AH
Asia Hightower
Author with expertise in Geometric Morphometrics and Statistical Analysis
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(100% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
0
/
i10-index:
0
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
1

Expression-based machine learning models for predicting plant tissue identity

Sourabh Palande et al.Aug 21, 2023
+41
P
J
S
ABSTRACT The selection of Arabidopsis as a model organism played a pivotal role in advancing genomic science, firmly establishing the cornerstone of today ‘s plant molecular biology. Competing frameworks to select an agricultural- or ecological-based model species, or to decentralize plant science and study a multitude of diverse species, were selected against in favor of building core knowledge in a species that would facilitate genome-enabled research that could assumedly be transferred to other plants. Here, we examine the ability of models based on Arabidopsis gene expression data to predict tissue identity in other flowering plant species. Comparing different machine learning algorithms, models trained and tested on Arabidopsis data achieved near perfect precision and recall values using the K-Nearest Neighbor method, whereas when tissue identity is predicted across the flowering plants using models trained on Arabidopsis data, precision values range from 0.69 to 0.74 and recall from 0.54 to 0.64, depending on the algorithm used. Below-ground tissue is more predictable than other tissue types, and the ability to predict tissue identity is not correlated with phylogenetic distance from Arabidopsis . This suggests that gene expression signatures rather than marker genes are more valuable to create models for tissue and cell type prediction in plants. Our data-driven results highlight that, in hindsight, the assertion that knowledge from Arabidopsis is translatable to other plants is not always true. Considering the current landscape of abundant sequencing data and computational resources, it may be prudent to reevaluate the scientific emphasis on Arabidopsis and to prioritize the exploration of plant diversity.
0

Herbarium specimens reveal links betweenCapsella bursa-pastorisleaf shape and climate

Asia Hightower et al.Feb 15, 2024
E
D
D
A
Summary Studies into the evolution and development of leaf shape have connected variation in plant form, function, and fitness. For species with consistent leaf margin features, patterns in leaf architecture are related to both biotic and abiotic factors. However, for species with inconsistent leaf margin features, quantifying leaf shape variation and the effects of environmental factors on leaf shape has proven challenging. To investigate leaf shape variation in species with inconsistent shapes, we analyzed approxi-mately 500 digitized Capsella bursa-pastoris specimens collected throughout the continental U.S. over a 100-year period with geometric morphometric modeling and deterministic techniques. We generated a morphospace of C. bursa-pastoris leaf shapes and modeled leaf shape as a function of environment and time. Our results suggest C. bursa-pastoris leaf shape variation is strongly associated with temperature over the C. bursa-pastoris growing season, with lobing decreasing as temperature increases. While we expected to see changes in variation over time, our results show that level of leaf shape variation is consistent over the 100-year period. Our findings showed that species with inconsistent leaf shape variation can be quantified using geometric morphometric modeling techniques and that temperature is the main environmental factor influencing leaf shape variation.