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Repeated Multiview Imaging for Estimating Seedling Tiller Counts of Wheat Genotypes Using Drones

Plant Phenomics 2020年第1期2卷 279-298页

作者： Lukas Roth moritz camenzind Helge Aasen Lukas Kronenberg Christoph Barendregt Karl-Heinz Camp Achim Walter Norbert Kirchgessner Andreas Hund ETH Zurich Institute of Agricultural SciencesUniversitätstrasse 28092 ZurichSwitzerland Delley Samen und Pflanzen AG Route de Portalban 401567 DelleySwitzerland

Early generation breeding nurseries with thousands of genotypes in single-row plots are well suited to capitalize on high throughput ***,methods to monitor the intrinsically hard-to-phenotype early development of wheat are yet *** aimed to develop proxy measures for the rate of plant emergence,the number of tillers,and the beginning of stem elongation using drone-based *** used RGB images(ground sampling distance of 3mm pixel-1)acquired by repeated flights(≥2 flights per week)to quantify temporal changes of visible leaf *** exploit the information contained in the multitude of viewing angles within the RGB images,we processed them to multiview ground cover images showing plant pixel *** on these images,we trained a support vector machine for the beginning of stem elongation(GS30).Using the GS30 as key point,we subsequently extracted plant and tiller counts using a watershed algorithm and growth modeling,*** results show that determination coefficients of predictions are moderate for plant count(R^(2)=0:52),but strong for tiller count(R^(2)=0:86)and GS30(R^(2)=0:77).Heritabilities are superior to manual measurements for plant count and tiller count,but inferior for GS30 *** the selection intensity due to throughput may overcome this *** image traits can replace hand measurements with high efficiency(85-223%).We therefore conclude that multiview images have a high potential to become a standard tool in plant phenomics.

关键词： Wheat watershed breeding

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