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無損高通量植物表型分析被越來越多地應(yīng)用，各種生長分析方法也被提出。傳統(tǒng)的縱向或重復(fù)測(cè)量分析通常使用統(tǒng)計(jì)模型來模擬增長。然而，傳統(tǒng)的縱向或重復(fù)測(cè)量分析通常使用統(tǒng)計(jì)模型來模擬增長。本文提出了一種基于性狀的平滑和提取(SET)的計(jì)算效率較高的新技術(shù)，并與傳統(tǒng)的縱向分析方法進(jìn)行了比較。
以番茄為試驗(yàn)材料，采用基于性狀的平滑和提取(SET)和縱向分析方法，研究了接種叢枝菌根真菌(AMF)的土壤中鋅(Zn)的添加和生長植物對(duì)植株生長的影響。從基于性狀的平滑和提取(SET)的分析和縱向分析得到的結(jié)論是相似的，盡管前者的分析結(jié)果有更顯著的差異。結(jié)果表明，添加鋅對(duì)接種土壤中生長的植株影響不大，但生長取決于未接種土壤中添加鋅的量。對(duì)未平滑數(shù)據(jù)的縱向分析符合一個(gè)混合模型，該模型包括固定的和隨機(jī)的樣條回歸模型，并考慮了時(shí)間點(diǎn)之間的不等方差和自相關(guān)。

未平滑的投影面積(PSA)和生長速率的剖面圖。

基于性狀的平滑和提取(SET)的分析結(jié)果，顯示所選DAPs和時(shí)間間隔的預(yù)測(cè)sPSA(a)、sPSA AGR(b)和sPSA RGR(c)。


觀測(cè)值的中值偏差減去平滑的PSA值。

基于性狀的平滑和提取(SET)的分析可用于任何可能應(yīng)用傳統(tǒng)縱向分析的情況，特別是當(dāng)有許多觀測(cè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)。部署基于性狀的平滑和提取(SET)的方法的兩個(gè)原因：（i）需要生物學(xué)上相關(guān)的生長參數(shù)來簡約地描述生長，通常著眼于少數(shù)幾個(gè)區(qū)間，（ii）需要計(jì)算效率高的方法，以便更容易實(shí)現(xiàn)有效的分析，同時(shí)仍然捕捉到所展示的生長動(dòng)力學(xué)的基本特征。本文還討論了傳統(tǒng)縱向分析需要考慮的統(tǒng)計(jì)模型，并證明了有效的縱向分析可能需要經(jīng)常忽略的不等方差和自相關(guān)。關(guān)于主觀選擇數(shù)學(xué)增長函數(shù)或樣條曲線以表征增長的獨(dú)立問題，建議對(duì)基于性狀的平滑和提取(SET)的分析和縱向分析，均應(yīng)采用基于證據(jù)的程序。

來源：Plant Methods.Smoothing and extraction of traits in the growth analysis of noninvasive phenotypic data.Chris Brien, Nathaniel Jewell, Stephanie J. Watts-Williams, Trevor Garnett & Bettina Berger.https://plantmethods.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13007-020-00577-6