Учёные разработали новую стратегию для сбора и анализа феномена риса на основе изображений

Исследователи из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук и группы профессора Ян Ваньненга из Хуачжунского сельскохозяйственного университета разработали стратегию для сбора и анализа 58 признаков на основе изображений (i-признаков) на протяжении всего периода роста риса.

Исследование опубликовано в Plant Phenomics.

На основе полученных i-признаков феномена до 84.8% фенотипической дисперсии урожайности риса можно было объяснить восемью признаками из всех рассмотренных i-признаков. Эти признаки можно использовать для прогнозирования конечной урожайности риса лучше, чем прогнозы, выполненные с другими группами признаков.

Результаты показывают, что полученные i-признаки могут всесторонне отражать статус роста риса, за исключением конечной урожайности.

Для дальнейшего изучения хорошей адаптации модели роста и развития сельскохозяйственных культур к окружающей среде, которая также демонстрировала высокую сопряжённость с широтой региона селекции, регион селекции был разделён на разные уровни широты.

Интересно, что помимо того, что HS риса japonica показал усиливающуюся отрицательную корреляцию с широтой региона, некоторые признаки показали корреляции с региональной широтой со значительными различиями между группами линий риса. Например, PanicleTPA и TFN риса indica, что может объяснить разницу в урожайности разных сортов риса с разницей в географической среде региона селекции.

Кроме того, различия подвидов риса были проанализированы с использованием фенотипических признаков на основе изображений. Помимо PlantYpar, указывающего на степень старения на уровне целого растения и листа, термины HS, AveLW и PanicleYPA также показали значительные различия.

Кроме того, PCA также был выполнен для характеристик линий риса в органо-временном измерении, а GWAS с использованием PC-оценок был использован для идентификации генетических факторов. Среди PC-значений органных и временных признаков, QTL на хромосоме 3 с ведущим SNP на хромосоме 3: 24262598 был обнаружен как органными, так и временными PC, что указывает на то, что этот локус заслуживает дальнейшего изучения в будущем с подтверждением на более крупных панелях.

В качестве доказательства концепции это исследование демонстрирует потенциальную ценность этого подхода в исследованиях высокопроизводительной феномики и служит ориентиром для дальнейших аналогичных исследований в будущем.