Optimization of the “Germinator” as a complement for the analysis of seed germination quality in rice (Oryza sativa L.)
Introduction. The use of digital image analysis with the “Germinator” allows the automatic evaluation of seed germination. In addition to maximum germination, other parameters associated with seed germination vigor can be quantified simultaneously. Objective. To optimize the “Germinator” as a comple...
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| Veröffentlicht in: | Agronomía mesoamericana 2022-09, Vol.33 (1) |
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| Format: | Artikel |
| Sprache: | eng |
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| Online-Zugang: | Volltext |
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| creator | Hernández Pridybailo, Andrés Zerpa Catanho, Dessireé Vega López, Marialicia Vargas Ramírez, Ester Zúñiga Centeno, Adonay Barboza Barquero, Luis |
| description | Introduction. The use of digital image analysis with the “Germinator” allows the automatic evaluation of seed germination. In addition to maximum germination, other parameters associated with seed germination vigor can be quantified simultaneously. Objective. To optimize the “Germinator” as a complement for the automatic analysis of seed germination quality in rice. Materials and methods. The experiments were conducted at the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) from 2015 to 2018. The “Germinator” software package was optimized on the Palmar 18 variety, and then tested with a panel of 126 rice seed samples comprising fourteen varieties. The germination curves were quantified, the automatically acquired data were compared with manual counting based on radical protrusion and a standardized method. Besides, accelerated aging and controlled aging experiments were conducted to show the sensibility of the automatic method. Results. The relationship between germination quantified automatically and quantified manually was high (R2= 0.99). Maximum germination, quantified by image analysis, ranged from 69 % to 100 % in the panel of 126 samples. The correlation between germination assessed by digital images and the standard method was rho (spearman)= 0.34. The “Germinator” allowed the simultaneous quantification of other variables associated with seed vigor, such as the t50 parameter, which is the time the seed lot takes to reach 50 % of the germination. In addition, the automatic method revealed the differential effect of two seed aging protocols. Conclusions. The use of digital image analysis made it possible to evaluate automatically seed germination based on radicle protrusion and also made it possible to quantify other complementary variables associated with seed vigor (t50).
Introducción. El uso de análisis de imágenes digitales con el “Germinator” permite evaluar la germinación de las semillas de forma automática. Además de la germinación máxima, se pueden cuantificar otros parámetros asociados al vigor de forma simultánea. Objetivo. Optimizar el “Germinator” como complemento de análisis automático de calidad germinativa de semillas de arroz. Materiales y métodos. Los experimentos se realizaron en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) durante el 2015 al 2018. Se optimizó el paquete de software denominado “Germinator” en la variedad Palmar 18 y después se probó con un panel de 126 muestras de semillas de arroz compues |
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Introducción. El uso de análisis de imágenes digitales con el “Germinator” permite evaluar la germinación de las semillas de forma automática. Además de la germinación máxima, se pueden cuantificar otros parámetros asociados al vigor de forma simultánea. Objetivo. Optimizar el “Germinator” como complemento de análisis automático de calidad germinativa de semillas de arroz. Materiales y métodos. Los experimentos se realizaron en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) durante el 2015 al 2018. Se optimizó el paquete de software denominado “Germinator” en la variedad Palmar 18 y después se probó con un panel de 126 muestras de semillas de arroz compuesta por catorce variedades. Se cuantificaron curvas de germinación, los datos obtenidos de forma automática se compararon con conteos manuales de protrusión radicular y con una metodología estandarizada. Además, se realizaron experimentos de envejecimiento acelerado y envejecimiento controlado para mostrar la sensibilidad del método automatizado. Resultados. La relación entre la germinación obtenida de forma automática y la cuantificada de forma manual fue alta (R2= 0,99). La germinación máxima, cuantificada por medio del análisis de imágenes varió de 69 % a 100 % en el panel de 126 muestras. La correlación entre la germinación evaluada mediante imágenes digitales y el método estándar fue de rho (spearman)= 0,34. El “Germinator” permitió cuantificar de forma simultánea otras variables asociadas con el vigor de las semillas, como el parámetro t50, que es el tiempo que la muestra de semillas toma para alcanzar el 50 % de la germinación. Además, el método automático reveló el efecto diferenciado de dos protocolos de envejecimiento. Conclusiones. El uso de análisis de imágenes en arroz permitió evaluar la germinación de forma automática basado en la protrusión radicular y también posibilitó cuantificar otras variables complementarias asociadas al vigor de la semilla (t50).</description><identifier>ISSN: 2215-3608</identifier><identifier>ISSN: 1021-7444</identifier><identifier>DOI: 10.15517/am.v33iEspecial.50954</identifier><language>eng</language><subject>0000 ; 0001 ; 0002 ; 0003 ; 1 Recepción: 9 de mayo ; 1007 ; 1136 ; 15517 ; 1961 ; 2 Universidad de Costa Rica ; 2022 ; 2022e ; 229 “I ; 3 Universidad de Hohenheim ; 3507 ; 3608 ; 4 Universidad de Illinois Urbana ; 4140 ; 5043 ; 50954https ; 6598 ; 7651 ; 7703 ; 8733 ; 8953 ; 9516 ; accelerated aging ; Aceptación: 20 de julio ; adonayzc@gmail ; agromeso ; Alemania ; andres ; Artículo científicoVolumen 33(Especial): Artículo 50954 ; barboza@ucr ; calidad de semillas ; Centro para Investigaciones en Granos y Semillas ; Champaign ; com (https ; controlled aging ; Costa Rica ; cr (autor para la correspondencia ; cr (https ; Departamento de Fisiología de la Nutrición de los Cultivos ; doi:10 ; dpz2@illinois ; edu (https ; Energía y Medio Ambiente ; envejecimiento acelerado ; envejecimiento controlado ; Estados Unidos de América ; Este trabajo formó parte del proyecto de investigación B4 ; ester ; fenotipado ; hernandezpridybailo@ucr ; https ; Illinois ; index ; indexAGRONOMÍAMESOAMERICANAAgronomía Mesoamericana ; Instituto de Sostenibilidad ; ISSN 2215 ; luisorlando ; marialicia ; Montes de Oca ; orcid ; org ; phenotyping ; php ; revistas ; San José ; San Pedro ; seed quality ; Stuttgart ; TSKÌR: prototipo de alto rendimiento para cuantificar germinación de semillas” de la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad de Costa Rica ; ucr ; Urbana ; v33iEspecial ; vargas15@ucr ; vega@ucr ; vigor</subject><ispartof>Agronomía mesoamericana, 2022-09, Vol.33 (1)</ispartof><rights>LICENCIA DE USO: Los documentos a texto completo incluidos en Dialnet son de acceso libre y propiedad de sus autores y/o editores. Por tanto, cualquier acto de reproducción, distribución, comunicación pública y/o transformación total o parcial requiere el consentimiento expreso y escrito de aquéllos. Cualquier enlace al texto completo de estos documentos deberá hacerse a través de la URL oficial de éstos en Dialnet. Más información: https://dialnet.unirioja.es/info/derechosOAI | INTELLECTUAL PROPERTY RIGHTS STATEMENT: Full text documents hosted by Dialnet are protected by copyright and/or related rights. This digital object is accessible without charge, but its use is subject to the licensing conditions set by its authors or editors. Unless expressly stated otherwise in the licensing conditions, you are free to linking, browsing, printing and making a copy for your own personal purposes. All other acts of reproduction and communication to the public are subject to the licensing conditions expressed by editors and authors and require consent from them. Any link to this document should be made using its official URL in Dialnet. 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The use of digital image analysis with the “Germinator” allows the automatic evaluation of seed germination. In addition to maximum germination, other parameters associated with seed germination vigor can be quantified simultaneously. Objective. To optimize the “Germinator” as a complement for the automatic analysis of seed germination quality in rice. Materials and methods. The experiments were conducted at the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) from 2015 to 2018. The “Germinator” software package was optimized on the Palmar 18 variety, and then tested with a panel of 126 rice seed samples comprising fourteen varieties. The germination curves were quantified, the automatically acquired data were compared with manual counting based on radical protrusion and a standardized method. Besides, accelerated aging and controlled aging experiments were conducted to show the sensibility of the automatic method. Results. The relationship between germination quantified automatically and quantified manually was high (R2= 0.99). Maximum germination, quantified by image analysis, ranged from 69 % to 100 % in the panel of 126 samples. The correlation between germination assessed by digital images and the standard method was rho (spearman)= 0.34. The “Germinator” allowed the simultaneous quantification of other variables associated with seed vigor, such as the t50 parameter, which is the time the seed lot takes to reach 50 % of the germination. In addition, the automatic method revealed the differential effect of two seed aging protocols. Conclusions. The use of digital image analysis made it possible to evaluate automatically seed germination based on radicle protrusion and also made it possible to quantify other complementary variables associated with seed vigor (t50).
Introducción. El uso de análisis de imágenes digitales con el “Germinator” permite evaluar la germinación de las semillas de forma automática. Además de la germinación máxima, se pueden cuantificar otros parámetros asociados al vigor de forma simultánea. Objetivo. Optimizar el “Germinator” como complemento de análisis automático de calidad germinativa de semillas de arroz. Materiales y métodos. Los experimentos se realizaron en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) durante el 2015 al 2018. Se optimizó el paquete de software denominado “Germinator” en la variedad Palmar 18 y después se probó con un panel de 126 muestras de semillas de arroz compuesta por catorce variedades. Se cuantificaron curvas de germinación, los datos obtenidos de forma automática se compararon con conteos manuales de protrusión radicular y con una metodología estandarizada. Además, se realizaron experimentos de envejecimiento acelerado y envejecimiento controlado para mostrar la sensibilidad del método automatizado. Resultados. La relación entre la germinación obtenida de forma automática y la cuantificada de forma manual fue alta (R2= 0,99). La germinación máxima, cuantificada por medio del análisis de imágenes varió de 69 % a 100 % en el panel de 126 muestras. La correlación entre la germinación evaluada mediante imágenes digitales y el método estándar fue de rho (spearman)= 0,34. El “Germinator” permitió cuantificar de forma simultánea otras variables asociadas con el vigor de las semillas, como el parámetro t50, que es el tiempo que la muestra de semillas toma para alcanzar el 50 % de la germinación. Además, el método automático reveló el efecto diferenciado de dos protocolos de envejecimiento. Conclusiones. 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The use of digital image analysis with the “Germinator” allows the automatic evaluation of seed germination. In addition to maximum germination, other parameters associated with seed germination vigor can be quantified simultaneously. Objective. To optimize the “Germinator” as a complement for the automatic analysis of seed germination quality in rice. Materials and methods. The experiments were conducted at the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) from 2015 to 2018. The “Germinator” software package was optimized on the Palmar 18 variety, and then tested with a panel of 126 rice seed samples comprising fourteen varieties. The germination curves were quantified, the automatically acquired data were compared with manual counting based on radical protrusion and a standardized method. Besides, accelerated aging and controlled aging experiments were conducted to show the sensibility of the automatic method. Results. The relationship between germination quantified automatically and quantified manually was high (R2= 0.99). Maximum germination, quantified by image analysis, ranged from 69 % to 100 % in the panel of 126 samples. The correlation between germination assessed by digital images and the standard method was rho (spearman)= 0.34. The “Germinator” allowed the simultaneous quantification of other variables associated with seed vigor, such as the t50 parameter, which is the time the seed lot takes to reach 50 % of the germination. In addition, the automatic method revealed the differential effect of two seed aging protocols. Conclusions. The use of digital image analysis made it possible to evaluate automatically seed germination based on radicle protrusion and also made it possible to quantify other complementary variables associated with seed vigor (t50).
Introducción. El uso de análisis de imágenes digitales con el “Germinator” permite evaluar la germinación de las semillas de forma automática. Además de la germinación máxima, se pueden cuantificar otros parámetros asociados al vigor de forma simultánea. Objetivo. Optimizar el “Germinator” como complemento de análisis automático de calidad germinativa de semillas de arroz. Materiales y métodos. Los experimentos se realizaron en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) durante el 2015 al 2018. Se optimizó el paquete de software denominado “Germinator” en la variedad Palmar 18 y después se probó con un panel de 126 muestras de semillas de arroz compuesta por catorce variedades. Se cuantificaron curvas de germinación, los datos obtenidos de forma automática se compararon con conteos manuales de protrusión radicular y con una metodología estandarizada. Además, se realizaron experimentos de envejecimiento acelerado y envejecimiento controlado para mostrar la sensibilidad del método automatizado. Resultados. La relación entre la germinación obtenida de forma automática y la cuantificada de forma manual fue alta (R2= 0,99). La germinación máxima, cuantificada por medio del análisis de imágenes varió de 69 % a 100 % en el panel de 126 muestras. La correlación entre la germinación evaluada mediante imágenes digitales y el método estándar fue de rho (spearman)= 0,34. El “Germinator” permitió cuantificar de forma simultánea otras variables asociadas con el vigor de las semillas, como el parámetro t50, que es el tiempo que la muestra de semillas toma para alcanzar el 50 % de la germinación. Además, el método automático reveló el efecto diferenciado de dos protocolos de envejecimiento. Conclusiones. El uso de análisis de imágenes en arroz permitió evaluar la germinación de forma automática basado en la protrusión radicular y también posibilitó cuantificar otras variables complementarias asociadas al vigor de la semilla (t50).</abstract><doi>10.15517/am.v33iEspecial.50954</doi><oa>free_for_read</oa></addata></record> |
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