rose bush leaf and internode expansion dynamics: analysis and development of a model capturing interplant variability

ديناميات تمدد الأوراق والسلاميات في شجيرة الورد: تحليل وتطوير نموذج يرصد التباين بين النباتات

Clicks: 188
ID: 218232
2013
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Popular

Ranked #668 of 820 articles by views in phytochemistry letters

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 820 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Bush rose architecture, among other factors, such as plant health, determines plant visual quality. The commercial product is the individual plant and interplant variability may be high within a crop. Thus, both mean plant architecture and interplant variability should be studied. Expansion is an important feature of architecture, but it has been little studied at the level of individual organs in bush roses. We investigated the expansion kinetics of primary shoot organs, to develop a model reproducing the organ expansion of real crops from non destructive input variables. We took interplant variability in expansion kinetics and the model’s ability to simulate this variability into account. Changes in leaflet and internode dimensions over thermal time were recorded for primary shoot expansion, on 83 plants from three crops grown in different climatic conditions and densities. An empirical model was developed, to reproduce organ expansion kinetics for individual plants of a real crop of bush rose primary shoots. Leaflet or internode length was simulated as a logistic function of thermal time. The model was evaluated by cross-validation. We found that differences in leaflet or internode expansion kinetics between phytomer positions and between plants at a given phytomer position were due mostly to large differences in time of organ expansion and expansion rate, rather than differences in expansion duration. Thus, in the model, the parameters linked to expansion duration were predicted by values common to all plants, whereas variability in final size and organ expansion time was captured by input data. The model accurately simulated leaflet and internode expansion for individual plants (RMSEP = 7.3% and 10.2% of final length, respectively). Thus, this study defines the measurements required to simulate expansion and provides the first model simulating organ expansion in rosebush to capture interplant variability.
تحدد بنية شجيرات الورد، إلى جانب عوامل أخرى مثل صحة النبات، الجودة البصرية للنبات. ويتمثل المنتج التجاري في النبات الفردي، وقد يكون التباين بين النباتات كبيراً ضمن المحصول الواحد؛ وبناءً على ذلك، ينبغي دراسة كلٍّ من متوسط بنية النبات والتباين بين النباتات. ويُعد التمدد سمة مهمة من سمات البنية، غير أنه لم يحظَ إلا بدراسة محدودة على مستوى الأعضاء الفردية في شجيرات الورد. ولقد تقصينا حركية تمدد أعضاء الفرع الرئيسي بغرض تطوير نموذج يحاكي تمدد أعضاء المحاصيل الفعلية بالاعتماد على متغيرات مدخلة غير إتلافية، مع الأخذ في الحسبان التباين بين النباتات في حركية التمدد وقدرة النموذج على محاكاة هذا التباين. كما سُجلت التغيرات في أبعاد الوريقات والسلاميات بدلالة الزمن الحراري لتمدد الفرع الرئيسي على 83 نباتاً من ثلاثة محاصيل نمت في ظل ظروف مناخية وكثافات زراعية متباينة. وطُوِّر نموذج تجريبي لمحاكاة حركية تمدد الأعضاء لكل نبات على حدة في محصول فعلي من الفروع الرئيسية لشجيرات الورد، حيث جرت محاكاة طول الوريقة أو السلامية بوصفه دالة لوجستية للزمن الحراري، وقُوِّم النموذج عن طريق التحقق المتقاطع. وتبيّن أن الفروق في حركية تمدد الوريقات أو السلاميات بين مواضع الفيتومير وبين النباتات عند موضع فيتومير معين ترجع في الغالب إلى فروق كبيرة في توقيت تمدد الأعضاء ومعدل التمدد، وليس إلى فروق في مدة التمدد. ولذلك، جرى التنبؤ بالمعلمات المرتبطة بمدة التمدد في النموذج عبر قيم مشتركة بين جميع النباتات، بينما استُوعب التباين في الحجم النهائي وتوقيت تمدد الأعضاء من خلال بيانات المدخلات. وقد حاكى النموذج بدقة تمدد الوريقات والسلاميات للنباتات الفردية (بلغ جذر متوسط مربع خطأ التنبؤ RMSEP ما نسبته 7.3% و10.2% من الطول النهائي، على التوالي). وتحدد هذه الدراسة بذلك القياسات المطلوبة لمحاكاة التمدد، وتقدم النموذج الأول لمحاكاة تمدد الأعضاء في شجيرات الورد مع استيعاب التباين بين النباتات.
Reference Key
edemotes-mainard2013frontiersrose Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Sabine eDemotes-Mainard, Jessica eBertheloot, Rachid eBoumaza, Lydie eHuché-Thélier, Gaelle eGuéritaine, Vincent eGuérin, Bruno eAndrieu
Are you one of these authors? Claim your profile
Journal phytochemistry letters
Year 2013
DOI
10.3389/fpls.2013.00418
URL
http://journal.frontiersin.org/Journal/10.3389/fpls.2013.00418/full
Keywords
model growth

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.