含量为65由检测试剂盒测定。对于物种鉴定，通过等位基因特异性PCR确定94的分类地位。采用化学计量分析计算校准模型。（b）独立组包括121只苍蝇。再次使用NIR光谱仪对苍蝇进行扫描，然后冷冻。然后通过校准模型预测每只苍蝇的甘油三酯水平和物种状态。作为参考，使用甘油三酯检测试剂盒测定了47只苍蝇的甘油三酸酯水平，并通过等位基因特异性PCR测定了74只成虫的物种状态。通过比较校准模型的NIRS预测值和参考值（蓝色等号）来评估校准模型的准确性

图3
利用八个偏最小二乘回归因子生成甘油三酯定量的回归系数图。（a） 920纳米、（b）1040纳米、

图4
参考荧光试剂盒与校准集和独立测试集的NIRS预测甘油三酯值之间的关系。（a）校准模型对校准集的确定系数为0.73。（b）对于独立测试集，校准模型的确定系数为0.70

图5
分类回归系数图*黑腹果蝇*和*拟果蝇*由六个偏最小二乘回归因子生成。（a） 1040纳米、（b）1450纳米、

图6
NIRS物种鉴定*黑腹果蝇*(米)和*拟果蝇*(秒)在独立测试集中使用三个校准模型。虚线表示划分物种的截止点。校准模型1包括所有苍蝇。校准模型2包括雄性苍蝇。校准模型3包括女性

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