CN104897677B - 一种分析小麦胚乳蛋白体空间分布规律的方法 - Google Patents

一种分析小麦胚乳蛋白体空间分布规律的方法 Download PDF

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本发明属于生物科学、农业科学和食品科学技术领域，具体涉及一种分析小麦胚乳蛋白体空间分布规律的方法。该方法包括小麦胚乳图像的获取、显微结构图像的处理、蛋白体面积的分析和蛋白体空间分布规律图的绘制的步骤。本发明整个分析过程简单易于操作，易被大部分科研工作者接受；使用Photoshop魔棒对蛋白体进行着色和切片工具对胚乳细胞显微图像进行划分准确度高，误差极小；(3)Image‑Pro Plus软件能准确识别每个蛋白体的面积，结果细致到像素级别，准确性大，可信度高。

Description

一种分析小麦胚乳蛋白体空间分布规律的方法
技术领域
本发明属于生物科学、农业科学和食品科学技术领域，具体涉及一种分析小麦胚乳蛋白体空间分布规律的方法。
背景技术
蛋白质是小麦种子胚乳贮藏物质的重要组成成分，它积累在蛋白体中。蛋白体的含量和空间分布会影响胚乳的品质性状及小麦最终的品质和产量。近年来关于蛋白体在小麦胚乳中的分布状况引起了国内外科研工作者的关注。据文献报道，小麦蛋白体主要在靠近糊粉层的胚乳细胞中积累，而胚乳中央细胞中积累较少。前人曾使用软件统计了胚乳细胞中蛋白体的分布特征，但该法仅限于几个区域蛋白体分布特征的分析，关于胚乳区域的划分纯粹依靠人眼和操作经验，主观性大、准确度不高、各区域的划分不清晰。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种分析小麦胚乳蛋白体空间分布规律的新方法。使用Photoshop和Image-Pro Plus图像分析软件对小麦胚乳蛋白体的空间分布特征进行分析极具科学性、合理性和准确性，基本上克服了以上测定方法存在缺点和不足。
本发明所述的一种分析小麦胚乳蛋白体空间分布规律的新方法，包括以下步骤：
(1)小麦胚乳图像的获取。取新鲜的小麦颖果，经树脂包埋、切片、染色、拍照获得小麦胚乳的显微结构图像。
(2)显微结构图像的处理。用Photoshop软件打开显微图像，使用工具栏的魔棒工具将蛋白体着色。在左边工具栏选择切片工具，然后在图像区域右击选择划分切片。在弹出的对话框中选择垂直划分为20个切片，点击确定，完成图像的切片分割。在软件的文件栏里选择存储为Web和设备所用格式后点击存储，在images文件夹里可找到以完成切片的显微结构图像。
(3)蛋白体面积的分析。用Image-Pro Plus软件依次打开切片图像，使用菜单栏上的Count and measure objects按钮，弹出count/size窗口。点击select color进入Segmentation窗口，使用吸管工具的颜色识别功能选择图像上的蛋白体区域，返回上级窗口。点击Count按钮即完成蛋白体面积的计算。
(4)蛋白体空间分布规律图的绘制。将统计数据导入Excel中整理，使用Origin作图软件绘制小麦胚乳蛋白体的空间分布规律。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)整个分析过程简单易于操作，易被大部分科研工作者接受。
(2)使用Photoshop魔棒对蛋白体进行着色和切片工具对胚乳细胞显微图像进行划分准确度高，误差极小。
(3)Image-Pro Plus软件能准确识别每个蛋白体的面积，结果细致到像素级别，准确性大，可信度高。
附图说明
图1是小麦胚乳显微结构图；
图2是蛋白体着色后的胚乳显微结构图；
图3是用Photoshop软件切片工具切片后的显微结构图；
图4是用Photoshop软件完成图像切片后的图片；
图5是Photoshop新建的细胞总面积参考图；
图6是Image-Pro Plus软件中的Count/size窗口；
图7是Image-Pro Plus软件中的Segmentation窗口；
图8是用Image-Pro Plus软件完成蛋白体面积计算后的数据；
图9是用Origin软件绘制的小麦胚乳细胞蛋白体空间分布规律图。
具体实施方式
以下以小麦开花后18天的颖果为例展示本方法的具体操作过程：
1.新鲜的样品经树脂包埋、切片、染色、观察、拍照获得小麦胚乳显微结构图，其中灰黑色团状物为蛋白体(图1)。
2.用Photoshop软件的魔棒工具将显微结构图中蛋白体着色(深黑色)，增加蛋白体和周围背景的反差(图2)。
3.选择Photoshop软件工具栏的切片工具，在图像区域右击选择划分切片，在弹出的对话框中选择垂直划分为20个切片，点击确定，完成图像的切片分割(图3)。
4.在Photoshop文件菜单中选择存储为Web和设备所用格式，在弹出的菜单中选择存储，获得切片后的20张胚乳显微结构图(图4)。
5.在Photoshop中新建一个和切片后的图像相同分辨率和像素的图片(图5)，作为细胞总面积的参考。
6.用Image-Pro Plus软件依次打开切片图像，使用菜单栏上的Count andmeasure objects按钮，弹出Count/size窗口(图6)。点击select color进入Segmentation窗口，使用吸管工具的颜色识别功能选择图像上的蛋白体区域(图7)，返回上级窗口。点击Count按钮即完成蛋白体面积的计算(图8)。
7.在Excel中计算出20张切片中蛋白体的相对面积，用Origin绘图软件绘制出胚乳中蛋白体的空间分布图(图9)，由图可知，从胚乳外层细胞到内层细胞蛋白体的相对面积总体呈递减的区域，其中在第三层达到最大值。

Claims (1)

1.一种分析小麦胚乳蛋白体空间分布规律的方法，其特征在于由以下步骤组成：
(1)小麦胚乳图像的获取：取新鲜的小麦颖果，经树脂包埋、切片、染色、拍照获得小麦胚乳的显微结构图像；
(2)显微结构图像的处理：用Photoshop软件打开显微结构图像，使用工具栏的魔棒工具将蛋白体着色；在工具栏选择切片工具，将图像垂直划分为20个切片，在Photoshop软件的文件栏里选择存储为Web和设备所用格式后点击存储，在images文件夹里可找到以完成切片的显微结构图像；
(3)蛋白体面积的分析：用Image-Pro Plus软件依次打开切片图像，使用菜单栏上的Count and measure objects按钮，弹出count/size窗口；点击select color进入Segmentation窗口，使用吸管工具的颜色识别功能选择图像上的蛋白体区域，返回上级窗口；点击Count按钮即完成蛋白体面积的计算；在Count/size窗口中的View下拉菜单中选择Statistics查看蛋白体面积统计数据；
(4)蛋白体空间分布规律图的绘制：将统计数据导入Excel中整理，使用Origin作图软件绘制小麦胚乳蛋白体的空间分布规律。
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