Desenvolvimento de procedimentos de análise de imagens para avaliar características físicas, químicas e fisiológicas de sementes e plântulas

• Processo: 18/13139-0
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa eScience e Data Science - Regular
• Vigência: 01 de fevereiro de 2019 - 31 de outubro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Francisco Guilhien Gomes Junior
• Beneficiário: Francisco Guilhien Gomes Junior
• Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Pesq. associados: Agide Gimenez Marassi ; Alberto Tannús ; Carlos Alberto Pérez ; Fernando Fernandes Paiva ; Hudson Wallace Pereira de Carvalho ; Julio Marcos Filho ; Silvio Moure Cicero
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/16107-5 - Desenvolvimento de software para avaliação do vigor de sementes de milho, trigo, arroz, melão, cenoura e cebola baseados no desenvolvimento das plântulas, BP.TT; 19/17967-8 - Tratamento de sementes de soja com zinco: absorção e distribuição durante a germinação e desenvolvimento das plântulas, avaliada por espectroscopia de Raios X, e sua relação com o desempenho das plantas, BP.MS
• Assunto(s): Tecnologia de sementes Fisiologia de sementes Qualidade fisiológica de sementes Controle da qualidade Visão computacional Análise de imagens

Resumo

A visão computacional e procedimentos não destrutivos são altamente desejáveis para a avaliação de características físicas, químicas e metabólicas de sementes e plântulas. Além de proporcionarem rapidez e precisão na obtenção de resultados, as avaliações podem ser realizadas em sementes e/ou plântulas individuais o que aumenta a eficiência para seleção de sementes com elevado potencial fisiológico. Dentre as técnicas que necessitam da atenção da pesquisa e possuem grande adoção por agências ligadas à produção de sementes podem ser citadas: (i) o desenvolvimento de software para avaliação do vigor de lotes de sementes e (ii) o aprimoramento de técnicas não invasivas capazes de produzir imagens internas de sementes e plântulas relacionadas com características físicas, químicas e metabólicas para diagnosticar problemas associados com perda do potencial fisiológico das sementes. Um dos métodos mais eficientes para avaliação do vigor de sementes é a determinação da velocidade e uniformidade de desenvolvimento de plântulas, pois está diretamente relacionado com a capacidade de suprimento de reservas dos tecidos de armazenamento para o eixo embrionário. O vigor da semente também pode apresentar influência sobre a eficiência de aproveitamento de micronutrientes aplicados via tratamento de sementes e a avaliação da dinâmica de absorção e assimilação desses elementos pelas sementes e plântulas utilizando técnicas não destrutivas são fundamentais para compreender o comportamento de lotes de sementes de alto e baixo vigor. As propostas desse projeto são: (i) desenvolver softwares específicos para avaliação do vigor de sementes de milho, trigo, arroz, melão, cenoura e cebola, com base em imagens digitalizadas de plântulas e (ii) avaliar o metabolismo de absorção de micronutrientes em sementes e plântulas de soja com diferentes níveis de vigor por meio da espectroscopia de fluorescência (XRF) e de absorção (XAS) de raios X. Paralelamente, serão realizados experimentos exploratórios visando otimizar protocolos específicos de ressonância magnética para avaliação in vivo do metabolismo de carboidratos nas plântulas de soja com os diferentes níveis de vigor. Os conhecimentos gerados no projeto poderão aumentar a eficiência na avaliação do potencial fisiológico de sementes comercializadas e a maximização do retorno econômico. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE FREITAS, MARCELLA NUNES; NEVES DIAS, MARCOS ALTOMANI; GOMES-JUNIOR, FRANCISCO GUILHIEN; ABUD, HAYNNA FERNANDES; DE ARAUJO, LUCIO BORGES; DE MORAES, THIAGO FINOTTI. Discrimination of Urochloa seed genotypes through image analysis: Morphological features. AGRONOMY JOURNAL, v. 113, n. 6, OCT 2021. (15/24008-6, 18/13139-0)

LÍVIA ARAÚJO ROHR; FABIANO FRANÇA-SILVA; CAMILA GRAZIELE CORRÊA; HUDSON WALLACE PEREIRA DE CARVALHO; FRANCISCO GUILHIEN GOMES-JUNIOR. Soybean seeds treated with zinc evaluated by X-ray micro-fluorescence spectroscopy. Scientia Agricola, v. 80, 2022-09-12. (19/17967-8, 18/13139-0)

GUSTAVO ROBERTO FONSECA DE OLIVEIRA; FELIPE KUHN LEÃO DE SALLES; THIAGO BARBOSA BATISTA; MARCIO SOUZA DA SILVA; SILVIO MOURE CICERO; FRANCISCO GUILHIEN GOMES-JUNIOR. Parâmetros morfológicos de processamento de imagens para caracterização da emergência da raiz primária na avaliação do vigor de sementes de tomate. JOURNAL OF SEED SCIENCE, v. 43, 2021-03-15. (18/13139-0, 15/24008-6)