Yerel mısır popülasyonlarının koçan, tohum ve çimlenme özelliklerinin görüntü analizleri ile incelenmesi

Abstract

Mısır ıslah çalışmalarında koçan, tane ve çimlenme özelliklerine yönelik ölçümler yaygın olarak kullanılan ölçümlerdendir. Klasik yöntemler kullanılarak bu ölçümlerin gerçekleştirilmesi uzun zaman almaktadır. Bu nedenle alternatif ölçüm tekniklerine ihtiyaç duyulmaktadır. Görüntü işleme tekniği bu alternatiflerden birisidir. Bu çalışmada mısır bitkisinin tohum, çimlenmiş tohum ve koçan örneklerinde klasik yöntem ve görüntü analizi ile elde edilen ölçüm sonuçlarının benzerliği araştırılmıştır. Araştırma materyali olarak 10 adet yerli mısır genotipi ve 3 standart çeşit olmak üzere 13 farklı mısır genotipine ait 233 koçan ve 1242 tohum örneği materyal olarak kullanılmıştır.Kullanılan örneklerde koçan boyu, koçan çapı, tohum eni, tohum boyu, kök uzunluğu ve sürgün uzunluğu ölçümleri klasik yöntem ve görüntü işleme tekniği kullanılarak belirlenmiştir.Yöntemler arasındaki benzerliklerin ve görüntü analizleri ile diğer özelliklerin tahmini için regresyon analizinden yararlanılmıştır. Referans ölçüm ve görüntü analizi yöntemi ile elde edilen mısır koçan boyu, koçan çapı, tohum eni, tohum boyu, kök uzunluğu ve sürgün uzunluğu ölçüm değerleri arasındaki regresyon katsayıları (R2) sırasıyla 0,99, 0,85, 0,76, 0,98 ve 0,97 olarak belirlenmiştir.İncelenen özelliklerden koçan boyu, kök uzunluğu ve sürgün uzunluğu için klasik yöntem ve görüntü yazılımlarından elde edilen sonuçlar yüksek benzerlik göstermiştir. Koçan ağırlığı ve koçanda tane ağırlığının görüntü analizinden ele edilen ölçümler yardımıyla tahminlenebileceği görülmüştür.

Measurement of ear, kernel and germination features is one of the important measurementsin maize breeding studies. These measurements require a long time and labor using classical methods. Therefore, there is a need for alternative measurement techniques. Image processing technique is one of these alternatives. In this study, the similarity of the measurement results obtained with the classical method and image analysis in kernel, germinated seed and ear samples of maize plant was investigated. As research material, a total of 233 ears and 1242 kernel samples belonging to 13 different maize genotypes, including 10 local maize landraces and 3 standard varieties, were used as experimental material. In the samples used, the measurements of ear length, ear diameter, kernel width, kernel length, root length and shoot length were determined using the classical method and image processing technique. Regression analysis was used to estimate the similarities between the methods and the image analysis and other features. The regression coefficients (R2) between the measurement values of maize ear length, ear diameter, kernel width, kernel length, root length and shoot length obtained by reference measurement and image analysis method were determined as 0.99, 0.85, 0.76, 098 and 0.97, respectively. Results showed that the classical methods and image software had high similarity for the ear length, root length and shoot length. It has been seen that the ear weight and kernel weight can be estimated with the help of the measurements obtained from the image analysis.