Científicos españoles desarrollan un software que utiliza el aprendizaje artificial para medir raíces

Un equipo interdisciplinar del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG) y de La Salle-Universidad Ramon Llull ha desarrollado un software que, mediante procesamiento de imágenes y aprendizaje artificial, permite a los investigadores semi-automatizar el análisis de la longitud de la raíz de pequeñas plantas de Arabidopsis thaliana.

El software, denominado MyRoot, se ha puesto a disposición de la comunidad investigadora para que se pueda utilizar gratuitamente. La eficacia y precisión de MyRoot se ha analizado en un artículo de la revista especializada The Plant Journal.

La raíz es un órgano esencial para el desarrollo de la planta y su crecimiento. Además de anclar la planta al suelo, la raíz absorbe el agua y los nutrientes de la tierra. Por ello, poderla analizar es fundamental tanto en la investigación académica como en la aplicada a la agricultura. Isabel Betegón-Putze lleva tres años realizando su tesis doctoral en el CRAG, y en este tiempo ha pasado muchas horas midiendo raíces de arabidopsis en fotos. “Había probado softwares de análisis semi-automático pero todos resultaban poco precisos o muy difíciles de utilizar”, explica Betegón-Putze.

Su directora de tesis, Ana I. Caño-Delgado, le propuso que colaboraran con el grupo del ingeniero Xavier Sevillano, del Grupo de investigación en Tecnologías Media de La Salle-URL, para desarrollar ellos mismos un software que agilizase este proceso. Isabel Betegón-Putze trabajó con el ingeniero informático del equipo de Sevillano Alejandro González para diseñar un software que fuera amigable para un usuario proveniente del campo de la biología.

“Uno de los puntos fuertes de MyRoot es que, aparte de ser muy preciso, es muy usable para el usuario final. Para ello ha sido clave incluir a biólogos de plantas como Isabel en el proceso de desarrollo, teniendo en cuenta sus opiniones y necesidades”, explica Alejandro González. Uno de los retos que debía salvar el nuevo software era el substituir a un investigador entrenado en diferenciar el tallo y la raíz de arabidopsis en pequeñas plántulas de pocos días crecidas in vitro, ya que en este estadio los dos tienen un aspecto muy similar.

Para ello, el equipo del CRAG y La Salle utilizó técnicas de machine learning, entrenando al algoritmo con plántulas con una variedad de mutaciones, edades, etc. Se ha evidenciado que utilizando MyRoot se obtienen los mismos resultados que con el análisis manual, pero invirtiendo la mitad de tiempo. La comparación de MyRoot respecto a otros softwares disponibles apunta a que, por su facilidad de uso, precisión y tiempo invertido en las mediciones, MyRoot podría convertirse en una herramienta muy utilizada por los investigadores académicos. MyRoot se puede descargar y ejecutar sin pagar ninguna licencia. (CRAG)

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