[发明专利]一种甘薯茎蔓脆性的定量检测方法

说明书

本发明涉及一种甘薯茎蔓脆性的定量检测方法，通过对甘薯茎蔓节间的茎粗，以及简支梁弯曲试验方法测定其折断时的峰值强度，进而计算出茎蔓节间的弯曲应力，并以此作为衡量其脆性的量化指标。本发明具有仪器便携、操作简单、测量准确等优点，并且能在田间完成取样及测定工作，提高试验效率。相较于人工感官评价方法，本发明实现了甘薯茎蔓脆性的定量检测，可为叶菜型甘薯食味品质改良过程中的亲本选择及杂交后代品系筛选及评价提供技术支持。

技术领域

本发明涉及农业科学技术领域，特别是一种甘薯茎蔓脆性的定量检测方法。

背景技术

叶菜型甘薯是指甘薯茎尖生长点以下大约15厘米左右的嫩茎叶可作蔬菜用的专用型品种。与其它绿叶蔬菜相比，叶菜型甘薯含有丰富的营养组分及类黄酮和花青素等生物活性物质，同时在生产上也具有一次种植多茬收获、产量高、适应性广、耐夏季高温、经济效益高等诸多优点。近年来，叶菜型甘薯在选育上得到了迅速的发展，消费者对叶菜型甘薯认识和接受度也不断提升，使得叶菜型甘薯在全国各地得到较大面积的推广种植及消费利用。

与此同时，叶菜型甘薯育种及相关研究也遇到了一些瓶颈问题，主要表现为以下两点：一是由于亲本遗传背景较窄，导致各育成品种之间的同质化明显；二是新育成品种的品质特性没有明显提升，尤其在食味感官品质方面。其原因在于，叶菜型甘薯食味品质性状缺乏客观科学的定量评价标准，仅依赖育种人员的经验判断进行鉴定，严重影响了亲本材料的选择及杂交品系后代的评价。在以往的食味品质的评价时，均使用人工品尝法来鉴定；这一方法受制于评价人员的情绪、爱好、健康状况、感官灵敏度等不稳定因素，评价结果个体间差异明显，人为误差较大。因此，明确其食味品质性状理化特性及形成机理，并建立科学的定量评价方法及指标，是现阶段叶菜型甘薯相关基础研究的首要目标之一。

叶菜型甘薯食味品质是一个复杂的性状。其中，鲜嫩度是评价其食味品质优劣的重要经验指标之一，也是消费者判断叶菜型甘薯茎蔓可食价值的首要因素；因为鲜嫩度可以通过折断茎蔓的难易程度(即脆性程度)来进行快速判断。基于这一经验性的感官判断方法，说明脆性特征是叶菜型甘薯鲜嫩度在茎蔓力学强度特性方面的体现；也表明茎蔓脆性程度可用来衡量其鲜嫩度的重要指标。

脆茎性状是叶菜型甘薯鲜嫩度的主要表征因子。在茎部顶端多个节间脆性的有效维持，是体现其可食价值和消费者接受度的主要表现，也是与一般甘薯品种之间主要的差别表型特征之一。同时，叶菜型甘薯在蒸煮前，习惯需用手折断其茎蔓、叶柄等，以判断其是否为可食部分；这是也是衡量其脆性的简易方法。叶菜型甘薯某一节间的脆茎性状会随生长时间的累积而逐步丧失，即越靠近基部的节间则脆性越低，直至质地变韧而无法食用。综上所述，脆茎性状是决定叶菜型甘薯品质的关键因素之一；但目前却缺乏行之有效的准确评价方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种甘薯茎蔓脆性的定量检测方法，能够在田间进行快速测定，无需进行室内试验分析步骤，提高检测效率。

本发明采用以下方案实现：一种甘薯茎蔓脆性的定量检测方法，包括以下步骤：

步骤S1：选取甘薯茎蔓样品，从茎上的叶柄着生处剪去全部薯叶，并保留茎蔓顶端6个节间；

步骤S2：使用游标卡尺测定茎蔓各节间中部横截面的长径a，短径b的大小，并计算茎蔓节间的断面模数Z，计算公式具体为Z＝π×a²b/32；

步骤S3：根据简支梁弯曲试验方法，使用手持式测力计测定茎蔓折断时的峰值强度，其中两个支点的距离记为L；计算简支梁弯曲试验中的折断弯矩M，公式为M＝F×(L/4)；

步骤S4：根据步骤S2得到的断面模数Z和步骤S3得到的折断弯矩M，计算甘薯茎蔓的弯曲应力BS，用以以弯曲应力的大小作为量化甘薯茎蔓脆性程度的量化指标；计算公式为BS＝M/Z；

步骤S5：当计算节间的弯曲应力值小于5000g·mm-2时，则能够食用。