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Alto rendimiento de fenotipado de plantas (HTPP) en programas de investigación con recursos limitados: un ejemplo práctico en Ghana

Autores: Kassim, Yussif Baba; Oteng-Frimpong, Richard; Puozaa, Doris Kanvenaa; Sie, Emmanuel Kofi; Abdul Rasheed, Masawudu; Abdul Rashid, Issah; Danquah, Agyemang; Akogo, Darlington A.; Rhoads, James; Hoisington, David; Burow, Mark D.; Balota, Maria

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Alto rendimiento de fenotipado de plantas (HTPP) en programas de investigación con recursos limitados: un ejemplo práctico en Ghana


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Procedimiento
Fenotipado de plantas de alto rendimiento basado en campo
índices de vegetación
Genotipos
Enfermedades
AUDPC

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este documento, presentamos un procedimiento para implementar la fenotipificación de plantas de alto rendimiento basada en campo (HTPP) que puede ser utilizado en programas de investigación con recursos limitados. El procedimiento se basa en herramientas de código abierto, siendo el único artículo costoso la compra única de un dron. Incluye la adquisición de imágenes del campo de interés, el ensamblaje de las imágenes para obtener todo el campo en una imagen, el cálculo y extracción de los índices de vegetación de las parcelas individuales, y el análisis de los índices extraídos de acuerdo con el diseño experimental. Dos poblaciones de genotipos de cacahuete con diferentes madureces fueron evaluadas por su reacción a las enfermedades de mancha foliar temprana y tardía (ELS, LLS) en condiciones de campo en 2020 y 2021. Cada población estaba compuesta por 12 genotipos en 2020 y 18 genotipos en 2021. La evaluación de los genotipos se realizó en cuatro ubicaciones en cada año. Observamos una fuerte correlación entre los índices de vegetación y el área bajo la curva de progreso de la enfermedad (AUDPC) para ELS y LLS. Sin embargo, la fuerza y dirección de la correlación dependían del momento de inicio de la enfermedad, el nivel de tolerancia entre los genotipos y los rasgos fisiológicos con los que los índices de vegetación estaban asociados. En 2020, cuando se observó que la enfermedad se había establecido tarde en la población de duración media, al principio de la etapa de semilla (R5), el índice de diferencia verde-rojo normalizado (NGRDI) y el índice de resistencia atmosférica variable (VARI) derivado al principio de la etapa de vaina (R3) tuvieron una relación positiva con el AUDPC para ELS y LLS. Por otro lado, NGRDI y VARI derivados de imágenes tomadas en R5, y madurez fisiológica (R7) tuvieron relaciones negativas con AUDPC para ELS y LLS. En 2021, cuando se observó que la enfermedad se había establecido temprano (en R3) también en la población de duración media, se observó una relación negativa entre NGRDI y VARI y AUDPC para ELS y LLS, respectivamente. Encontramos consistentemente relaciones negativas de NGRDI y VARI con AUDPC para ELS y LLS, respectivamente, dentro de la población de duración corta en ambos años. La cobertura del dosel (CaC), el área verde (GA) y el área más verde (GGA) solo mostraron relaciones negativas con AUDPC para ELS y LLS cuando la enfermedad causaba amarillamiento y defoliación. Las clasificaciones de algunos genotipos cambiaron para NGRDI, VARI, CaC, GA, GGA e índice de senescencia del cultivo (CSI) cuando las lesiones causadas por las infecciones de ELS y LLS se volvieron severas, aunque eso no afectó las agrupaciones de genotipos cuando se analizaron con análisis de componentes principales. No obstante, los genotipos que consistentemente tuvieron un buen desempeño en varias etapas reproductivas con respecto a los índices de vegetación constituyeron los mejores intérpretes cuando ELS, LLS, tallo y rendimientos de vainas fueron considerados conjuntamente.

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