用于測(cè)量擬南芥和小麥生長(zhǎng)表型的開(kāi)放式自動(dòng)化軟件包

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植物表現(xiàn)出由遺傳和環(huán)境因素決定的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)表型。隨著時(shí)間的推移，對(duì)生長(zhǎng)特征的表型分析是理解植物如何與環(huán)境變化相互作用以及對(duì)不同的處理作出反應(yīng)的關(guān)鍵方法。雖然衡量動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)特性的重要性得到了廣泛的認(rèn)可，但現(xiàn)有的開(kāi)放軟件工具在批圖像處理、多特征分析、軟件可用性和實(shí)驗(yàn)之間交叉引用的結(jié)果方面是有限的，使得自動(dòng)表型分析存在問(wèn)題。

作者介紹Leaf-GP（Growth Phenotypes），一個(gè)易用且開(kāi)放的軟件應(yīng)用程序，可以在不同的計(jì)算平臺(tái)上執(zhí)行。能夠從大型圖像數(shù)據(jù)集中自動(dòng)提取多種生長(zhǎng)性狀。該軟件已經(jīng)在諾維奇研究公園(NRP,UK)的擬南芥和小麥(Triticum aestivum)生長(zhǎng)研究中得到運(yùn)用。隨著時(shí)間的推移，通過(guò)量化一些生長(zhǎng)表型，作者已經(jīng)在幾個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下鑒定出不同基因型之間的不同植物生長(zhǎng)模式。

Leaf-GP工作流程及圖形用戶界面

Leaf-GP是一個(gè)復(fù)雜的軟件應(yīng)用程序，它提供了三種方法來(lái)量化大型圖像系列中的生長(zhǎng)表型。 作者在兩個(gè)生物學(xué)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，證明了它的有用性和高準(zhǔn)確度：（1）擬南芥基因型在兩種溫度條件下生長(zhǎng)性狀的量化; （2）隨著時(shí)間的推移測(cè)量溫室中的小麥生長(zhǎng)。 該軟件易用且可跨平臺(tái)，可以在Mac OS，Windows和HPC上執(zhí)行，并預(yù)裝了基于Python的開(kāi)放式科學(xué)庫(kù)。作者提出了如何將計(jì)算機(jī)視覺(jué)，圖像分析，機(jī)器學(xué)習(xí)和軟件工程整合到植物表現(xiàn)學(xué)軟件實(shí)施中。

來(lái)源：Plant Methods 22 December 2017.Leaf-GP: an open and automated software application for measuring growth phenotypes for arabidopsis and wheat.Ji Zhou, Christopher Applegate, Albor Dobon Alonso, Daniel Reynolds, Simon Orford, Michal Mackiewicz, Simon Griffiths, Steven Penfield and Nick Pullen.

https://doi.org/10.1186/s13007-017-0266-3