《Talanta》:Analytical Advances in Citrus Disease Detection: Conventional Molecular Assays and Emerging Analytical Technologies
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由真菌、细菌和病毒病原体引起的柑橘病害持续威胁着全球柑橘生产,迫切需要能够实现准确、快速且可现场部署的疾病诊断的分析技术。本综述严格评述了柑橘病害诊断的演进,涵盖了传统分子和免疫学方法以及新兴的电化学、光谱学、成像和人工智能(AI)辅助分析方法。特别关注分析性
由真菌、细菌和病毒病原体引起的柑橘病害持续威胁着全球柑橘生产,迫切需要能够实现准确、快速且可现场部署的疾病诊断的分析技术。本综述严格评述了柑橘病害诊断的演进,涵盖了传统分子和免疫学方法以及新兴的电化学、光谱学、成像和人工智能(AI)辅助分析方法。特别关注分析性能,包括灵敏度、选择性、可重复性、基质效应、分析稳健性和实际适用性,以及纳米材料和先进传感界面对提高分析能力的贡献。讨论了包括聚合酶链反应(PCR)、定量PCR(qPCR)、酶联免疫吸附测定(ELISA)和侧向层析检测(LFA)在内的传统技术,以及电化学生物传感器、拉曼光谱(RS)、表面增强拉曼光谱(SERS)、激光诱导击穿光谱(LIBS)、高光谱成像(HSI)、荧光方法和遥感技术的最新进展。本综述进一步探讨了化学计量学、机器学习和深度学习在从复杂多维数据集中提取诊断信息方面日益重要的作用,并讨论了它们与物联网(IoT)架构和精准农业的集成,以实现持续病害监测和决策支持。除分析性能外,还全面讨论了与技术就绪度、标准化、可扩展性、商业化、监管认可、外部验证和现场实施相关的关键挑战。总体而言,证据表明未来的柑橘病害诊断将依赖于可互操作且互补的分析工作流程,将分子特异性与电化学、光谱学、成像和计算技术相结合,以实现早期病害检测、精准植物卫生管理和真实农业条件下的稳健决策。
1. 引言
柑橘作物是全球最具经济意义的水果商品之一,支撑着鲜果市场和果汁产业。巴西在甜橙和橙汁生产与出口方面处于领先地位,中国、美国、墨西哥、南非、埃及和西班牙也在全球柑橘生产中占据战略位置。尽管果园管理和育种项目取得进展,柑橘生产力仍受到真菌、细菌和病毒性病害的严重威胁