RELATIONSHIP BETWEEN INTERNAL MORPHOLOGY AND PHYSIOLOGICAL QUALITY OF <i>Leucaena leucocephala</i> SEEDS USING IMAGE ANALYSIS

Medeiros, André Dantas de; Zavala-León, Manuel Jesús; Araújo, Joyce de Oliveira; Pereira, Márcio Dias; Dias, Denise Cunha Fernandes dos Santos; Silva, Laércio Junio

doi:10.1590/1806-90882019000200008

André Dantas de Medeiros ^**Corresponding author.

Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Fitotecnia, Viçosa,MG - Brasil. E-mail: <medeiros.seeds@gmail.com>, <dcunhadias@gmail.com> and <joycearaujo.agro@gmail.com>, <laerciojdsilva@gmail.com>.

http://orcid.org/0000-0002-1097-0292

Manuel Jesús Zavala-León

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias/INIFAP, Ciudad de México, México. E-mail: <manuel_zavala52@hotmail.com>.

http://orcid.org/0000-0001-7987-2781

Joyce de Oliveira Araújo

Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Fitotecnia, Viçosa,MG - Brasil. E-mail: <medeiros.seeds@gmail.com>, <dcunhadias@gmail.com> and <joycearaujo.agro@gmail.com>, <laerciojdsilva@gmail.com>.

http://orcid.org/0000-0002-5304-3288

Márcio Dias Pereira

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Escola Agrícola de Jundiaí, Macaíba,RN - Brasil. E-mail: <marcioagron@yahoo.com.br>.

http://orcid.org/0000-0001-9729-6503

Denise Cunha Fernandes dos Santos Dias

Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Fitotecnia, Viçosa,MG - Brasil. E-mail: <medeiros.seeds@gmail.com>, <dcunhadias@gmail.com> and <joycearaujo.agro@gmail.com>, <laerciojdsilva@gmail.com>.

http://orcid.org/0000-0002-1621-8624

Laércio Junio Silva

Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Fitotecnia, Viçosa,MG - Brasil. E-mail: <medeiros.seeds@gmail.com>, <dcunhadias@gmail.com> and <joycearaujo.agro@gmail.com>, <laerciojdsilva@gmail.com>.

http://orcid.org/0000-0001-7202-0420

*Corresponding author.

Table 1 Moisture content (MC), germination (G), normal seedlings (NS), seedling dry matter (SDM), hypocotyl length (HL), root length (RL), seedling length (SL) growth index (GI), uniformity index (UI), vigor index (VI), and corrected vigor index (CVI) of five seed lots of L. leucocephala.

Lot	MC	G	NS	SDM	HL	RL	SL	GI	UI	VI	CVI
	(%)	(%)	(%)	(g)	(mm)	(mm)	(mm)
1	8.1	100 a	98 a	0.0110	46 a	81 a	128 a	525 a	886 a	634 a	630 a
2	8.4	96 a	96 a	0.0110	42 ab	77 ab	120 ab	493 ab	872 ab	607 ab	586 ab
3	8.5	80 b	78 b	0.0103	35 c	57 c	92 c	374 c	790 c	499 c	402 d
4	8.5	90 ab	86 ab	0.0099	38 bc	59 c	98 c	394 c	820 c	521 c	468 cd
5	8.8	90 ab	90 ab	0.0107	40 abc	66 bc	106 bc	432 bc	832 bc	552 bc	505 bc
F	-	4.96^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação	4.40^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação	3.08ns	8.43^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação	16.59^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação	17.34^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação	16.26^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação	15.21^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação	19.9^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação	14.94^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação
CV (%)	-	7.18	8.48	5.26	7.41	7.74	6.58	7.19	2.39	4.52	9.12

Table 2 Incidence of damage in five L. leucocephala seed lots through analysis of digital X-ray images.

	Damage ± SEM
Lot	Insect	Fungus	No damage
	------------------- % -------------------
1	1.5 ± 0.27 b	1.5 ± 0.27 b	97.0 ± 0.16 a
2	1.0 ± 0.16 b	2.5 ± 0.27 b	96.5 ± 0.27 a
3	25.0 ± 1.27 a	1.0 ± 0.16 b	74.0 ± 1.40 b
4	24.5 ± 2.05 a	0.0 ± 0.0 b	75.5 ± 2.05 b
5	4.5 ± 0.90 b	6.0 ± 0.23 a	89.5 ± 1.09 ab
F	9.0 ^* * ns = significant and; non-significant by the F test (p < 0.05). ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05).	9.3^* * ns = significant and; non-significant by the F test (p < 0.05). ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05).	6.5^* * ns = significant and; non-significant by the F test (p < 0.05). ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05).

Table 3 Area, perimeter, circularity, relative density, and integrated density obtained from analysis performed by ImageJ® software from radiographic images obtained in the X-ray test of five seed lots of Leucaena leucocephala.

Lot	Area	Perimeter	Circularity	Relative density	Integrated density
	(mm²)	(mm)		(gray.pixel^-1)	(gray.mm².pixel^-1)
1	27.56	28.23	0.46	187.00 a	5154.82 a
2	27.27	30.60	0.39	188.15 a	5132.43 a
3	27.63	29.34	0.42	165.68 b	4571.46 b
4	27.30	30.44	0.39	166.84 b	4545.28 b
5	27.69	30.24	0.4	179.17 a	4958.57 a
F	0.47 ^ns	2.79 ^ns	2.39 ^ns	14.93^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação	24.70^* * ns = significant and non-significant by the F test (p < 0.05); F = F test; CV = coefficient of variation. ns = significativo e não significativo pelo teste F (p <0,05); Teste F = F; CV = coeficiente de variação
CV (%)	2.0	3.97	9.6	3.13	2.45

Table 4 Pearson correlation between germination (G), normal seedlings (NS), seedling dry matter (SDM), hypocotyl length (HL), root length (RL), seedling length (SL), growth index (GI), uniformity index (UI), vigor index (VI), and corrected vigor index (CVI) and the variables obtained from radiographic images in seeds and seedlings from different lots of Leucaena leucocephala.

X-ray Variable	Physiological characterization test
	G	NS	SDM	HL	RL	SL	GI	UI	VI	CVI
Insect damage	-0.84^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	-0.9^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	-0.93^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	-0.85^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	-0.89^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	-0.88^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	-0.89^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	-0.86^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	-0.88^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	-0.87^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.
Fungus damage	0.19 ns	0.25 ns	0.48 ns	0.19 ns	0.18 ns	0.17 ns	0.17 ns	0.13 ns	0.16 ns	0.16 ns
Absence of damage	0.90^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.95^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.93^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.9^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.95^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.94^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.95^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.93^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.95^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.93^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.
Area	-0.29 ns	-0.24 ns	0.15 ns	-0.12 ns	-0.15 ns	-0.15 ns	-0.15 ns	-0.28 ns	-0.17 ns	-0.22 ns
Perimeter	-0.16 ns	-0.19 ns	-0.31 ns	-0.37^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	-0.36 ns	-0.37 ns	-0.37 ns	-0.26 ns	-0.34 ns	-0.29 ns
Circularity	0.27 ns	0.29 ns	0.39 ns	0.47 ns	0.45 ns	0.46 ns	0.46ns	0.35 ns	0.44ns	0.39 ns
Relative density	0.89^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.94^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.93^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.89^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.96^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.94^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.95^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.93^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.95^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.93^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.
Integrated density	0.86^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.92^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.96^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.88^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.94^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.93^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.94^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.91^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.93^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.	0.91^* * ns significant and non-significant at 5% probability by the t test. ns é significativo e não-significativo com 5% de probabilidade pelo teste t.

[1] *Corresponding author.

Brasil

Brasil

RELATIONSHIP BETWEEN INTERNAL MORPHOLOGY AND PHYSIOLOGICAL QUALITY OF Leucaena leucocephala SEEDS USING IMAGE ANALYSIS

RELAÇÃO ENTRE MORFOLOGIA INTERNA E QUALIDADE FISIOLÓGICA DE SEMENTES DE Leucaena leucocephala USANDO ANÁLISE DE IMAGENS

ABSTRACT