Caracterización morfológica del grano de triticale (x Triticosecale Wittmack) mediante procesamiento y análisis de imágenes digitales

Abstract

La morfología del grano es de interés en el mejoramiento de cultivos por su relación con el rendimiento y la calidad. Con la necesidad de contar con una metodología de análisis que permita la selección por caracteres morfológicos del grano de manera sencilla y eficiente, se utilizó el procesamiento y análisis de imágenes digitales (PAID) con el programa ImageJ, y se analizaron muestras de granos de cuatro genotipos de triticale bajo dos niveles de fertilización. Los resultados de PAID se evaluaron para determinar la exactitud de conteo y dimensiones de longitud y anchura del grano; y estimar el volumen del grano con el uso de aproximación geométrica y empleo de constantes de proporcionalidad (k) respecto de métodos tradicionales. El conteo obtenido con PAID fue en promedio una de 0.3 granos inferior al conteo manual, cuando la imagen digitalizada no presentaba contacto entre los granos. Las dimensiones del grano logradas con PAID posibilitaron caracterizar genotipos muy similares y mostraron alta correlación con las mediciones realizadas con micrómetro (longitud: r = 0.79, p<0.01; anchura: r = 0.91, p<0.01). El volumen estimado por PAID y con el uso de k logró una diferencia relativa porcentual, respecto del volumen medido por desplazamiento de tolueno, entre 2.82 a 3.43%. El uso de PAID como metodología para registrar el número, dimensiones y volumen del grano en triticale resultó factible, simple y confiable. La aplicación de esta herramienta es una opción para la caracterización morfológica del grano de triticale.

Grain morphology is of interest in crop improvement because of its relationship to yield and quality. With the need for a methodology analysis that allows selection by grain morphological characters in a simple and efficient way, digital image processing and analysis (PAID) was used with the ImageJ program, and grain samples of four triticale genotypes were analyzed under two levels of fertilization. PAID results were evaluated to determine counting accuracy and grain length and width dimensions; and estimate the volume of the grain with the use of geometric approximation and use of constants of proportionality (k); respect of traditional methods. The count obtained with PAID was on average 0.3 grains lower than the manual count, when the digitized image did not show contact between the grains. The grain dimensions achieved with PAID made it possible to characterize very similar genotypes and showed a high correlation with measurements made with a micrometer (length: r = 0.79, p <0.01; width: r = 0.91, p <0.01). The volume estimated by PAID and with the use of k achieved a relative percentage difference, with respect to the volume measured by toluene displacement, between 2.82 to 3.43%. The use of PAID as a methodology to record the number, dimensions and volume of the grain in triticale was feasible, simple and reliable, possible to consider the application of this tool in the morphological characterization of triticale grains.