AbstractBackground: Soil salinity i

Abstract
Background: Soil salinity is an abiotic stress wide spread in rice producing areas, limiting both plant growth and
yield. The development of salt-tolerant rice requires efficient and high-throughput screening techniques to identify
promising lines for salt affected areas. Advances made in image-based phenotyping techniques provide an
opportunity to use non-destructive imaging to screen for salinity tolerance traits in a wide range of germplasm in a
reliable, quantitative and efficient way. However, the application of image-based phenotyping in the development
of salt-tolerant rice remains limited.

Results: A non-destructive image-based phenotyping protocol to assess salinity tolerance traits of two rice cultivars
(IR64 and Fatmawati) has been established in this study. The response of rice to different levels of salt stress was
quantified over time based on total shoot area and senescent shoot area, calculated from visible red-green-blue
(RGB) and fluorescence images. The response of rice to salt stress (50, 75 and 100 mM NaCl) could be clearly
distinguished from the control as indicated by the reduced increase of shoot area. The salt concentrations used
had only a small effect on the growth of rice during the initial phase of stress, the shoot Na+ accumulation
independent phase termed the ‘osmotic stress’ phase. However, after 20 d of treatment, the shoot area of salt
stressed plants was reduced compared with non-stressed plants. This was accompanied by a significant increase
in the concentration of Na+ in the shoot. Variation in the senescent area of the cultivars IR64 and Fatmawati in
response to a high concentration of Na+ in the shoot indicates variation in tissue tolerance mechanisms between
the cultivars.

Conclusions: Image analysis has the potential to be used for high-throughput screening procedures in the
development of salt-tolerant rice. The ability of image analysis to discriminate between the different aspects of
salt stress (shoot ion-independent stress and shoot ion dependent stress) makes it a useful tool for genetic and
physiological studies to elucidate processes that contribute to salinity tolerance in rice. The technique has the
potential for identifying the genetic basis of these mechanisms and assisting in pyramiding different tolerance
mechanisms into breeding lines.

Keywords: Rice (Oryza sativa L.); Salinity tolerance; Phenotyping; Image analysis; Growth; Senescence
* Correspondence:

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อพื้นหลัง: ความเค็มของดินคือ ความเครียดการ abiotic แพร่กระจายกว้างข้าวผลิตพื้นที่ การจำกัดการเจริญเติบโตของพืชทั้งสอง และผลผลิต การพัฒนาข้าวทนต่อเกลือต้องเทคนิคการคัดกรองอย่างมีประสิทธิภาพ และความ เร็วสูงเพื่อระบุบรรทัดแนวโน้มสำหรับเกลือพื้นที่ได้รับผลกระทบ มีความก้าวหน้าในรูปภาพ phenotyping เทคนิคการโอกาสที่จะใช้ถ่ายภาพโดยไม่ทำลายหน้าจอลักษณะเผื่อความเค็มในช่วงกว้างของ germplasm ในการวิธี เชิงปริมาณ และมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้ภาพ phenotyping ในการพัฒนาของยังคงทนต่อเกลือข้าวจำกัดผลลัพธ์: โพรโทคอ phenotyping รูปภาพโดยไม่ทำลายเพื่อประเมินนิสัยเผื่อเค็มของข้าว 2 พันธุ์(IR64 และ Fatmawati) มีการสร้างในการศึกษานี้ การตอบสนองของข้าวแตกต่างระดับของความเครียดเกลือเป็นวัดช่วงเวลาตามที่ตั้งยิงรวม และ senescent ยิงพื้นที่ คำนวณสามารถมองเห็นสีแดง-เขียว-น้ำเงิน(RGB) และภาพที่เรืองแสง การตอบสนองของข้าวกับความเครียด (50, 75 และ 100 มม. NaCl) เกลืออาจจะชัดเจนแตกต่างจากการควบคุมตามที่ระบุ โดยการเพิ่มลดของที่ตั้งยิง ความเข้มข้นเกลือที่ใช้ได้มีผลต่อการเจริญเติบโตของข้าวในระหว่างขั้นตอนการเริ่มต้นของความเครียด การถ่ายภาพสะสม Na + เล็กระยะอิสระเรียกว่าเฟส 'น้ำความเครียด' อย่างไรก็ตาม หลังจาก d 20 รักษา พื้นที่การยิงของเกลือพืชจึงลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับพืชที่ไม่เน้นการ นี้พร้อมกับการเพิ่มในความเข้มข้นของ Na + ในการถ่าย เปลี่ยนแปลงในพื้นที่ senescent พันธุ์ IR64 และ Fatmawati ในเปลี่ยนแปลงในกลไกการยอมรับเนื้อเยื่อระหว่างการบ่งชี้การเข้มข้นของ Na + ในการถ่ายในสายพันธุ์บทสรุป: วิเคราะห์ภาพมีศักยภาพที่จะใช้สำหรับกระบวนการตรวจสอบความเร็วสูงในการการพัฒนาข้าวทนต่อเกลือ ความสามารถในการวิเคราะห์ภาพการแยกแยะระหว่างด้านต่าง ๆ ของความเครียดเกลือ (ยิงไอออนอิสระความเครียดและความเครียดขึ้นกับยิงไอออน) ทำให้เครื่องมือมีประโยชน์สำหรับทางพันธุกรรม และการศึกษาทางสรีรวิทยาการ elucidate กระบวนการที่นำไปสู่การยอมรับความเค็มในข้าว มีเทคนิคการระบุพื้นฐานทางพันธุกรรมของกลไกเหล่านี้ และช่วยในพีระมิดต่างยอมรับศักยภาพกลไกในบรรทัดพันธุ์คำสำคัญ: ข้าว (เจ้า sativa L.); ค่าเผื่อเค็ม Phenotyping วิเคราะห์ภาพ เติบโต Senescence* ติดต่อ:

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
พื้นหลัง: ดินเค็มเป็นความเครียด abiotic แพร่กระจายกว้างในพื้นที่ผลิตข้าว จำกัด ทั้งการเจริญเติบโตและ
ผลผลิต การพัฒนาของข้าวทนเค็มต้องใช้เทคนิคที่มีประสิทธิภาพและการตรวจคัดกรองสูงผ่านการระบุ
เส้นแนวโน้มสำหรับพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบเกลือ ความก้าวหน้าที่เกิดขึ้นในภาพที่ใช้เทคนิค phenotyping ให้
โอกาสที่จะใช้ในการถ่ายภาพที่ไม่ทำลายไปยังหน้าจอสำหรับลักษณะความเค็มความอดทนในความหลากหลายของเชื้อพันธุกรรมใน
วิธีที่เชื่อถือได้, เชิงปริมาณและมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามการประยุกต์ใช้ phenotyping ภาพที่ใช้ในการพัฒนา
ข้าวทนเค็มยังคง จำกัด . ผล: ภาพตามไม่ทำลายโปรโตคอล phenotyping เพื่อประเมินลักษณะความเค็มความอดทนของพันธุ์ข้าวสอง(IR64 และ Fatmawati) ได้รับการจัดตั้งขึ้นในปีนี้ ศึกษา. การตอบสนองของข้าวให้อยู่ในระดับที่แตกต่างกันของความเครียดเกลือวัดในช่วงเวลาที่อยู่บนพื้นฐานของพื้นที่ทั้งหมดและพื้นที่ยิงยิงมีอายุซึ่งคำนวณได้จากที่มองเห็นสีแดงเขียวน้ำเงิน(RGB) และภาพเรืองแสง การตอบสนองของข้าวกับความเครียดเกลือ (50, 75 และ 100 มิลลิเมตรโซเดียมคลอไรด์) อาจจะเห็นได้ชัดว่าแตกต่างไปจากการควบคุมตามที่ระบุโดยการเพิ่มขึ้นของการลดลงของพื้นที่ยิง ความเข้มข้นของเกลือที่ใช้มีเพียงขนาดเล็กผลต่อการเจริญเติบโตของข้าวในช่วงเริ่มต้นของความเครียดยิง na + สะสมเฟสอิสระที่เรียกว่า 'ความเครียดออสโมติก' เฟส อย่างไรก็ตามหลังจากที่ 20 D ของการรักษาพื้นที่ยิงของเกลือพืชเน้นลดลงเมื่อเทียบกับพืชที่ไม่เครียด นี้มาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในความเข้มข้นของ Na + ในการถ่ายทำ การเปลี่ยนแปลงในพื้นที่มีอายุของ IR64 พันธุ์และ Fatmawati ในการตอบสนองต่อความเข้มข้นสูงของ Na + ในการถ่ายทำแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในกลไกความอดทนเนื้อเยื่อระหว่างพันธุ์. สรุปผลการวิจัย: การวิเคราะห์ภาพที่มีศักยภาพที่จะนำมาใช้สำหรับการคัดกรองสูง throughput ในการพัฒนาข้าวทนเค็ม ความสามารถในการวิเคราะห์ภาพที่จะแยกแยะระหว่างด้านต่างๆของความเครียดเกลือ (ความเครียดไอออนอิสระยิงและยิงไอออนความเครียดขึ้น) ทำให้มันเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับทางพันธุกรรมและการศึกษาทางสรีรวิทยาเพื่ออธิบายกระบวนการที่นำไปสู่การทนทานต่อความเค็มในข้าว เทคนิคที่มีศักยภาพสำหรับการระบุพื้นฐานทางพันธุกรรมของกลไกเหล่านี้และให้ความช่วยเหลือใน pyramiding ความอดทนที่แตกต่างกันกลไกในสายการปรับปรุงพันธุ์. คำสำคัญ: ข้าว (Oryza sativa L. ); ทนทานต่อความเค็ม; phenotyping; การวิเคราะห์ภาพ; การเจริญเติบโต; ชราภาพ* สารบรรณ: