一种新型基于图像的花粉活力高通量表型分析工具:评估葡萄品种内和品种间的多样性

作者:谷丰光电 来源: 时间:2018-01-17 10:54:16 次数:

该框架成功地用于分析大量收集的葡萄品种样品的花粉活力。

一种新型基于图像的花粉活力高通量表型分析工具:评估葡萄品种内和品种间的多样性

自动检测和活性花粉计数

一定条件下,低花粉活力可能限制葡萄产量,而造成葡萄种植者的经济损失。通常通过对花粉粒染色过程中存在的可活的和不可存活的花粉粒数量来进行评估。尽管人工计数是最简单和最敏感的方法,但这是一项费时费力的过程。因此,新的基于图像的方法可以帮助客观、准确和具有成本效益的表型这些特征。

作者介绍PollenCounter,用于高通量的花粉活力的表型分析工具。该工具将着色的花粉粒的RGB图像分割成其主通道,保留红色和绿色的分割图像(分别包含总的和仅存活的花粉颗粒的信息),以便随后对感兴趣区域(花粉粒)进行分离和计数。该框架成功地用于分析大量收集的葡萄品种样品的花粉活力。结果显示,具有非常低的花粉生活力的品种(如Corinto Bianco;存活力:14.1±1.3%)与其他具有非常低的不育花粉粒(Cuelga;存活率:98.2±0.5%)的品种具有很大的遗传变异性。在几个克隆的无性系中也观察到了广泛的变异性。Tempranillo Tinto(第一季从97.9±0.9到60.6±5.9%)。有趣的是,第二季对这个性状的评估揭示了不同的基因型对环境的敏感性。

一种新型基于图像的花粉活力高通量表型分析工具:评估葡萄品种内和品种间的多样性

两种典型低、高活性花粉样本的原始图像和处理图像

PollenCounter的使用将有助于不同领域,包括遗传学研究、作物改良和育种策略,这些都需要快速、精确和准确的结果。考虑到它的灵活性,它不仅可以用于葡萄,还可以用于其他种类的花粉粒的鉴别染色。在一个物种层面上观察到的广泛的表型多样性,以及对特定品种和克隆的鉴定在这一性状上有很大的差异,为进一步的分析在葡萄藤中雄性不育的生理和遗传原因奠定了基础。

关键词:计算机视觉,植物表型工具


来源:Plant Methods. 9 January 2018.A new image-based tool for the high throughput phenotyping of pollen viability: evaluation of inter- and intra-cultivar diversity in grapevine.Javier Tello, María Ignacia Montemayor, Astrid Forneck and Javier Ibáñez.