AGRIS - 

Data provenance by Country

2021

Kuznetsova, A.A. | Tsvetkova, Yu.V.

Представлены результаты исследований по искусственному заражению растений земляники садовой сорта Эльсанта фитопатогенным грибом Colletotrichum nymphaeae из комплекса Colletotrichum acutatum. Проанализированы 3 варианта заражения растений земляники путем внесения инфекции различными способами: с помощью укола в розетку растения, опрыскивания суспензией спор и инфицирования почвы. Установлено, что растения данного сорта восприимчивы к виду C. nymphaeae. Выявлены наиболее восприимчивые части растений - листовые пластинки, черешки и розетки земляники. Наиболее явные симптомы инфекции, вызванной C. nymphaeae, проявились в варианте с уколом в розетку растений. Определены наиболее чувствительные и валидные методы выделения и идентификации возбудителя антракноза земляники на посадочном материале в лабораторных условиях: выделение патогена с применением метода закладки на питательную среду КГА 2% с добавлением 4% лимонной кислоты и идентификация с помощью метода ПЦР в режиме "реального времени" с использованием набора "Фитоскрин. С. acutatum complex-РВ" (ЗАО "Синтол", Москва). Вид C. nymphaeae из комплекса C. acutatum - вредоносный для растений земляники патоген, вызывающий быстрое поражение листовых пластинок, черешков и розеток. В проведенном опыте корневая система растений земляники не поражалась, и инфекция в почве отсутствовала. | This work presents the research results on artificial infection of garden strawberry plants of the Elsanta variety with the phytopathogenic fungus Colletotrichum nymphaeae belonging to the Colletotrichum acutatum complex. Three different ways of infecting strawberry plants were compared: by injecting the plant rosette, spraying with a spore suspension, and infecting the soil. The study showed that the plants of this variety are susceptible to the C. nymphaeae species. The most susceptible plant parts namely leaf blades, petioles and strawberry rosettes were identified. The most obvious symptoms of infection caused by C. nymphaeae were found in case of injecting into the rosette. The most sensitive and valid laboratory methods for isolating and identifying the causative agent of strawberries anthracnose on the planting material were determined. They are isolation of the pathogen using the deposit method on the 2% PGA nutrient medium with the addition of 4% citric acid and identification by the real-time PCR method using the "Fitoscreen set. C. acutatum complex-PB" (CJSC Syntol, Moscow). The C. nymphaeae species from the C. acutatum complex is a pathogen harmful to strawberry plants causing rapid damage to leaf blades, petioles and rosettes. In the conducted experiment, the root system of strawberry plants was not affected, and there was no infection in the soil.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Stepanov, A.S. | Dubrovin, K.N. | Verkhoturov, A.L. | Selezneva, N.A. | Sunyajkin, A.A.

The control over the observance of crop rotation and identification of crops using Earth remote sensing data is one of the most important tasks of practical agriculture. For the experimental fields of the Far Eastern Research Institute of Agriculture, located in the Khabarovsk region, we obtained a series of optical and radar images from the Landsat-8 and Sentinel-1 satellites for the period from May to September 2017. Using satellite data for 12 calendar dates in 2017, we calculated the values of optical NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and DpRVI (Dual polarimetric Radar Vegetation Index) for individual fields with soybean, oat, and timothy grass. These indices characterized the growth of photosynthetically active plant biomass. The study aimed to assess the possibility of using the NDVI and DpRVI indices for identifying crops in the fields of the Khabarovsk region. To this end, we plotted seasonal variations of the vegetation indices for these crops, approximated by various nonlinear functions. Subsequently, using cluster analysis, we assessed the quality of the classification of the experimental fields. When using the double logistic function, the DpRVI approximation error was 10.4%; when using the 3rd degree polynomial, the NDVI approximation error was 14%. The cluster analysis resulted in allocating three classes, while all soybean fields were correctly classified with DpRVI only. The plotted curves of the seasonal variation of DpRVI values for soybean, oat, and timothy grass, as well as wheat with post-sowing of timothy grass, have a characteristic appearance for each class. The proposed approach could be used to control the crop rotation of soybean, which is the main crop in the south of the Far East. It is also promising for the general classification of arable land. | Контроль за соблюдением севооборота и идентификация с.-х. культур с использованием данных дистанционного зондирования Земли – одна из важнейших задач практического сельского хозяйства. Для опытных полей Дальневосточного НИИ сельского хозяйства, расположенных на территории Хабаровского района, в период с мая по сентябрь 2017 г. была получена серия оптических и радарных снимков со спутников Landsat-8 и Sentinel-1. По спутниковым данным для 12 календарных дат 2017 г. были рассчитаны значения оптического индекса NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) и радарного индекса DpRVI (Dual polarimetric Radar Vegetation Index), характеризующих рост фотосинтетически активной биомассы растений, для отдельных полей с соей, овсом и тимофеевкой луговой. Цель исследования – оценка возможности использования индексов NDVI и DpRVI для идентификации с.-х. культур на полях Хабаровского района. Для этого были построены графики сезонного хода вегетационных индексов с.-х. культур, аппроксимированные разными нелинейными функциями. В дальнейшем, с применением кластерного анализа, проводили оценку качества классификации опытных полей. Ошибка аппроксимации DpRVI при использовании двойной логистической функции составила 10,4%, ошибка аппроксимации NDVI с использованием полинома 3 степени находилась на уровне 14%. По результатам проведенного кластерного анализа сформировалось 3 класса, при этом все поля с соей были верно классифицированы только при использовании DpRVI. Построенные кривые сезонного хода значений DpRVI для сои, овса и тимофеевки, а также пшеницы с подсевом тимофеевки имеют характерный вид для каждого класса. Предложенный подход может быть использован для контроля севооборота сои – основной культуры юга Дальнего Востока, а также будет перспективным для общей классификации пахотных земель.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Metlenkin, D.A. | Platov, Yu.T. | Platova, R.A. | Rubtzov, A.E. | Mikhajlova, A.M.

Разработан и апробирован метод идентификации кофе по ботаническому виду, географическому месту произрастания и обжарке с применением Фурье-ИК-спектроскопии и многомерного анализа. Объектами исследования были образцы кофе в зернах, различающиеся по ботаническому виду (арабика/робуста), географическому месту произрастания (Азия/Америка/Африка) и наличию/отсутствию обжарки. Для разработки моделей идентификации кофе в зернах была сформирована база спектральных данных и применены методы многомерного анализа – метод главных компонент (МГК) и дискриминантный анализ (ДА). ИК-спектры образцов кофе регистрировали с помощью Фурье-ИК-спектрометра Bruker ALPHA с алмазным модулем НПВО в диапазоне 4000–400 1/см при разрешающей способности спектрометра 2 1/см. Спектральные данные были экспортированы из встроенного программного обеспечения OPUS 7.3.5.0 в Excel. При анализе матрицы спектральных данных выявлены наиболее интенсивные полосы поглощения ИК-спектра, приписываемые наличию функциональных групп воды, липидов, полисахаридов, кофеина и хлорогеновой кислоты в кофе. При сравнении ИК-спектров образцов кофеина, декофеинизированного кофе и кофе в зернах выявлены полосы поглощения спектра, которые можно использовать для построения калибровочной модели содержания кофеина в составе кофе в зернах. По спектральным данным МГК построена многомерная модель градации образцов кофе в зависимости от ботанического вида и наличия обжарки. По матрице факторных нагрузок выявлены полосы поглощения спектра, объясняющие различия образцов по ботаническому виду и обжарке и вносящие наибольший вклад в разделение образцов кофе на группы. Методом ДА по 19 переменным (коэффициентам поглощения на волновых числах спектра) разработана система классификационных функций градации образцов кофе по месту произрастания. Доказано, что сочетание Фурье-ИК-спектроскопии с методами многомерного анализа можно использовать как быстрый и неразрушающий инструмент для идентификации некоторых признаков кофе в зернах. | A method for coffee beans (CB) distinguishing by botanical species, provenance and roasting using Fourier-IR spectroscopy and multidimensional analysis has been developed and tested. Samples of CB were selected as objects of research, differing in botanical type (Arabica/Robusta), geographical region of cultivation (Asia/America/Africa) and roasting (roasted/not roasted) indicators. To develop models for CB discrimination, a spectral database was formed, and the methods of multivariate analysis were applied such as principal components analysis (PCA) discriminant analysis. The IR-spectra of CB samples were recorded using a Bruker ALPHA FTIR-spectrometer with a diamond module in the range of 4000–400 1/cm with a resolution of the spectrometer of 2 1/cm. Spectral data were exported from the OPUS 7.3.5.0 embedded software to Excel. During analysis the matrix of spectral data, the most intense absorption bands of the IR-spectrum were revealed, attributed to the presence of functional groups of water, lipids, polysaccharides, caffeine and chlorogenic acid in grain coffee. By comparison the IR spectra of the samples including caffeine, decaffeinated coffee and grain coffee, absorption bands of the spectrum were revealed, which can be used to build a calibration model of the caffeine content in CB. Using PCA based on the spectral data, a multivariate model of CB gradation by botanical species and presence/absence of roasting was build. According to the matrix of factor loadings, absorption bands of the spectrum were revealed, explaining the differences between the samples in botanical species and roasting and making the greatest contribution to the discrimination of coffee samples into groups. By discriminant analysis using 19 variables, namely absorption coefficients at the wave numbers of the spectrum, a system of classification functions for the gradation of CB samples according to the provenance has been developed. It is proved that the combination of FTIR-spectroscopy with multivariate analysis methods can be used as a fast and non-destructive tool to distinguish CB.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Ramazanova, S.А. | Savichenko, V.G. | Ustarkhanova, Eh.G. | Loginova, E.D. | Ramazanov, R.N. | Guchetl', A.Kh.

Соя – основная белковомасличная культура, имеющая большое экономическое значение. В настоящее время для характеристики новых сортов, заявленных на выдачу патента, все больше применяют современные методы, основанные на анализе микросателлитных (SSR) локусов ДНК. Цели исследования: провести поиск новых микросателлитных маркеров для оптимизации существующей технологии идентификации и паспортизации сортов сои, а также подобрать условия проведения ПЦР с ними и апробировать методику на 20 сортах мировой коллекции ВИР, репродуцированных в условиях Краснодарского края. Из литературных источников и библиотечных баз данных были выбраны семь микросателлитных локусов, показавших высокий уровень полиморфизма на образцах сои и локализованных в разных хромосомах. Были подобраны экспериментальным путем оптимальные температуры отжига для всех пар SSR-праймеров. Результаты амплификации ДНК 20 генотипов сои показали, что все семь изученных SSR-локусов полиаллельны. В целом было выявлено 22 аллеля, что в среднем составило 3,1 на локус. Эффективное число аллелей Ne для изученных генотипов сои варьировало от 1,69 до 2,27 и в среднем составило 2,01. Среднее значение индекса полиморфного информационного содержания (PIC) - 0,50. Все изученные образцы сои имеют уникальные наборы аллелей по изученным локусам. Установлено, что семь апробированных в исследовании локусов могут быть использованы при создании эффективной технологии для идентификации и паспортизации генотипов сои. | Soybean is the major protein-oil crop of a huge economic importance. Currently, to describe the new cultivars being applied for a patent there are used the modern methods based on an analysis of DNA microsatellite (SSR) loci. The purposes of this work were a search of the new microsatellite markers to optimize the existing technology of soybean cultivars certification and identification as well as selection optimal PCR analysis conditions and testing the new techique on 20 cultivars from the VIR world collection of plant genetic resources. Seven microsatellite loci demonstrated the high polymorphism level on soybean cultivars and located in the different chromosomes were chosen in the literary sources and librarian data bases. The optimal temperatures for annealing were selected empirically for all the pairs of SSR-markers. The results of DNA amplification of 20 soybean genotypes showed all seven studied SSR-loci were polyallel. In general, we revealed 22 alleles that on average are 3.1 per a locus. The effective allele number Ne for the studied soybean genotypes varied from 1.69 to 2.27 and on average was equal to 2.01. An average level of an index of the polymorphic information content (PIC) was 0.50. All the soybean cultivars examined have the unique sets of alleles by the studied loci. Seven approbated loci can be used in development of an effective technology for identification and certification of soybean genotypes.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Filyushin, M.A. | Danilova, O.A., Russian Academy of Sciences, Moscow

Потери урожая с.-х. культур связаны не только с развитием болезней в процессе вегетации, но и при послеуборочном хранении. Чеснок является популярной овощной и пряно-ароматической культурой во многих странах мира. Значительные потери урожая чеснока при выращивании и хранении связаны с грибными патогенами, наиболее вредоносными из которых являются представители р. Fusarium. В Московской области поражение посевов чеснока фузариозом проявляется ежегодно, но с различной интенсивностью. В Федеральном научном центре овощеводства было показано, что гнили и увядание растений чеснока вызывается комплексом патогенных грибов, включающим преимущественно различные виды Fusarium. При этом соотношение видов Fusarium в патогенном комплексе изменяется от года к году, регистрируются новые виды Fusarium и их расы. Цель работы - определение грибных фитопатогенов, вызывающих сухую гниль зубков чеснока при послеуборочном хранении. Для проведения работы из хранилища были взяты луковицы чеснока сортов Дубковский и Стрелец. В результате визуального осмотра были выявлены зубки с симптомами сухой гнили. Пораженные ткани зубков были помещены на картофельно-декстрозный агар для получения грибных колоний. Анализ морфолого-культуральных признаков грибных изолятов, а также нуклеотидных последовательностей 4 участков ДНК (спейсеры ITS, гены EF1а, RPB1 и RPB2) показал, что возбудителем сухой гнили зубков чеснока является патогенный гриб Fusarium proliferatum. Дополнительно в полевых условиях была проведена идентификация на основе анализа последовательностей спейсеров ITS и гена EF1а фитопатогенных грибов, обитающих в ризосфере растений чеснока. В результате были обнаружены 2 вида грибов р. Fusarium (F. proliferatum и F. oxysporum f. sp. сepae), а также виды Rhizoctonia solani, Volutella rosea и Ceratobasidium sp. | Crop yield losses are associated not only with disease ocurence during the growing season, but also during post-harvest storage. Garlic is a popular vegetable and aromatic crop in the world. Significant losses in garlic yield during cultivation and storage are associated with fungal pathogens, the most harmful of which are representatives of the genus Fusarium. In the Moscow region, the garlic crops are affected by Fusarium annually, but with varying intensity. At the Federal Scientific Vegetable Center (FSVC), it was shown that rot and wilting of garlic plants is caused by a complex of pathogenic fungi, including mainly different Fusarium species. At the same time, the ratio of Fusarium species in the pathogenic complex changes from year to year, new Fusarium species and their races are registered. The aim of this study was to identify fungal phytopathogens causing dry rot of garlic cloves during post-harvest storage. To carry out the work, garlic bulbs of cultivars 'Dubkovsky' and 'Strelets' were taken from the FSVC storage. As a result of visual examination, cloves with symptoms of dry rot were identified. The diseased cloves tissues were plated on potato dextrose agar to obtain fungal colonies. Analysis of the morphological and cultural characteristics of fungal isolates, as well as the nucleotide sequences of four DNA regions (ITS spacers, genes EF1alpha, RPB1, and RPB2) showed that the causative agent of dry rot of garlic cloves is the pathogenic fungus Fusarium proliferatum. In addition, in the field, identification was carried out based on the analysis of the sequences of spacers ITS and the EF1 alpha gene of phytopathogenic fungi inhabiting the root zone of garlic plants. As a result, two species of fungi of the genus Fusarium (F. proliferatum and F. oxysporum f. sp. cepae), as well as the species Rhizoctonia solani, Volutella rosea, and Ceratobasidium sp. were found out there.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Moiseeva, K.A. | Tarlavin, N.V. | Veretennikov, V.V. | Sukhinin, A.A., St. Petersburg State Univ. of Veterinary Medicine

There was studied the bacterial composition of the rumen microbiome of cows in order to differentiate Clostridium bacteria in the rumen contents, depending on the productivity and type of feeding. The rumen microbiome of cows directly affects the physiological parameters of both dairy herd and fattening cows. Some enterotoxinproducing gram-positive obligate anaerobic bacteria of the Clostridia class are often the cause of the development of histotoxic infections. However, most clostridia are not causative agents of infectious diseases, but are involved in metabolic processes in the rumen, contributing to the maintenance of vital activity and contributing to an increase in agricultural production. The NGS-sequencing method used in the study of the rumen microbiome of 2 groups of cows - fattening cows and dairy cows - has great diagnostic value. The taxonomic affiliation of microorganisms to genus was determined using the RDP Classifier program. In the study of samples obtained from fattening cows, the most common representative of the Ruminococcaceae family, the bacterium Clostridium viride, the content of which reached 2.6% of all microorganisms found in the contents of the rumen of cows. This bacterium has ammonia, acetate, propionate, butyrate and valerate as fermentation products (depending on the growth substrate), which is of great importance for the physiological parameters of cattle, since it affects the growth and development of rumen villi. In samples obtained from dairy cows, the number of these bacteria reached 2.1% of all detected microorganisms. | Изучали бактериальный состав микробиома рубца коров с целью дифференциации бактерий вида Clostridium в содержимом рубца, в зависимости от продуктивности и типа кормления. Микробиом рубца коров напрямую влияет на физиологические показатели как коров дойного стада, так и коров на откорме. Некоторые энтеротоксинпродуцирующие грамположительные облигатно анаэробные бактерии класса Clostridia нередко являются причиной развития гистотоксических инфекций. Однако, большинство клостридий не являются возбудителями инфекционных болезней, а участвуют в обменных процессах, протекающих в рубце, способствуя поддержанию жизнедеятельности и способствуя увеличению с.-х. продукции. Большой диагностической ценностью обладает метод NGS-секвенирования, используемый в исследовании микробиома рубца двух групп коров – коров на откорме и коров дойного стада. Таксономическую принадлежность микроорганизмов до рода определяли в программе RDP Classifier. При исследовании образцов, полученных от коров на откорме, наиболее часто встречался представитель семейства Ruminococcaceae, бактерия Clostridium viride, содержание которой достигало 2,6% от всех микроорганизмов, обнаруженных в содержимом рубца коров. Данная бактерия имеет в качестве продуктов ферментации (в зависимости от субстрата роста) аммиак, ацетат, пропионат, бутират и валерат, что имеет большое значение для физиологических показателей крупного рогатого скота, поскольку влияет на рост и развитие ворсинок рубца. В образцах, полученных от дойных коров, количество этих бактерий достигало 2,1% от всех обнаруженных микроорганизмов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Dolzhikova, M.A. | Pavlenko, A.A. | Pikunova, A.V. | Golyaeva, O.D.

В исследованиях изучены генотипы 46 сортов смородины красной (Ribes rubrum) коллекции Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК) по 14 микросателлитным локусам. Данные получены методом детекции - фрагментного анализа с помощью капиллярного электрофореза. Выделены сорта с редкими, уникальными аллелями и сочетаниями аллелей. В большинстве случаев у каждого генотипа для конкретного локуса было выявлено не более двух фрагментов, но в некоторых локусах у образцов амплифицировались три фрагмента (Орловчанка, Константиновская, Надежда - e3-B02; Мармеладница - g2-G12; Надежда - g2-J08; Светлица, Татьянина - g1-L12). Профили сортообразцов Cascad и Red cross идентичны друг другу, хотя и отличаются от остальных. Сорта Красный крест (Red cross) [(Вишневая (Сherry) x Белый виноград (White Grape)] и Каскад (Cascad) [(свободное опыление сорта Диплом (Вишневая x Белый виноград)] были выведены в США и имеют общих предков. Можно предположить, что в коллекции под разными названиями присутствует один и тот же генотип или, что данные пары сортов настолько схожи, что полиморфизма проанализированных локусов недостаточно для их различия. Для недопущения сдвига размера аллелей подобраны и предложены контрольные сорта, районированные на территории РФ - Газель (оригинатор ВНИИСПК: Чулковская x Маарсес Проминент) и Валентиновка (оригинатор ВНИИСПК: Роте Шпетлезе x Йонкер ван Тетс). Полученные данные о полиморфизме микросателлитных локусов смородины красной могут быть использованы для дальнейшей идентификации. | Research Institute of Fruit Crops Breeding (VNIISPK) Collection were studied for 14 microsatellite locus. The data were obtained by the detection method of - fragment analysis using capillary electrophoresis. Varieties with rare, unique alleles and combinations of alleles have been identified. In most cases, no more than two fragments were identified for each genotype for a specific locus, but 3 fragments at some loci were amplified in the samples (Orlovchanka, Konstantinovskaya, Nadezhda - e3-B02; Marmeladnitsa - g2-G12; Nadezhda - g2-J08; Svetlitsa, Tatianina - g1-L12). The profiles of the cultivars Cascad and Red cross are identical to each other, although they differ from the others. The Red cross [(Cherry x White Grape] and Cascad [(free pollination of the variety Diploma (Cherry x White grape)]] varieties were developed in the USA and have common ancestors. It can be assumed the collection under different names contains the same genotype or that these pairs of varieties are so similar that the polymorphism of the analyzed loci is not enough to distinguish them. To prevent a shift in the size of alleles control varieties were selected and proposed, zoned in the territory of the Russian Federation - Gazelle (originator of VNIISPK: Chulkovskaya x Maarses Prominent) and Valentinovka (originator of VNIISPK: Rote Shpetlese x Jonker van Tets). The data obtained on the polymorphism microsatellite loci Red currant can be used for further identification.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Bukreev, A.V. | Vinogradov, A.V.

Проектирование устройств для акустической идентификации требует разработки методики расчета уровня звукового давления в проводниках при подаче в них акустического сигнала в зависимости от таких факторов, как расстояние от точки идентификации до источника сигнала, сечения и материала жил проводника, материала его изоляции, частоты подаваемого сигнала. Цель исследования – разработать методику расчета параметров распространения акустических сигналов в проводниках при их идентификации с использованием акустических сигналов. Выполнен анализ существующих методик расчета акустических характеристик твердых тел. Разработана методика расчета параметров распространения акустических сигналов в проводниках при их идентификации с использованием акустических сигналов и проведена ее проверка с помощью практических испытаний. Основной параметр акустических сигналов в проводниках при их идентификации акустическими средствами – уровень звукового давления. Предложена методика расчета уровня звукового давления в проводниках с учетом таких факторов, как протяженность идентифицируемого проводника, частота подаваемого акустического сигнала, сечение проводника, скорость звуковых волн в токопроводящих жилах и изоляционных материалах. Проведены практические эксперименты для проверки применимости разработанной методики. Для идентификации проводников не применяются акустические сигналы, не разработана методика расчета уровня звукового давления в проводниках с учетом различных факторов. Разработана методика и выполнены теоретические расчеты уровня звукового давления в проводниках. Результатами практических экспериментов с использованием контрольно-измерительного прибора подтверждена применимость предложенной методики. | The design of devices for acoustic identification requires the development of a methodology for calculating the sound pressure level in conductors when an acoustic signal is applied to them, depending on such factors as the distance from the identification point to the signal source, the cross section and material of the conductor cores, its insulation material, and the frequency of the signal being supplied. The research purpose is to develop a methodology for calculating the parameters of the propagation of acoustic signals in conductors when identifying those using acoustic signals. An analysis of the existing methods for calculating the acoustic characteristics of solids is carried out. There has been developed methodology for calculating the parameters of acoustic signal propagation in conductors when identifying them by using acoustic signals and it has been verified using practical tests. The main parameter of acoustic signals in conductors when they are identified by acoustic means is the sound pressure level. There is proposed a method for calculating the sound pressure level in conductors, taking into account such factors as the length of the identified conductor, the frequency of the acoustic signal, the conductor cross-section, the speed of sound waves in conductive cores and insulating materials. There were carried out practical experiments to test the applicability of the developed methodology. Acoustic signals are not used to identify conductors, a method for calculating the sound pressure level in conductors has not been developed, taking into account various factors. There has been developed a methodology and there have been performed theoretical calculations of the sound pressure level in the conductors. The results of practical experiments with a control and measuring device confirmed the applicability of the proposed methodology.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Shelekhova, N.V. | Shelekhova, T.M. | Skvortsova, L.I. | Poltavskaya, N.V., All-Russia Research and Development Inst. of Food Biotechnology, Moscow

Целью разработки и внедрения цифровых технологий в практику выявления фальсификаций является повышение эффективности и снижение трудоемкости процесса идентификации спиртных напитков. Построен алгоритм, обеспечивающий высокую эффективность обработки больших объемов цифровой информации. Алгоритм содержит описание порядка операций при идентификации спиртного напитка путем сравнения его характеристик с эталоном и нормативной документацией. Аналитический обзор возможных подходов к автоматизированной обработке цифровых и графических данных, представленных в виде электрофореграмм и хроматограмм, показал, что оптимальным выбором является применение искусственных нейронных сетей, преимуществом которых является возможность обучения и адаптации. На основе разработанного алгоритма предложена принципиальная схема идентификации спиртных напитков, базирующаяся на комплексном применении ансамблей искусственных нейросетей и экспертных систем. Проведено предварительное проектирование и предложены принципиальные технические решения по созданию интеллектуальной экспертной системы идентификации, состоящей из баз данных, экспертного блока, модуля обучения нейронной сети, модели идентификации. Разработана архитектура автоматизированного рабочего места эксперта по идентификации спиртных напитков, включающая модуль импорта результатов исследований, модуль сравнения с эталонными образцами, пользовательский интерфейс и внешний элемент-модель идентификации спиртного напитка на основе искусственных нейронных сетей. Результаты исследования могут быть использованы для разработки международной системы идентификации, базирующейся на интеллектуальном анализе цифровых профилей спиртных напитков, что позволит оперативно выявлять фальсифицированную продукцию. | The goal of the development and implementation of digital technologies in the practice of adulteration discovery is to increase the efficiency and reduce the complexity of the identification process of alcoholic beverages. An algorithm is built that provides high efficiency of processing large amounts of digital information. The algorithm contains a description of the order of operations when identifying an alcoholic beverage, by comparing its characteristics with the standard and regulatory documentation. An analytical view of possible approaches to automated processing of digital and graphical data presented in the form of electrophoregrams and chromatograms showed that the optimal choice is the use of artificial neural networks, the advantage of which is the possibility of learning and adaptation. On the basis of the developed algorithm, a basic scheme for identifying alcoholic beverages is proposed, based on the complex application of ensembles of artificial neural networks and expert systems. Preliminary design was carried out and basic technical solutions were proposed for creating an intelligent expert identification system consisting of databases, an expert block, a neural network training module, and an identification model. The architecture of the automated workplace of an expert in the identification of alcoholic beverages is proposed, which includes a module for importing research results, a module for comparison with reference samples, a user interface and an external element – a model for the identification of alcoholic beverages based on artificial neural networks. The results of the study can be used to develop an International Identification System based on the intelligent analysis of digital profiles of alcoholic beverages, which will allow rapidly identifying counterfeit products.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Teshich, S. | Pakina, E.N. | Ignatov, A.N., Peoples' Friendship Univ. of Russia, Moscow

Салат посевной, латук посевной или салат латук (Lactuca sativa L.) – вид однолетних травянистых растений рода Латук семейства Астровые (Asteraceae), широко культивируемый повсеместно, в т.ч. в защищенном грунте по гидропонной технологии. Одним из распространенных патогенов салата является Pseudomonas cichorii – возбудитель бактериозов ряда культурных растений. Образцы были предоставлены коммерческой компанией – производителем салата, выращиваемого на проточной гидропонной линии в условиях минимального заражения микроорганизмами. Изучение фитопатогенных бактерий включало ряд этапов: выделение бактерий на полу-селективные питательные среды и получение чистой культуры бактерий; постановка теста на патогенность (вирулентность); изучение фенотипических свойств бактерий; определение таксономического положения выделенных штаммов молекулярными методами. Все исследования проводили в соответствии со стандартными методиками идентификации фитопатогенных бактерий. В результате получено подтверждение распространения вида Pseudomonas cichorii (Swingle 1925) Stapp 1928 в гидропонной культуре салата в РФ. По данным Европейско-средиземноморской организации по защите растений, P. cichorii был впервые описан в России в 1965 г. на основании микробиологических методов идентификации, однако выделенные изоляты сейчас не доступны в коллекциях для подтверждения этого вывода современными диагностическими методами. Двенадцать изолятов P. cichorii были изучены по комплексу биохимических признаков и 4 изолята (01, 04, 06 и 12), показавшие наибольшую агрессивность при проведении инокуляции растений-хозяев и табака, были использованы для секвенирования ДНК фрагмента гена 16S рРНК. Полученные фрагменты ДНК показали высокое сходство (99-100%) с последовательностями P. cichorii из Генбанка. Оценка вирулентности выделенных изолятов на ряде культурных растений, и однородность их биохимических признаков показали, что они представляют группу бактерий, специализированных на салате. | Lettuce (Lactuca sativa L.) is an annual herbaceous species of the genus Lettuce, Asteraceae family. As a vegetable crop, it is cultivated everywhere, including hydroponically. One of the common pathogens of lettuce is Pseudomonas cichorii, causing bacterial diseases of several other crops. The samples for the research were provided by a commercial manufacturer of lettuce grown on a flow-through hydroponic line under conditions of minimal microbial contamination. The study of phytopathogenic bacteria includes a number of stages, namely isolation of bacteria on semi-selective culture media and obtaining a pure culture of bacteria; setting a test for pathogenicity (virulence); studying the phenotypic properties of bacteria; determining the taxonomic position of the isolated strains by molecular methods. All studies were conducted in accordance with the standard methods of identification of phytopathogenic bacteria. As a result of the work, the distribution of the species Pseudomonas cichorii (Swingle 1925) Stapp 1928 in the hydroponic lettuce culture in the Russian Federation was confirmed. Although, according to the EPPO database, P. cichorii was first described in Russia in 1965 by microbiological methods, isolated bacteria are currently not available in microbiological collections to confirm this conclusion with appropriate diagnostic methods. Twelve isolates of P. cichoriiwere studied by a biochemical and phytopathological tests, and four isolates (01, 04, 06, and 12) that showed the greatest aggressiveness on host plants and tobacco leaves were identified by DNA sequencing of the 16S rRNA gene fragment. The obtained DNA fragments showed a high similarity (99-100%) with the sequences of P. cichoriifrom the Genebank. Evaluation of the virulence of the isolated isolates on a number of other cultivated plants, and the uniformity of their biochemical characteristics showed that they represent the lettuce specialized bacteria group.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation