第34卷，第11期 2014年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
基于红外光谱的石斛品种判别分析
刘飞，王元忠，杨春艳，金航 1，玉溪师范学院物理系，云南玉溪653100
2，云南省农业科学院药用植钧研究所，云南昆明650200
Vol. 34,No. 11 -pp2968-2972
November,2014
摘要测试了30个品种206株石斛茎的红外光谱，光谱显示，石斛的主要物质成分为纤维素等多糖物质。用石斛的傅里叶变换红外光谱结合Wilks’Lambda逐步判别分析法对石斛品种进行识别研究，比较分析了不同的光谱范围和不同的训练样本数对识别结果的影响。对1800～1250cm一1光谱范围的287个变量进行品种判别分析，每个品种的训练样本分别为2，3，4，5，6个时，对训练样本的回判正确率都是100%；以余下的样本作为测试样本进行品种预测的正确率分别为79.4%，91.3%，93.0%，98.2%，100%。同时对 0900660090000000 样本情况，相同的判别分析方法进行判别分析比较，1800～1250，1800～1500和950600cm光谱范围的变量更适宜进行石晶种的判别分析；每个品种的训练样本达到3个及以上时，建立的模型判别分析结果较好。结果表明，傅里叶变换红外光谱结合逐步判别分析法对不同品种的石斛进行鉴别，能够较好的识别
石斛的品种，为石斛品种的鉴别提供了一种简便、易行的新方法。关键词红外光谱；判别分析；石斛；识别
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
DOI : 10. 3964 /j. issn. 1000-0593(2014 )11-2968-05
点，常用以分析研究物质内部分子结构定性或定量的信息，已广泛应用于中药材、林业、粮油食品等方面的研究。判别分析是根据已经掌握的事物分类情况，对每个类别、若干
石斛是名贵中药材，以茎人药，具有益胃生津、滋阴清热、润肺止咳、明目强身等功效。是兰科中最大的一个属，全球大约有1100种，主要分布于热带、亚洲和太平洋岛屿。我国约有63种，供作药用的约有39种，主要分布于云南、广西、广东、贵州、台湾等地门。由于市场需求量大，生长缓慢，野生资源少，部分石晶种的市场缺口较大。人工种植的石斛，产品质量良不齐，伪品较多。因此，建立一种简便、快捷的石斛品质控制和品种识别的方法很重要。
有关石斛品种的识别，通过性状鉴别、化学分析鉴别3的方法，或通过分子鉴别中的RAPD技术4]、DNA杂交可等方法进行鉴别，不仅复杂和繁项，而且耗时较长。近红外光谱鉴别，需每套仪器建立一个模型，且稳定性较差。博重叶变换红外光谱（FTIR）技术具有样晶用量少、前处理简便，测试分析快速、不损坏样品成分结构、灵敏度高等优
收稿日期：2013-12-10，修订日期：2014-03-03
样本的数据信息，总结出客观事物分类的规律性，建立判别模型，当遇到新的不知类别的样本时，根据总结出来的判别模型，来判别该样本所属类别的方法9]。此方法中的逐步判别法能够按照设定的规则将样本的变量信息逐一进行检验，筛选出对样本分类影响比较大的变量来建立判别模型进行判别分类。判别分析在经济、医学、烟草等方面应用比较广泛10.111，在植物的分类研究方面已有成功的应用报道，如肖波等利用判别分析结合高光谱成像技术对草坪晶种进行识别研究[12]，但此方法结合FTIR技术应用于石斛的鉴别研究报道尚未发现。本文用30个晶种、206株石解茎样晶的红外光谱，采用判别分析中的WilksLambda逐步判别法，按照 Fisher线性判别准则，构建石斛品种的红外光谱判别模型，选用不同的光谱范围和不同的训练样本情况进行判别分析研究，以期为石斛品种的准确识别提供简便快捷的新方法。
基金项目：国家自然科学基金项目(81260608)和农业部公益性行业科研专项项目(201303117)资助作者简介：刘飞，1974年生，玉溪师范学院物理系副教授
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