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Nuevo método para cuantificar el daño producido por Tetranychus urticae en rosetas completas de Arabidopsis

La especie modelo Tetranychus urticae produce grandes pérdidas en la agricultura. El método aceptado actualmente para la cuantificación del daño producido por la araña roja en rosetas de Arabidopsis consume mucho tiempo generando un cuello de botella en estudios a gran escala como cribado de mutantes o fenotipados. En este trabajo se han probado tres programas para la cuantificación automática del daño llevando en paralelo el método manual habitualmente utilizado. Estudios de precisión, exactitud, reproducibilidad y concordancia utilizando dos accesiones de Arabidopsis situadas en extremos opuestos del espectro de resistencia nos permitieron elegir el tándem Ilastik-Fiji como el mejor procedimiento capaz de cuantificar el daño manteniendo el rango diferencial entre las accesiones. Los experimentos de adquisición de imágenes revelaron que los ajustes automáticos más 10 valores de brillo y el fondo negro era las condiciones óptimas para un reconocimiento específico de daño producido por los ácaros. Además, el tándem Ilastik-Fiji mostró la menor variabilidad y la mayor estabilidad bajo diferentes condiciones de iluminación o color del fondo. La novedad de combinar los programas Ilastik y Fiji implicó una gran mejora para la cuantificación del daño específico de la araña roja en rosetas enteras de Arabidopsis. La automatización del método propuesto basado en el aprendizaje automático interactivo eliminó la subjetividad y la variabilidad del protocolo manual. Además, este método ofrece una herramienta robusta para ahorrar tiempo y evitar la sobreestimación de daños observada con otros métodos.

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Fig. 1 Flow chart of the analysis procedure using the Ilastik-Fiji method. Eight rosettes for control or treated rosettes were scanned either on black or white background (a), rosettes are individualized, and the total area of each rosette is estimated using Photoshop (b). A selection of individual rosettes is imported to Ilastik (c) and used to train the program (d), to distinguish mite damage (red), from healthy rosette (green) and background (yellow). All the images are processed and exported as 8-bit (e). The previous images are imported into Fiji and the damaged areas extracted and exported as black and white images (f). The damaged area is calculated for treated and control rosettes (g). Control rosettes are then used to correct the damage area from mite-treated plants. Black and white scale bars indicate 1cm.

Publicación Original:

Ojeda-Martinez, D., Martinez, M., Diaz, I., Santamaria, M.E. 2020. Saving time maintaining reliability: a new method for quantification of Tetranychus urticae damage in Arabidopsis whole rosettes. BMC Plant Biology 20, 397. DOI: 10.1186/s12870-020-02584-0

 

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