一种用于计算机视觉分析真菌特征的设备,在辨别宿主抵抗位点方面,优于专家的定量手动显微镜
Surya Sapkota1, Dani Martinez2, Anna Underhill3
1USDA-ARS Grape Genetics Research Unit, Geneva, New York, United States; sds322@cornell.edu.
Phytopathology
|April 2, 2025
概括
一个新的高通量表型装置,黑鸟,迅速量化葡萄藤粉的耐药性. 这项技术加速了对REN13等抗性基因的发现,这对耐用葡萄品种至关重要.
科学领域:
- 植物病理学 植物病理学
- 遗传学 遗传学 是一个
- 农业科学 农业科学
背景情况:
- 准确的表型定型对于识别定量特征位点 (QTL) 至关重要,特别是那些具有轻微影响的特征位点.
- 葡萄树粉耐药性表型的先前方法是劳动密集型的,需要大量的显微镜时间.
研究的目的:
- 评估一个高通量表型装置 ("黑鸟") 用于葡萄藤粉的非破坏性量化.
- 通过使用先进的表型化数据,识别与耐药性相关的遗传位置.
主要方法:
- 利用"黑鸟"设备结合宏观摄影,机器人技术和卷积神经网络 (CNN) 来获取图像.
- 收集了时间序列的表型数据,从注射后2到9天 (dpi).
- 用RNase H2-amplicon测序 (rhAmpSeq) 标记器进行基因分析的综合表型化数据.
主要成果:
- 黑鸟实现了比手动显微镜高出60倍的吞吐量.
- 该装置使葡萄藤粉的非破坏性,时间序列表型化成为可能.
- 使用黑鸟生成的数据检测到了8号染色体上的REN13新型耐药性位点.
- 与手动显微镜 (15.8%在8dpi) 相比,CNN分析解释了更大的表型变异 (24.5%在4dpi的形,24.0%在9dpi的形).
结论:
- 黑鸟装置提供了一种快速有效的方法,用于葡萄藤粉状菌的表型.
- REN13是"诺顿"品种中一种适度影响的耐药性位点,对繁殖有价值.
- 将黑鸟与遗传标记物集成,有助于QTL的发现,并可以增强耐药性基因堆叠,以对葡萄藤中持久的疾病管理.
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