关键词：
稻谷
菌群
凝胶电泳
图像处理
管理系统
摘要：
储粮微生物(细菌、真菌、放线菌)存在于稻谷从收获入库到储藏的各个阶段,一旦条件适宜便会迅速生长繁殖,对储藏稻谷的品质与安全有着重要影响。在储粮微生物中,又以真菌对储藏稻谷的危害最为严重,不仅直接导致储藏稻谷霉变,还能分泌真菌毒素危害人畜健康。不同储藏地点的稻谷中含有不同的真菌菌群,而稻谷在储藏过程中真菌菌群也在发生着不断的变化,这种变化受到储藏温度和湿度等储藏条件的影响。变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术作为一门分子生物学技术,被广泛用于微生物多样性和菌群演变的研究。1.本论文开发了一套储藏稻谷中真菌的菌群演变数据管理系统,并上线运行。该系统基于B/S架构,采用Spring + MyBatis作为开发框架,选择JSP作为服务器端.开发技术,Oracle作为数据库管理系统,Tomcat作为Web服务器。系统主要具备以下3种功能:(1)系统能够存储和查询不同真菌的镜下形态和培养特性,用户可以此为参考,对从储藏稻谷中分离到的真菌进行基本的形态学鉴定。(2)系统能够存储和查询不同储藏地点的稻谷在储藏过程中的菌群演变情况,储粮部门可以此为参考,从一定程度上判断稻谷的储藏阶段及霉变状况,更有针对性的选择合适的储粮条件,防止储藏稻谷霉变的发生和发展。(3)系统能够存储和查询不同真菌在不同实验条件下的DGGE条带位置,用户可以根据待检测样品的DGGE条带位置,从系统中检索到条带所对应的真菌,而无需送去测序,从而实现样品中真菌的快速检测。2.本论文研究了凝胶电泳图像的多种图像预处理方法,并用边缘检测法和角点检测法识别凝胶电泳图像中的条带。基于MATLAB GUI编程设计并开发了一款储藏稻谷中真菌的变性梯度凝胶电泳图像处理软件,软件针对不同质量的凝胶电泳图像提供了多种图像增强和去除噪声方法,并能够自动识别和定位凝胶电泳图像中的条带,对于无法自动识别的条带,软件也提供了手动分析功能。根据识别到的条带的位置信息,可以从储藏稻谷中真菌的菌群演变数据管理系统中检索对应的真菌,实现储藏稻谷中真菌的快速检测。将该软件与商业凝胶电泳图像处理软件Quantity One进行对比,在条带识别准确度上没有显著性差异,但在软件功能和运行速度上不如Quantity One,这与软件设计目的与开发环境有关。
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