Цвет оболочки зерен злаков – важный признак, характеризующий содержание пигментов и метаболитов. Наличие пигментов в оболочке влияет на различные технологические свойства зерна: растения с темной окраской зерна являются более холодо- и засухоустойчивыми, а также обладают повышенной устойчивостью к действию патогенов. Такие свойства окрашенных растений связаны с высоким содержанием антиоксидантов, а также с дополнительной механической прочностью оболочек зерна. Темная окраска колоса ячменя может быть обусловлена синтезом и накоплением двух групп пигментов. Голубая и фиолетовая окраска зерна связана с синтезом антоцианов. Серую и черную окраску ячменя обуславливают пигменты меланины. Данные пигменты могут накапливаться в оболочках зерна самостоятельно, либо совместно, поэтому визуально определить, накопление каких именно пигментов обуславливает темный цвет зерна, затруднительно.
В исследовании будут использованы семена 125 образцов ячменя с темной окраской оболочек зерна с неизвестным пигментным составом, полученных из коллекции ячменя Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР), а также 41 образец с известным пигментным составом, определенных при помощи генотипирования и качественных реакций на антоцианы и меланин. Данная коллекция зерен была отфенотипирована по фиксированному протоколу: зерно принадлежащее одному генотипу насыпалось в чашку Петри и фотографировалось. Таким образом было получено несколько тысяч цифровых изображений, на основе которых можно оценить различные цветовые и текстурные характеристики зерен.
На Мастерской участникам предстоит разработать метод оценки пигментного состава зерна ячменя на основе анализа цифровых изображений с помощью алгоритмов компьютерного зрения и машинного обучения.
