ЭлБиб

Аграрная наука Евро-Северо-Востока, №6(61), 2017 г.

[1], которая анализирует цифровые изображе-

ния зерновок, полученные с помощью сканера,

и выдает три параметра размеров (длина, ши-

рина, площадь) и три координаты цвета, рас-

считанные в цветовом трехмерном простран-

стве CIEL*a*b*, служащим одним из стандар-

тов при измерении цветовых характеристик.

Координаты цвета (L*, a* и b*), рассчитанные в

этом пространстве, являются аппаратно незави-

симыми и соответствуют зрительному воспри-

ятию человека. Координата L* (яркость или

светлота) измеряет изменение цвета от черного

(0) к белому (100). Координатные оси на пло-

скости, перпендикулярной оси L*, обозначают

a* и b*. Значения a* и b* в любой точке оси L*

отражают изменения цвета от зеленого через се-

рый к красному (a*) и от синего через серый к

желтому (b*). Близкие к нулю значения a* и b*

описывают оттенки серого. На основании значе-

ний трех координат рассчитываются обобщаю-

щие параметры C и h*, позволяющие описывать

цвет объектов численно [3]. Насыщенность C

(chroma) рассчитывается как (a*

+ b*

)

. Тон

(собственно цвет) h* (hue angle) рассчитывается

в градусах как arctangent b*/a* [2]. Для проведе-

ния имидж-анализа использовали сканер марки

Epson Perfection V19, его предварительно кали-

бровали с помощью цветовой шкалы Munsell

Color Checker Mini согласно инструкции раз-

работчиков программы [1]. При сканировании

устанавливали разрешение 300 dpi.

Анализировали длину, ширину и цвет се-

мян 23 образцов ржи, с акцентом на анализ цве-

товых характеристик. Каждый образец включал

от 68 до 223 зерновок разных лет урожая. Ма-

териал был разбит на четыре группы с разной

окраской семян. Первая группа включала 11

образцов с желтой окраской семян. Семь из них

(№1-№7 в таблице) являются безантоциановы-

ми мутантами. Безантоциановость ‒ отсутствие

антоциана на всем растении, включая зерновки,

является следствием гомозиготности по соот-

ветствующим рецессивным мутациям

vi1

(№1

и №2) и

vi2-vi6

(№3-№7 соответственно). Четыре

образца с желтыми семенами (№8-№11) харак-

теризуются отсутствием антоциана только в зер-

новках. Отсутствие антоциана определяется го-

мозиготностью (

) по рецессивной аллели гена

. Пять зеленозерных образцов (№12-№16) несут

доминантные аллели в этом гене, благодаря их

действию антоцианы синтезируются в алейроно-

вом слое зерновки. Две формы (№17-№18) имеют

зерно коричневой окраски. Образец под номером

17 является инбредной линией, полученной на ос-

нове скрещивания двух форм с установленными

генами

(violet seed) и

vi1

. Путём самоопыления

отдельных растений в последующих поколени-

ях выделена форма гомозиготная по этим генам.

Предполагаемый генотип этой формы

vi1

подтверждён в контрольных скрещиваниях.

Возможно, что и коричневая окраска зерновок

у формы №18 также объясняется взаимодействи-

ем генов

vi1

. Пять изученных образцов го-

мозиготны по гену фиолетовой окраски зерна.

Образцы под номерами 19 и 20 представляют уро-

жай разных лет формы генетической коллекции

ГК-14, поддерживаемой путем групповой изоля-

ции растений. Образец №23 является высокоин-

бредной линией, выделенной путем инбридинга

из ГК-14. Образцы 21 и 22 представляют урожай

зерна разных лет яровой фиолетовозёрной фор-

мы, полученной в свое время на основе озимой

формы с фиолетовым зерном.

Результаты и их обсуждение

Оценка

размеров и цвета отдельных зерновок в боль-

ших выборках дает малые значения стандарт-

ных ошибок, поэтому в пределах каждой выде-

ленной группы, как и во всем материале в це-

лом, можно выделить образцы, различающиеся

по значениям отдельных параметров. Наиболее

крупным зерном среди изученных форм харак-

теризуются открытоопыляемые сорта. Это бе-

лозерный сорт Esto (№2) и сорт Вятка 2 (№16),

который был представлен специально отобран-

ной фракцией зеленых семян. Из данных та-

блицы 1 следует, что семена Вятки 2 длиннее

(10,3±0,11 мм против 9,5±0,1 мм), чем семена

Esto (P <0,01) и не отличаются по ширине ‒

2,9±0,03 мм против 3,0±0,03 мм.

Измерение семян на основании обработки

цифровых изображений имеет ряд достоинств

по сравнению с ручными измерениями. Это не-

сравненно более высокая производительность,

их бóльшая точность и объективность. Измере-

ние сотен семян занимает несколько минут.

Точность и объективность измерения до-

стигаются аппроксимацией проекции зерновки

эллипсом и расчетом его меньшего (ширина) и

большего (длина) диаметров, вне зависимости

от ориентации бороздки зерна относительно

стекла сканера. Эти же достоинства проявля-

ются при анализе цвета зерна. В этом случае на

первый план выходит возможность представ-

ления цвета отдельных зерновок в виде чисел.

Это позволяет использовать численные харак-

теристики цвета для математической обработ-

ки данных, в частности, для разработки мето-

дов неразрушающего анализа качества зерна.

Анализ цвета проводили по группам образцов

с разным цветом семян (табл.).

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека