Segmentare 3D precisă și versatilă a țesuturilor plantelor la rezoluție celulară
Adrian Wolny
1 Colaboratorul Heidelberg pentru procesarea imaginilor, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
2 EMBL, Heidelberg, Germania
Lorenzo Cerrone
1 Colaboratorul Heidelberg pentru procesarea imaginilor, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
Athul Vijayan
3 Școala de Științe ale Vieții Weihenstephan, Universitatea Tehnică din München, Freising, Germania
Rachele Tofanelli
3 Școala de Științe ale Vieții Weihenstephan, Universitatea Tehnică din München, Freising, Germania
Amaya Vilches Barro
4 Centrul de Studii Organismale, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
Marion Louveaux
4 Centrul de Studii Organismale, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
Christian Wenzl
4 Centrul de Studii Organismale, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
Sören Strauss
5 Departamentul de dezvoltare comparativă și genetică, Institutul Max Planck pentru Cercetarea Creșterii Plantelor, Köln, Germania
David Wilson-Sánchez
5 Departamentul de dezvoltare comparativă și genetică, Institutul Max Planck pentru Cercetarea Creșterii Plantelor, Köln, Germania
Rena Lymbouridou
5 Departamentul de dezvoltare comparativă și genetică, Institutul Max Planck pentru Cercetarea Creșterii Plantelor, Köln, Germania
Susanne S Steizder
4 Centrul de Studii Organismale, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
Constantin Pape
1 Colaboratorul Heidelberg pentru procesarea imaginilor, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
2 EMBL, Heidelberg, Germania
Alberto Bailoni
1 Colaboratorul Heidelberg pentru procesarea imaginilor, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
Salva Duran-Nebreda
6 Școala de Științe ale Vieții, Universitatea din Warwick, Coventry, Regatul Unit
George W Bassel
6 Școala de Științe ale Vieții, Universitatea din Warwick, Coventry, Regatul Unit
Jan U Lohmann
4 Centrul de Studii Organismale, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
Miltos Tsiantis
5 Departamentul de dezvoltare comparativă și genetică, Institutul Max Planck pentru Cercetarea Creșterii Plantelor, Köln, Germania
Fred A Hamprecht
1 Colaboratorul Heidelberg pentru procesarea imaginilor, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
Kay Schneitz
3 Școala de Științe ale Vieții Weihenstephan, Universitatea Tehnică din München, Freising, Germania
Alexis Maizel
4 Centrul de Studii Organismale, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania
Anna Kreshuk
2 EMBL, Heidelberg, Germania
Date asociate
Toate datele utilizate în acest studiu au fost depuse în Open Science Framework: https://osf.io/uzq3w.
Au fost generate următoarele seturi de date:
Wilson-Sánchez D, Lymbouridou R, Strauss S, Tsiantis M. 2019. CLSM Leaf. Open Science Framework. 10.17605/OSF.IO/KFX3D
Wenzl C, Lohmann JU. 2019. Inflorescența Meristem. Open Science Framework. 10.17605/OSF.IO/295SU
Louveaux M, Maizel A. 2019. A. Thaliana Lateral Root. Open Science Framework. 10.17605/OSF.IO/2RSZY
Tofanelli R, Vijayan A, Schneitz K. 2019. A. Thaliana Ovules. Open Science Framework. 10.17605/OSF.IO/W38UF
A fost utilizat următorul set de date publicat anterior:
Duran-Nebreda S, Bassel G. 2019. Arabidopsis 3D Digital Tissue Atlas. Open Science Framework. OSF
Abstract
Analiza cantitativă a morfogenezei vegetale și animale necesită o segmentare exactă a celulelor individuale în imagini volumetrice ale organelor în creștere. În ultimii ani, învățarea profundă a oferit algoritmi automatizați robusti care abordează performanța umană, acum începând să apară aplicații pentru analiza bio-imaginii. Aici, vă prezentăm PlantSeg, o conductă pentru segmentarea volumetrică a țesuturilor plantelor în celule. PlantSeg folosește o rețea neuronală convoluțională pentru a prezice limitele celulare și partiția grafică pentru a segmenta celulele pe baza previziunilor rețelei neuronale. PlantSeg a fost instruit pe organe de plante fixe și vii, imaginate cu microscopuri confocale și cu foi luminoase. PlantSeg oferă rezultate exacte și generalizează bine în diferite țesuturi, scări, setări de achiziție chiar și pe probe care nu sunt plante. Prezentăm rezultatele aplicațiilor PlantSeg în diverse contexte de dezvoltare. PlantSeg este gratuit și open-source, cu o linie de comandă și o interfață grafică ușor de utilizat.