彩色小麦籽粒色素含量无损检测方法技术

本发明专利技术涉及一种彩色小麦籽粒色素含量无损检测方法，是在不破坏籽粒的前提下，使用计算机测定彩色小麦的灰度值，从而可直接获得小麦籽粒色素含量的方法，并同时建立了彩色小麦籽粒灰度值与色素含量的数学模型。小麦籽粒的灰度值直接反映出籽粒颜色的深浅，彩色小麦籽粒颜色的深浅与其色素含量有一定的相关性，因此，测量彩色小麦籽粒灰度值即反映出小麦籽粒的色素含量，保证彩色小麦籽粒的完整性，以便对彩色小麦进行下一步的研究与应用。本发明专利技术提供的利用灰度值表示出彩色小麦籽粒色素含量的数学模型，利用此模型，能方便快速的计算出彩色小麦籽粒的色素含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于生物学领域生理学科。
技术介绍
彩色小麦是指籽粒果种皮或者糊粉层颜色与普通粒色小麦不同的小麦。彩色小麦与普通小麦相比，最直观的区别是粒色较深。目前已经报道的彩色小麦有紫粒、黑粒、蓝粒、蓝紫粒、绿粒等。彩色小麦是育种家采用“化学诱变” “物理诱变”和“远缘杂交” “基因导入”等育种方法，经过多年的精心选育而创造出来的。国外在1913年就已报道了不育的六倍体黑小麦，在1938年报道了可育的六倍体黑小麦。国内在1982年报道了著名小麦育种家李振声等从长穗偃麦草和普通小麦的杂交后代中获得了蓝粒小麦。但是，到目前为止， 彩色小麦品种少，且单一，用于农业生产的品种就更少。为了丰富小麦种质资源，促进小麦品种的多元化发展，满足人们对小麦制品的营养特色需求，所以，必须对彩色小麦的种质资源、籽粒色素遗传等展开深入研究。但是，目前关于彩色小麦的研究多仅限于彩色小麦的品质研究，而对于彩色小麦的粒色遗传研究较少。由于彩色小麦品种较少，且多为种质资源保存，种子量少；加之彩色小麦的遗传研究需要多个世代的种子，早代种子量少，每一粒种子包含一类基因型，破坏一粒种子就减少了育种的一个选择机会。因此，对彩色小麦色素遗传研究的同时，也需要保护彩色小麦籽粒的完整性，所以，这种无损检测彩色小麦籽粒色素含量的技术正满足了这种需要。据研究表明，彩色小麦籽粒中各类营养成分含量均显著高于白粒小麦。彩色小麦富含蛋白质、氨基酸以及碘、硒、钙、铁、锌等多种微量元素或矿物质，具有较高的营养保健价值。彩色小麦籽粒中富含然天然色素，其中以花青素类色素为主。花青素是一类水溶性色素，具有维持血管正常渗透压，减少血管脆性，扩张冠状动脉及抗氧化、抗突变、抗癌等多种保健功能。同时，天然色素具有纯天然、色泽鲜艳、对人类安全无毒，对食品饮料有较强的着色性及稳定性，可直接用于食品、医药、化妆品等行业。但是，由于不同品系间彩色小麦籽粒所含的色素种类和含量存在着显著差异，在不同条件下种植的小麦籽粒色素的积累也会发生变化。因此，在小麦籽粒上呈现出了不同的颜色及深浅。在彩色小麦籽粒色素含量的研究中，通常采用酸化乙醇法提取彩色小麦麸皮色素。但是用此方法提取色素必须破坏种子，导致经过色素含量测定的籽粒不能进行下一步的研究。因此，无损检测彩色小麦籽粒色素含量不仅保证了彩色小麦籽粒的完整性，而且还保证了彩色小麦籽粒进行下一步的研究或者应用。综上所述，彩色小麦具有较高的营养品质和良好加工品质，因此，优良彩色小麦品种的选育和应用研究日益受到人们的重视，成为近20年来我国育种工作的一个研究方向。彩色小麦一旦在小麦生产上大面积推广种植，开发成系列的彩色保健食品批量上市，对带动种植业结构调整，促进食品多元化和加工业的发展以及生化药品业的发展具有重要作用。所以，开展彩色小麦籽粒色素研究，无论对人类的生活，还是对小麦育种均具有重要的眉、ο
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种。彩色小麦籽粒特有的营养成分种类和含量与其颜色的深浅有一定的相关性，因此，通过无损测量彩色小麦籽粒色素含量即可反映该籽粒营养价值。用于彩色小麦育种的早代选择和籽粒色素的遗传研究。这种方法是建立在一个直接测量彩色小麦籽粒灰度值的基础上，通过利用数学模型计算而获得彩色小麦籽粒色素含量的方法。一种，是通过以下步骤实现的Al 随机选取一定数量的待测彩色小麦种子，并分别对籽粒进行编号，将其放置在扫描仪上。为了使获得的图像大小相同，且整齐，同时都能显示出小麦腹沟的位置。放置时使籽粒间的距离大致相同，籽粒腹沟向下整齐放置，获得整体扫描图像。依据每粒籽粒测定形状大小且包含小麦腹沟的原则，利用计算机软件设置网格线间隔和子网格，确定一个测定区域，依次测定每粒小麦种子的灰度值Xg。本步骤所述的计算机软件采用的是I^hotoshop CS4。利用酸化乙醇法提取经过A2测定灰度值后的彩色小麦籽粒单粒的色素。单粒籽粒编号与A2中测定灰度值的编号相同，即灰度值测定编号为“1”的籽粒，酸化乙醇法提取时亦编号为“1”，以此类推。利用酸化乙醇方法提取彩色小麦籽粒色素的步骤是①用感量为万分之一的天平称量彩色小麦籽粒单粒粒重(m/g)并编号记录。②准备IOml 95%乙醇与1.5 mol/L盐酸的混合液(85 15)。③将称重后的彩色小麦单粒籽粒于研钵中，加入少许95%乙醇与1. 5mol/L盐酸的混合液，进行充分研磨，转移至试管，然后分次加入混合液，使剩余的研磨物全部转移至试管。④最后将IOml混合液的剩余部分全部倒入试管，在室温下充分振荡。⑤将试管置于60°C水浴中提取证。⑥转速4 800 r/min离心10 min，将上清液转移至另一试管中。用紫外分光光度计测定提取液530nm处的吸光度值取步骤A3得到的上清液于比色皿中，用UV - M50型紫外分光光度计测定530nm处的吸光度值。重复三次，取其平均值作为该籽粒色素提取液的吸光度值。根据比吸光度法，计算彩色小麦籽粒色素含量E。我国食品添加剂标准化委员会建议采用比吸光度Ewlem ( Amax)表示色素含量 E = A / m 式中A — A4步骤得出的吸光度值/10 ；m -样品质量/g (即A3步骤中称量的单粒彩色小麦粒重)。按照A3—A5所述的步骤根据彩色小麦的编号依次测定、计算每粒小麦的色素含量E。建立彩色小麦籽粒灰度值与色素含量的数学模型。根据生物统计学中相关分析的原理，若一变量随另一变量的变化呈接近等比例的形式变化，则称两变量间呈线性相关。两变量之间存在相关关系的密切程度，可以用相关系数来度量。权利要求1. 一种，是通过以下步骤实现的Al 随机选取一定数量的待测彩色小麦种子，并分别对籽粒进行编号，将其放置在扫描仪上；放置时使籽粒间的距离大致相同，籽粒腹沟向下整齐放置，获得整体扫描图像；A2 依据每粒籽粒测定形状大小且包含小麦腹沟的原则，利用计算机软件设置网格线间隔和子网格，确定一个测定区域，依次测定每粒小麦种子的灰度值Xg;本步骤所述的计算机软件采用的是Wiotoshop CS4 ；A3 利用酸化乙醇法提取经过步骤A2测定灰度值后的彩色小麦籽粒单粒的色素；单粒籽粒编号与A2中测定灰度值的编号相同，即灰度值测定编号为“1”的籽粒，酸化乙醇法提取时亦编号为“1”，以此类推；①用感量为万分之一的天平称量彩色小麦籽粒单粒粒重(m/g)并编号记录；②准备IOml95%乙醇与1. 5 mol/L盐酸的混合液(85 15)；③将称重后的彩色小麦单粒籽粒于研钵中，加入少许95%乙醇与1.5mol/L盐酸的混合液，进行充分研磨，转移至试管，然后分次加入混合液，使剩余的研磨物全部转移至试管；④最后将IOml混合液的剩余部分全部倒入试管，在室温下充分振荡；⑤将试管置于60°C水浴中提取证；⑥以转速为4800r/min离心10 min，将上清液转移至另一试管中；A4 用紫外分光光度计测定提取液530nm处的吸光度值取步骤A3得到的上清液于比色皿中，用UV - M50型紫外分光光度计测定530nm处的吸光度值；重复三次，取其平均值得到提取液的吸光度值；A5 根据比吸光度法，计算彩色小麦籽粒色素含量E ；E = A / m 式中A —步骤A4得出的吸光度值/10 ；m -样品质量/g，即A3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹燕枰，黄玮，王振林，唐晓珍，孙兰珍，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：