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Computer vision as a method complementary to molecular analysis: Grapevine cultivar seeds case study - 29/09/12

Doi : 10.1016/j.crvi.2012.08.002 
Martino Orrù a , Oscar Grillo a, , Gianfranco Venora b , Gianluigi Bacchetta a
a Centro Conservazione Biodiversità (CCB), Dipartimento di Scienze della Vita e dell’Ambiente (DISCIVA), Università degli Studi di Cagliari, V. le S. Ignazio da Laconi 11-13, 09123 Cagliari, Italy 
b Stazione Consorziale Sperimentale di Granicoltura per la Sicilia, Via Sirio 1, 95041 Borgo Santo Pietro-Caltagirone (CT), Italy 

Corresponding author.

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Abstract

Despite different breeding events, as well as the domestication phenomena which contributed to enrich the grape varietal heritage in Sardinia, many local varieties simply are the product of linguistic distorting due to the wide heterogeneity historic-cultural of the island. This phenomenon generated a great assortment of grape names, that, together with the huge real number of cultivars, is the cause of the incredible current grapevine Sardinian panorama. The goal of this article is to compare the published molecular data of 40 Sardinian autochthonous cultivars with the results achieved by the germplasm phenotypical characterization, on the basis of morpho-colorimetric features and Elliptic Fourier Descriptors (EFDs), measured by image analysis. Statistical classifiers were implemented to discriminate dissimilar seeds and carry out hypothetical synonymy groups to compare with those proposed on the basis of Simple Sequence Repeat (SSR) markers. This work represents the first trial to validate a morpho-colorimetric characterization method by direct comparison with molecular data, proving that the 113 measured features of the germplasm resulted adequate to achieve a clear discrimination among the synonymy groups.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Malgré de nombreux événements, tels l’élevage et les phénomènes de la domestication qui ont contribué à enrichir le patrimoine variétale de raisin en Sardaigne, de nombreuses variétés locales sont simplement le produit d’une distorsion linguistique due à la grande hétérogénéité des origines culturelles et historiques de l’île. Ce phénomène a généré un grand nombre de noms qui sont attribués aux raisins qu’avec le nombre réel de cultivars est la cause de ce grand paysage viticole de la Sardaigne. L’objectif de ce travail est de comparer les données moléculaires relatives à 40 cultivars autochtones de la Sardaigne ainsi que les résultats obtenus avec la caractérisation phénotypique des graines sur la base des caractéristiques morpho-colorimétriques et des Descripteurs Elliptiques de Fourier (EFD), mesurés à travers l’analyse d’images. Les classificateurs statistiques ont été implémentés pour discriminer les graines pas similaires et réaliser des groupes de synonymie hypothétique a confronter avec ceux proposés sur la base des marqueurs Simple Sequence Repeat (SSR). Ce travail représente le premier exemple de comparaison morpho-colorimétrique et moléculaire qui démontre que les 113 caractéristiques mesurées sur les graines sont suffisantes à obtenir une nette discrimination entre les groupes de synonymie.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Image analysis, Morpho-colorimetric characterization, Pips, Sardinia, Synonymy group, Vitis L.

Mots clés : Analyses d’images, Caractérisation morpho-colorimétrique, Graines, Sardaigne, Groupes de synonymie, Vitis L.


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Vol 335 - N° 9

P. 602-615 - septembre 2012 Retour au numéro
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