Naučnici razvijaju otvorenu arhivu biljnih slika i srodnih fenotipskih osobina

Naučnici razvijaju otvorenu arhivu biljnih slika i srodnih fenotipskih osobina

Slike biljaka sadrže mnoštvo informacija koje odražavaju ključne fenotipske karakteristike kao što su boja, oblik, rast i zdravstveni status biljaka. Tehnologija sakupljanja fenotipa biljaka velike propusnosti široko se primenjuje u biljnoj fenomeni, generišući brojne slike i podatke o osobinama (i-osobine) zasnovane na slici. Ovi podaci služe kao važni resursi za različite poljoprivredne primene, uključujući skrining germplazme, identifikaciju biljnih štetočina i bolesti, i rudarenje agronomskih osobina.

Izgradnja imidža biljke i platforme za upravljanje podacima o srodnim osobinama obezbeđuje centralizovano upravljanje, analizu i deljenje slika biljaka i povezanih podataka o osobinama. Platforma ne samo da olakšava ispitivanje podataka, pristup, interoperabilnost i ponovnu upotrebu, već takođe doprinosi standardizaciji meta-informacija o slici i fenotipskih podataka. Ovakvi napori pružaju ključnu platformu podrške za primenu biljnih fenomena vođenih pametnom poljoprivredom.

Pekinški institut za genomiku Kineske akademije nauka (Kineski nacionalni centar za bioinformacije) i Institut za genetiku i razvojnu biologiju Kineske akademije nauka zajedno su razvili Otvorenu arhivu slika i osobina biljaka (OPIA), koja obezbeđuje javni servis za domaće i strane istraživače da dostave i dele podatke o slici i svojstvima biljaka. Studija je objavljena na internetu u časopisu Istraživanje nukleinskih kiselina.

OPIA tim je integrisao 56 visokokvalitetnih skupova podataka o biljkama koji pokrivaju 11 vrsta i šest tipova tkiva sa 566.225 slika i 2.417.186 obeleženih instanci koristeći standardizovani ručni proces kuriranja. Značajno, on uključuje 56 i-osobina 93 sorte pirinča i 105 sorti pšenice na osnovu 18.644 pojedinačne RGB slike, a ove i-osobine su dodatno označene na osnovu biljnog fenotipa i ontologije osobina (PPTO) i unakrsno povezane sa GVAS Atlasom.

Pored toga, svakom skupu podataka u OPIA-i se dodeljuje ocena koja uzima u obzir broj uzoraka slike, kvalitet slike, bogatstvo uzoraka slika i ravnotežu kategorija oznaka slika, što korisnicima pruža intuitivnu procenu kvaliteta podataka. OPIA takođe pruža alate za prethodnu obradu slike i inteligentno predviđanje za pomoć pri povećanju i prethodnoj obradi podataka serije.

Kao sveobuhvatna arhiva resursa biljnih slika i srodnih osobina, OPIA igra važnu ulogu u integraciji analize podataka o fenomenu biljaka sa različitih platformi za prikupljanje, tipova tkiva i fenotipskih osobina.

Kroz primenu uzoraka slika i odgovarajućih podataka na etiketi sa različitih tipova senzora, istraživači se podstiču da dodatno poboljšaju tačnost metoda inteligentnog predviđanja, otkriju dinamički zakon rasta biljaka, a zatim promovišu inovacije i razvoj globalnog polja biljnih fenomena.