Trương Trọng Ngôn *

* Tác giả liên hệ (ttngon@ctu.edu.vn)

Abstract

Pod number and pod shape are two important factors influencing final yield in soybean.  Pod number of eighty genotypes was recorded, and pod shape was evaluated quantitatively by using elliptic Fourier descriptors. Eighty soybean cultivars from different regions were sown from January to April 2010, Hung Thanh ward, Cai Rang district, Can Tho city. The experiment was carried out in Random Complete Block Design with three replications. Each cultivar was sown on two rows, each row with five metre length. The distance for rows and plants was 40 x 10cm, with 2 plants per hill. Five all were randomly selected for measuring agronomic traits. Twelve pods per cultivar were used to analyzed pod shape. 80 elliptic Fourier coefficients for each kind of pod were calculated for each contour. Results showed that Vietnamese cultivar group had highest pod number (about 34 pods) as compared with the other groups, but Chinese cultivar group gave more three-seeded pods than others. The cumulative contribution at the fifth principal component was more than 95% for one-seeded pods, and more than 85% and 82% for two-seeded and three-seed pods, respectively.
Keywords: pod shape, principal component analysis (PCA)

Tóm tắt

Số trái và dạng trái đậu nành là hai yếu tố quan trọng có ảnh hưởng đến năng suất sau cùng của hạt. Phương pháp phân tích ?Fourier Elliptic? được sử dụng trong nghiên cứu này. Tám mươi giống đậu nành có nguồn gốc khác nhau được gieo từ  tháng 1 đến tháng 4/2010 tại tại lô đất thuộc Khu vực V, phường Hưng Thạnh, quận Cái Răng, thành phố Cần Thơ. Bố trí thí nghiệm theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, với 3 lần lặp lại. Mỗi giống được gieo trên 2 hàng, mỗi hàng dài 5 m, khoảng cách gieo là 40 x10 cm, mỗi hốc 3 hạt, sau tỉa chừa 2 cây/hốc. Chọn 5 cây ngẫu nhiên để đo các đặc tính nông học như tổng số trái, số trái mang 1, 2 và 3 hạt? 12 trái chín hoàn toàn của mỗi giống được chọn ngẫu nhiên để chụp ảnh bằng máy kỹ thuật số. Các ảnh được phân tích dạng hình bằng phần mềm SHAPE (Iwata, 2002). Kết quả cho thấy nhóm giống ViệtNamcó tổng số trái cao nhất (34 trái) so với các nhóm giống khác. Nhưng nhóm giống Trung Quốc có số trái mang 3 hạt nhiều hơn (6 trái). Sự phân tích ở năm thành phần chính giải thích hơn 95% sự biến dị ở dạng trái một hạt, 85% đối với trái 2 hạt, và trên 82% ở trái 3 hạt.   
Từ khóa: Elliptic Fourier, dạng trái, đường viền, phân tích thành phần chính

Article Details

Tài liệu tham khảo

Bookstein, F.L., R.E. Strauss, J.M. Humphries, B. Cheronoff, R.L. Elder, and G.R. Smith. 1982. A comment upon the uses of Fourier methods in systematics. Syst. Zool. 31: 85-92.

Diaz, G., A. Zuccarelli, I. Pelligra, and A. Ghiani. 1989. Elliptic Fourier analysis of cell and nuclear shape. Comp. Biomed. Res. 22: 405-414.

Dinkins, R.D., K.R. Keim, L. Farno, L.H. Edwards. 2002. Expression of the Narrow leaflet Gene for Yield and Agronomic Traits in Soybean.

Ferson, S., F.J. Rohlf, and R.K. Koehn. 1985. Measuring shape variation of two dimensional outlines. Syst Zool 34: 59-68.

Furuta, N., S. Ninomiya, N.Takahashi, H.Ohmori, and Y. Ukai. 1995. Quantitative evaluation of soybean (Glycine max L. Merr.) leaflet shape by principal component scores based on elliptic Fourier descriptor. Breed. Sci 45:315-320.

Giardina, C.R., and F.P. Kuhl. 1977. Accuracy of curve approximation by harmonically related vectors with elliptical loci. Comp. Grap. Ima. Proc. 6: 277-285.

Granlund, G.H. 1972. Fourier preprocessing for hand print character recognition. IEEE. Trans. Comput. C-21: 269-281.

Iwata, H., and Y. Ukai. 2002. SHAPE: A computer program package for quantitative evaluation of biological shapes based on elliptic Fourier descriptors. Journal of Hered. 93: 384-385.

Iwata, H., H. Nesumi, S. Ninomiya, Y. Takano and Y. Ukai. 2002. The evaluation of genotype x environment interactions of citrus leaf morphology using image analysis and elliptic Fourier descriptors. Breeding Sci. 52: 243-251.

Iwata, H., H. Nesumi, S. Ninomiya, Y. Takano and Y. Ukai. 2002. Diallel analysis of leaf shape variations of citrus varieties based on elliptic Fourier descriptors. Breeding Sci. 52: 89-94.

Iwata, H., S. Niikura, S. Matsuura, Y. Takano and Y. Ukai. 2000. Diallel analysis of root shape of Japanese radish (Raphanus sativus L.) based on elliptic Fourier descriptors. Breeding Sci. 50: 73-80.

Keefe, P.D., and S.R. Draper. 1986. An automated machine vision system for the morphometry of new cultivars and plant gene bank accessions. Plant Varieties and Seeds 1: 1-11.

Kuhl, F. P., and C. R. Giardina. 1982. Elliptic Fourier features of a closed contour. Computer Graphics and Image Processing 18: 236-258.

Matano, T., and A. Ujihara. 1973. Agroecotypes of Fagopyrum II. Classification of common buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench.) by kernel shape and these geographical distributions in Japan. Jpn. J. Crop Sci. 42: 29-30.

Myers, D.G., and K.J. Edsall. 1989. The application on image processing techniques to the identification of Australian Wheat Varieties. Plant Varieties and Seeds 2: 109-116.

Neuman, M., H.D. Saperstein, E. Shwedy, and W. Bushuk. 1987. Discrimination of wheat class and variety by digital image analysis of whole grain samples. J. Cereal Sci. 6: 125-132.

Ninomiya, S., R. Ohsawa, and M. Yoshida. 1995. Evaluation of buckwheat and tartary buckwheat kernel shape by elliptic Fourier method. In: T. Matano & Ujihara (Eds.), Current Advances in Buckwheat Research, pp. 389-396. Shinshu Univ. Press.

Yoshida, M., S. Ninomiya, M. Oide, M. Hagiwara, A. Ujihara, and T. Matano. 995. Geographical variation of kernel shape on tartary buckwheat from the world. In: T. Matano & A. Ujihara (Eds). Current Advances in Buckwheat Research, 397-404. Shinshu Univ Press.