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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2023.tde-03112023-082750
Documento
Autor
Nombre completo
Letícia Betânia Xavier Dias
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2023
Director
Tribunal
Gomes Junior, Francisco Guilhien (Presidente)
Araújo, Érica Fernandes Leão
Pinheiro, Daniel Teixeira
Título en portugués
Técnicas de análise de imagens aplicadas na avaliação do vigor de sementes de grão-de-bico (Cicer arietinum L.)
Palabras clave en portugués
Análise automatizada de plântulas
Emissão da raiz primária
Imagem digital
Parâmetros morfológicos
Potencial fisiológico de sementes
Resumen en portugués
O grão-de-bico é uma hortaliça leguminosa com excelentes características nutricionais, como elevado teor de proteínas, além de fornecer uma farinha livre de glúten. Para atender à demanda de consumo e se tornar autossuficiente na produção de grão-de-bico o Brasil precisa aumentar a produtividade e, para isso, é fundamental a utilização de sementes de alta qualidade. Uma das demandas das empresas produtoras de sementes é a obtenção de informações precisas sobre o vigor de sementes, de forma rápida e menos subjetiva. A análise automatizada de imagens de sementes e plântulas é uma forma de otimizar esse processo, porém ainda há necessidade de pesquisas para que seja comprovada a eficiência em espécies como o grão-de-bico. Neste sentido, o objetivo da pesquisa foi avaliar a eficiência do Seed Vigor Imaging System (SVIS®) para determinar o vigor de sementes de grão-de-bico e verificar a eficiência de atributos morfológicos fornecidos pelo software ImageJ® para caracterizar a protrusão da raiz primária e sua associação com o vigor de sementes. Seis lotes de sementes do cultivar Aleppo e cinco lotes do cultivar Kalifa foram submetidos à avaliação da germinação e testes de vigor tradicionais: primeira contagem de germinação, condutividade elétrica, envelhecimento acelerado tradicional, envelhecimento acelerado com solução saturada de NaCl e emergência de plântulas em campo. A análise computadorizada como teste de vigor pelo SVIS® foi realizada em plântulas com 4 dias de idade nas temperaturas de 20 e 25 °C e 5 dias de idade na temperatura de 20 °C. A avaliação da protrusão da raiz primária foi realizada pela contagem de sementes com raiz primária 1mm (análise visual) e por meio de imagens durante o processo de germinação nos períodos de 30, 32 e 34 h, nas temperaturas de 20 e 25 °C. Na análise de imagens pelo software ImageJ® foram avaliados os parâmetros morfológicos de perímetro, área, circularidade, relação de aspecto, redondeza e solidez como indicadores de alteração associados à protrusão da raiz primária. Os resultados indicaram eficiência das análises pelo software SVIS® em plântulas com 4 dias de idade na temperatura de 20 °C para discriminar os lotes de sementes de grão-de-bico de maneira semelhante ao observado nos testes de vigor tradicionalmente utilizados. Quanto à utilização de atributos morfológicos para caracterização da protrusão da raiz primária, os parâmetros de relação de aspecto, redondeza, circularidade e solidez obtidos pelo software ImageJ® foram os mais eficientes na separação dos lotes quanto ao vigor. O tratamento 25 °C/ 32 h foi o mais adequado para caracterizar a protrusão da raiz primária das sementes dos lotes dos cultivares Aleppo e Kalifa. Conclui-se que a análise automatizada de plântulas pelo SVIS® e os atributos morfológicos de relação de aspecto, redondeza, circularidade e solidez analisados pelo ImageJ® são eficientes para avaliação do vigor de sementes de grão-de-bico.
Título en inglés
Image analysis techniques applied to evaluate the vigor of chickpea seeds (Cicer arietinum L.)
Palabras clave en inglés
Automated analysis of seedlings
Digital image
Morphological parameters
Physiological potential of seeds
Primary root emission
Resumen en inglés
Chickpea is a leguminous vegetable with excellent nutritional characteristics, such as high protein content, in addition to providing gluten-free flour. In order to meet consumer demand and become self-sufficient in chickpea production, Brazil needs to increase productivity and, for that, the use of high-quality seeds is essential. One of the demands of seed producing companies is to obtain accurate information on seed vigor, quickly and in a less subjective way. Automated image analysis of seeds and seedlings is a way to optimize this process, but there is still a need for research to prove its efficiency in species such as chickpeas. In this sense, the objective of the research was to evaluate the efficiency of the Seed Vigor Imaging System (SVIS®) to determine the vigor of chickpea seeds and to verify the efficiency of morphological attributes provided by the ImageJ® software to characterize the primary root protrusion and its association with seed vigor. Six seed lots of cultivar Aleppo and five lots of cultivar Kalifa were submitted to germination and traditional vigor tests: first germination count, electrical conductivity, traditional accelerated aging, accelerated aging with saturated NaCl solution and seedling emergence in the field. The computerized analysis as a vigor test by SVIS® was carried out in 4-day-old seedlings at 20 and 25 °C and 5-day-old seedlings at 20 °C. The evaluation of primary root protrusion was performed by counting seeds with primary root 1mm (visual analysis) and through images during the germination process in periods of 30, 32 and 34 h, at temperatures of 20 and 25 °C. In image analysis by ImageJ® software, the morphological parameters of perimeter, area, circularity, aspect ratio, roundness and solidity were evaluated as indicators of alteration associated with primary root protrusion. The results indicated the efficiency of the analyzes by the SVIS® software in 4-day-old seedlings at a temperature of 20 °C to discriminate chickpea seed lots in a similar way to that observed in the traditionally used vigor tests. Regarding the use of morphological attributes to characterize the protrusion of the primary root, the parameters of aspect ratio, roundness, roundness and solidity obtained by the ImageJ® software were the most efficient in separating the lots in terms of vigor. The treatment 25 °C/32 h was the most adequate to characterize the protrusion of the primary root of the seeds of lots of cultivars Aleppo and Kalifa. It is concluded that the automated analysis of seedlings by SVIS® and the morphological attributes of aspect ratio, roundness, roundness and solidity analyzed by ImageJ® are efficient for evaluating the vigor of chickpea seeds.
 
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Fecha de Publicación
2023-11-06
 
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