Evaluation of Eucalyptus spp. seedling size following germination using computer-aided analysis of digital images

Abstract

O crescimento inicial de plântulas pode ser utilizado para se estimar o vigor de sementes, especialmente daquelas espécies de plantas cujas sementes são muito pequenas. No entanto, a medição manual de plântulas de dimensões reduzidas é um processo tedioso e de difícil reprodutibilidade entre analistas. A análise de imagens digitais, auxiliada por métodos computacionais, poderia melhorar a acurácia e a reprodutibilidade destas medições. O uso de um scanner digitalizador de mesa produziu imagens de alta resolução de sementes em germinação de 18 acessos de diferentes espécies de Eucalyptus (Myrtaceae) com sementes grandes e pequenas. Imagens puderam ser obtidas de diferentes acessos simultaneamente e analisadas em menos de 2 minutos. Um gel transparente, à base de agar foi utilizado como substrato em ensaios de germinação em placas de petri para facilitar a captura de imagens com um scanner de mesa. O meio transparente permitiu que as imagens das plântulas fossem adquiridas sem a remoção da tampa e possibilitou a repetição das medidas em momentos diferentes para o cálculo de taxas de crescimento. Imagens de sementes germinadas puderam ser obtidas em papel-fitro. As medidas do comprimento de plântulas via análise computacional de imagens digitais foram obtidas para todos os acessos de Eucalyptus estudados e mostraram ser similar às médias das medidas feitas separadamente por três analistas.

Early seedling growth rate can be used to estimate seed vigor for small-seeded plants. However, hand measurement of small seedlings is tedious and difficult to reproduce among analysts. Computer-aided analysis digital images of seedlings should improve accuracy and reproducibility. A flat-bed scanner provided high resolution images of germinating seeds of eighteen accessions of large and small-seeded species of Eucalyptus spp. (Myrtaceae). Images could be captured for different accessions simultaneously and analyzed in less than 2 minutes. A clear, agar-based gel was used as the germination substrate in petri dish germination assays to facilitate capturing images with a flat-bed scanner. The transparent medium permitted seedlings to be imaged without removal from the petri dish and also allowed for repeated measures of the same seedlings in order to calculate growth rate. Alternatively, images could be captured from inverted petri dishes containing seeds germinated in wet filter paper. Computer analysis of seeding length was possible for all Eucalyptus accessions and was statistically similar to hand measurements averaged for three analysts.