Met behulp van hoge resolutie Computed Tomography om de driedimensionale structuur en functie van Plant vaatstelsel Visualiseer

Hoge resolutie x-ray tomografie (HRCT) is een niet-destructieve diagnostische beeldtechniek met sub-micron resolutie capaciteit die nu wordt gebruikt om de structuur en functie van planten xyleem netwerk evalueren in drie dimensies (3D) (bv. Brodersen et al. . 2010; 2011; 2012a, b). HRCT beeldvorming is gebaseerd op dezelfde principes als medische CT systemen, maar een hoge intensiteit synchrotron x-ray source resulteert in hogere ruimtelijke resolutie en verlaagde beeldacquisitie tijd. Hier tonen we in detail hoe synchrotron gebaseerde HRCT (uitgevoerd bij de Advanced Light Source-LBNL Berkeley, CA, USA) in combinatie met Avizo software (VSG Inc, Burlington, MA, USA) wordt gebruikt om planten xyleem verkennen weggesneden weefsel en levende planten. Deze nieuwe imaging tool stelt gebruikers in staat verder te gaan dan de traditionele statische, 2D licht of electronenmicroscoop en studie monsters met behulp van virtuele seriële secties in elk vlak. Een oneindig aantal segmenten in elke oriëntatie ceen worden gemaakt op hetzelfde monster, een functie die fysiek onmogelijk is met traditionele microscopie methoden.

Resultaten tonen aan dat HRCT kan worden toegepast op zowel kruidachtige en houtachtige plantensoorten, en verschillende plantenorganen (bijvoorbeeld bladeren, bladstelen, stengels, stammen, wortels). Gepresenteerde cijfers hier ertoe bijdragen dat zowel een reeks representatieve planten vasculaire anatomie en het type van detail uit HRCT datasets, zoals scans voor kust redwood (Sequoia sempervirens), walnoot (Juglans spp.), Eik (Quercus spp.), En esdoorn ( Acer spp.) plantgoed aan zonnebloemen (Helianthus annuus), wijnstokken (Vitis spp.), en varens (Pteridium aquilinum en Woodwardia fimbriata). Uitgesneden en gedroogde monsters van houtige soorten zijn het gemakkelijkst te scannen en levert doorgaans de beste foto's. Echter, recente verbeteringen (dwz snellere scans en monster stabilisatie) maakte het Possbaar om deze visualisatie techniek te gebruiken op groen weefsels (bijv. bladstelen) en in levende planten. Bij gelegenheid enige krimp van gehydrateerde groene plant weefsels zal veroorzaken afbeeldingen om onscherpte en methoden om te voorkomen dat deze problemen worden beschreven. Deze recente ontwikkelingen met HRCT bieden veelbelovende nieuwe inzichten in fabriek vasculaire functie.