Interekt (INTERactive Exploration of Kinematics and Tropisms) : logiciel dédié au phénotypage semi-automatique de la croissance et/ou des mouvements tropiques d'organes de plantes
Résumé
Au cours de leur croissance et développement, les racines sont soumises à des contraintes spatio-temporelles provenant du sol telle que la texture, la compaction. Ces contraintes mécaniques exercent des forces qui conduisent (dans certaines situations) à une modification de la croissance racinaire ainsi que de sa ré-orientation. L’objectif de nos recherches est de mieux comprendre les mécanismes de perception et transduction du signal et d’identifier les acteurs impliqués.
Nous avons basé nos recherches sur le suivi de croissance et d’orientation des racines, soumises des changements de résistance du milieu. Le changement de résistance est apporté à travers un système de culture bi-couche ayant des concentrations croissantes en Phytagel. Les images obtenues au cours de l’expérimentation sont ensuite traitées puis analysées par Interekt (INTERactive Exploration of Kinematics and Tropisms). Développé au sein du laboratoire, Interekt est un logiciel dédié au phénotypage semi-automatique de la croissance et/ou des mouvements tropiques d'organes de plantes. L'organe doit-être approximativement unidimensionnel, ce qui est le cas d'une racine. Interekt prend en entrée une séquence d'images 2D d'un organe en croissance et/ou en mouvement tropique. Une procédure quasi-automatique permet d'extraire la forme de l'organe sur chaque image. Il est alors possible de calculer et visualiser ses caractéristiques géométriques (longueur, rayon, angles, courbures) ainsi que sa cinématique (vitesse de croissance, variations d'angles, variations de courbures). Outre la description quantitative du mouvement, Interekt intègre des modèles mathématiques de réponse gravitropique et proprioceptive, Des procédures semi-automatiques permettent d'estimer la valeur de ces paramètres pour chaque séquence d'images, et ainsi réaliser rapidement du phénotypage assisté par modèle.
L’analyse des images par Interekt nous a permis de caractériser finement, la croissance des racines, leur réorientation ainsi que l’intensité et la localisation de la courbure de germination d’Arabidopsis thaliana, des racines adventives de peuplier.
Page Internet : https://forgemia.inra.fr/felix.hartmann/interekt
Hartmann F.P., Chauvet-Thiry H. et al. (2022) Methods for a Quantitative Comparison of Gravitropism and Posture Control Over a Wide Range of Herbaceous and Woody Species. In Plant Gravitropism, Humana, New York. https://hal.inrae.fr/hal-03400916
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