我們吃的大多數植物性食物不是種子就是種子衍生的產品。因此,作物改良計劃中的大部分資源都投入到優良種子的選育上。種子大小和形狀等參數的準確測量對于旨在提高產量的育種工作和側重于發現調節種子大小的遺傳組成的基礎研究都是至關重要的。
為了滿足這一需求,我們開發了一個開源的圖形用戶界面(GUI)軟件SeedExtractor,它可以確定種子大小和形狀(包括面積、周長、長度、寬度、圓度等)以及種子顏色,并能夠以高效的方式處理大量圖像。SeedExtractor分析圖像的速度很快,每張只需要約2s。由于軟件是開源的,因此用戶可以對其進行修改以滿足更具體的需求。
首先,加載種子圖像,設置種子圖像的參數并進行參數測試以確保最佳設置;然后,進行批處理,提取種子性狀。圖2 SeedExtractor的圖形用戶界面(圖中數字表示使用應用程序的分步指南)通過對231份水稻成熟種子的分析,證明了SeedExtractor的適應性。我們鑒定了水稻種子長度(GS3)和寬度(qSW5/GW5)的已知基因座,證明了SeedExtractor在提取種子表型和加速性狀發現方面的準確性。因為SeedExtractor能評估其他相機拍攝的圖像,因此其多功能性可以擴展到平板掃描圖像之外??偠灾琒eedExtractor是一個可用于確定作物產量相關關鍵性狀的公開應用程序。SeedExtractor處理具有不同數量種子的圖像(A)和具有不同分辨率水平的圖像(B)的時間。圖6 成熟籽粒長度(上圖)和寬度(下圖)全基因組關聯分析的曼哈頓圖紅色水平虛線表示顯著性閾值水平的截止線。種子長度(GS3)和寬度(qSW5)的已知基因座用紅色箭頭突出顯示。由于相關研究內容非常專業,難免有些理解不準確或者編輯整理的疏漏,請以英文原文為準。
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