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高通量植物表型数据标准化

高通量植物表型数据标准化

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2020-12-27 06:10
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【概要描述】

高通量植物表型数据标准化

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在高通量植物表型(HTPP)系统中,播种时间通常作为拟南芥(Arabidopsis thaliana)实验的时间参考(而这是在种子萌发均匀假设的前提下)。然而,即使在相同环境条件下,每粒种子的发育轨迹也不同。因此会导致定量表型方法差异增加。为了克服这一问题,本文开发了植物发育数字平差(DAPD)标准化方法。DAPD通过参考植株早期发展阶段,以自动化的方式进行HTPP测量。每个测量系列时间线被转移到同一个参考时间,由时间序列测量的多个时间点的相互关系确定标准化,可能包括莲座面积、叶大小和数量。

 

在相同环境条件下生长的2株邻近拟南芥幼苗(生态型Col-0)的发育差异

 

DAPD方法通过减少数量性状在时间序列上的统计离散度,提高表型测量准确性。本文应用DAPD评估拟南芥植株的相对生长速率,并证明了它提高测量值的一致性,允许个体之间进行信息比较。结果发现,与播种时间相比,应用DAPD的标准化方法处理的方差减少了5倍。在非标准化数据集上,DAPD方法也比任何其他集中趋势技术识别出更多的异常值。

 

非标准化和标准化投影莲座丛数据集的均值和标准差

 

非规范化和规范化数据集之间的标准差(SD)比较

 

综上所述,DAPD是控制植物表型数据集中发育时间差异的有效方法。原则上,它可以应用于来自任何物种/性状组合的HTPP数据,可以定义相关的发育规模。

 

使用DAPD自动检测出具有异常生长特征的病原体感染植物

 

来源:

Lozano-Claros D, Meng X, Custovic E, et al. Developmental normalization of phenomics data generated by high throughput plant phenotyping systems. Plant Methods (2020) 16:111. https://doi.org/10.1186/s13007-020-00653-x.

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