马铃薯是世界上仅次于小麦、玉米和水稻的第四大主食。芽眼较浅、形状规则的马铃薯最受顾客的青睐，因为具有这种表型的马铃薯更容易被加工生产成薯片和薯条，而且可以降低因剥皮产生的损失。因此，块茎外部表型的精确评估就在马铃薯育种中显得尤为重要。目前，对于马铃薯块茎形状以及芽眼密度和深度是基于主观肉眼视觉进行评估的，这种人工视觉评估方法很难精准地显示以上所述以及其他重要的、更复杂的几何特征。

这项研究介绍了一种3D图像分析方法，基于所采集的3D点云的曲率来评估马铃薯芽眼的数量和深度。本文对6个马铃薯品种的6个形状一致性的相关性状及其形状指数进行了测定。本文证明了三维图像分析技术可以高精度地估计土豆芽眼的数量和深度。此外，三个形状一致性特征可以为在区分品种提供有利的支撑。这项研究初步发现马铃薯块茎质量显著影响形状均匀性和芽眼数，而肥料处理仅对形状指数有影响，这需要用更大的样本量进行进一步的试验确认。

图1 点云生成的马铃薯块茎表面的三维网格(a)和标记识别芽眼

图2用于形状一致性相关性状测量的马铃薯块茎的俯视图和侧视图

来源: Liu J., Xu X., Liu Y., et al. Quantitative potato tuber phenotyping by 3D imaging[J]. Biosystems Engineering, 2021, 210(6):48-59.

编辑: 张玉