Browsing by Subject "Fitomejoramiento"

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    Sistema de captura de datos morfológicos mediante análisis de imágenes durante el crecimiento de plantas de arroz
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Arteaga Melo, Wilmer Andrés; Basante Benavides, John Sebastián; Tobón Llano, Luis Eduardo
    Durante miles de años el grano de arroz ha desempeñado un gran papel como sustento básico. Actualmente, es considerado uno de los granos más importantes dentro de la alimentación del 70 % de la población global, lo cual demanda que el incremento en la producción se triplique en los próximos 50 años. En este sentido, se han desarrollado numerosos proyectos, plataformas, instalaciones e invernaderos, en los cuales el arroz se mejora genéticamente para mejorar la producción. El mejoramiento de los granos de arroz es llamado fitomejoramiento y se realiza comúnmente a través de la biología molecular, en la cual se evalúan los rasgos observables de variedades de arroz, después de realizar modificaciones genéticas, con el fin de preveer en los cultivos un mayor rendimiento, productividad y sostenibilidad ante los estreses bióticos y abióticos, las adversidades del calentamiento global y el cambio climático. El presente trabajo de grado contempla el diseño de un sistema de captura de datos morfológicos (fenotipos estructurales) de la planta de arroz Oryza Sativa L, por medio del análisis de imágenes, durante diferentes etapas de su crecimiento. Se diseñó este sistema porque actualmente construir y mantener un laboratorio de fenotipado de alto rendimiento (HTP) conlleva un alto costo monetario, al que muchas instalaciones, instituciones o proyectos a pequeña escala no tienen la capacidad de acceder. También para mejorar los métodos convencionales o manuales que son aplicados hoy en día, ya que recopilar información de la estructura de diferentes plantas requiere tiempo, mano de obra, dedicación y paciencia, que a largo plazo pueden afectar las mediciones debido a la percepción y subjetividad. Finalmente, algunos datos obtenidos sirven de entrada a otro trabajo de grado que busca modelar computacionalmente el crecimiento de la planta de arroz. Para evaluar la efectividad del sistema de análisis de imágenes se comparó con el método tradicional o manual, a través de fenotipos estructurales como: la altura de la planta, longitud del tallo, número de hojas, elongación de las hojas, ángulos de inclinación y curvatura de las hojas. Los resultados obtenidos permitieron concluir que el sistema es preciso, puesto que se obtuvo coeficientes de determinación (R) de 0.9943 para la altura de la planta, 0.995 para la longitud del tallo y 0.9869 para la elongación de las hojas. Sin embargo, componentes como longitud de las hojas en etapa de envejecimiento foliar, ángulo y curvatura de las hojas variaron ampliamente. Los datos obtenidos presentan error relativo promedio de 5.0 % para la altura de la planta, 3.0 % para la longitud del tallo, 14 % para la elongación, 10 % para el ángulo y 11 % para la curvatura de las hojas. Los fenotipos estructurales se integraron a fenotipos temporales con los cuales se obtuvo tasas de crecimiento de la variedad de arroz F60 desde 2.96 mm/día hasta 6.40 mm/día. También se obtuvo tasa de crecimiento del tallo y tasa de elongación de las hojas.
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    Sistema de modelado para la reconstrucción 3D del crecimiento de la variedad de arroz Oryza Sativa L.
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Jurado Getial, Brayan Ricardo; Palacios Delgado, Juan Diego; Tobón Llano, Luis Eduardo; Navarro Newball, Andrés Adolfo
    El estudio del crecimiento de las plantas por medio de modelamiento y reconstrucción ha demostrado ser una herramienta muy importante en los procesos de fitomejoramiento para evaluar la expresión fenotípica de nuevas variedades, además de registrar su crecimiento y funcionamiento. La arquitectura de la planta de arroz presenta una gran cantidad de macollos y hojas, por lo que estos factores son claves para determinar el rendimiento de una planta. En este trabajo se presenta un sistema de modelamiento 3D del crecimiento de la variedad de arroz Oryza sativa L. Cuya finalidad es contribuir al objetivo principal del proyecto P4 de ÓMICAS (plataforma para genotipificació multiescalar de alta resolución), especialmente en el desarrollo de un completo modelado 3D que permita evaluar el potencial de la planta. El algoritmo de modelado se realizó partir del estudio de variables morfológicas de la planta y del análisis de modelos matemáticos del crecimiento de la planta de arroz y el desarrollo de sus diferentes órganos, de tal manera que se pueda obtener información para evaluar nuevas variedades de arroz, bajo distintas condiciones y a su vez pueda acoplarse con el proyecto de captura de datos morfológicos. El modelo de crecimiento seleccionado esta basado en sistemas L. que se implementó usando los principios de la computación grafica sobre la herramienta OpenAlea. Como resultado se obtuvo un algoritmo capaz de crear una reconstrucción 3D de la planta usando los datos obtenidos por el grupo encargado de la captura de datos morfológicos, además permite animar el crecimiento de la planta de arroz en su fase vegetativa.