Rapid characterization of molecular chemistry, nutrient make-up and microlocation of internal seed tissue
Notice bibliographique
Résumé
Wheat differs from corn in biodegradation kinetics and fermentation characteristics. Wheat exhibits a relatively high rate (23% h(-1)) and extent (78% DM) of biodegradation, which can lead to metabolic problems such as acidosis and bloat in ruminants. The objective of this study was to rapidly characterize the molecular chemistry of the internal structure of wheat (cv. AC Barrie) and reveal both its structural chemical make-up and nutrient component matrix by analyzing the intensity and spatial distribution of molecular functional groups within the intact seed using advanced synchrotron-powered Fourier transform infrared (FTIR) microspectroscopy. The experiment was performed at the U2B station of the National Synchrotron Light Source at Brookhaven National Laboratory, New York, USA. The wheat tissue was imaged systematically from the pericarp, seed coat, aleurone layer and endosperm under the peaks at approximately 1732 (carbonyl C=O ester), 1515 (aromatic compound of lignin), 1650 (amide I), 1025 (non-structural CHO), 1550 (amide II), 1246 (cellulosic material), 1160, 1150, 1080, 930, 860 (all CHO), 3350 (OH and NH stretching), 2928 (CH(2) stretching band) and 2885 cm(-1) (CH(3) stretching band). Hierarchical cluster analysis and principal component analysis were applied to analyze the molecular FTIR spectra obtained from the different inherent structures within the intact wheat tissues. The results showed that, with synchrotron-powered FTIR microspectroscopy, images of the molecular chemistry of wheat could be generated at an ultra-spatial resolution. The features of aromatic lignin, structural and non-structural carbohydrates, as well as nutrient make-up and interactions in the seeds, could be revealed. Both principal component analysis and hierarchical cluster analysis methods are conclusive in showing that they can discriminate and classify the different inherent structures within the seed tissue. The wheat exhibited distinguishable differences in the structural and nutrient make-up among the pericarp, seed coat, aleurone layer and endosperm. Such information on the molecular chemistry can be used for grain-breeding programs for selecting a superior variety of wheat targeted for food and feed purposes and for predicting wheat quality and nutritive value in humans and animals. Thus advanced synchrotron-powered FTIR technology can provide a greater understanding of the plant-animal interface.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».