Name: protocol for producing three-dimensional infrared video of freezing in plants
Uploaded: 2018-09-12T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Protocol for Producing Three-Dimensional Infrared Video of Freezing in Plants at JoVE.com

इस काम में USDA द्वारा समर्थित था घर धन ।

1. तैयारी
<ol><li>रिकॉर्ड और संयंत्र ठंड के वीडियो प्रक्रिया के लिए उपकरण, सामग्री, और सॉफ्टवेयर इकट्ठा ।<ol>
<li>चालूकरने के लिए पावर स्विच सेट करके एक प्रोग्राम फ्रीज़र प्रारंभ करें, और 0 ° c करने के लिए ता?...

<ol>
	<li>Geng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+display+technologies.">Three-dimensional display technologies.</a> Advances in Optics and Photonics. 5, 456-535 (2013).</li><li>Ceccardi, T. L., Heath, R. L., Ting, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-temperature+exotherm+measurement+using+infrared+thermography.">Low-temperature exotherm measurement using infrared thermography.</a> HortScience. 30, 140-142 (1995).</li><li>Wimmer, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> History of thermal imaging, Security Sales and Integration. , (2011).</li><li>Wisniewski, M., Lindow, S. E., Ashworth, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observations+of+ice+nucleation+and+propagation+in+plants+using+infrared+video+thermography.">Observations of ice nucleation and propagation in plants using infrared video thermography.</a> Plant Physiology. 113, 327-334 (1997).</li><li>Kuprian, E., Tuong, T., Pfaller, K., Livingston, D. P., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+supercooling+of+reproductive+shoots+is+enabled+by+structural+ice+barriers+being+active+despite+an+intact+xylem+connection.">Persistent supercooling of reproductive shoots is enabled by structural ice barriers being active despite an intact xylem connection.</a> Public Library of Science ONE. 11, e0163160 (2016).</li><li>Livingston, D. P., Tuong, T. D., Murphy, J. P., Gusta, L., Wisniewski, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-definition+infrared+thermography+of+ice+nucleation+and+propagation+in+wheat+under+natural+frost+conditions+and+controlled+freezing.">High-definition infrared thermography of ice nucleation and propagation in wheat under natural frost conditions and controlled freezing.</a> Planta. 247, 791-806 (2017).</li><li>Boyles, R. P., Raman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+climate+patterns+and+trends+in+North+Carolina+(1949-1998).">Analysis of climate patterns and trends in North Carolina (1949-1998).</a> Environment International. 29 (2-3), 263-275 (2003).</li><li>Poling, E. B., Poling, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Managing+Cold+Events.">Managing Cold Events.</a> A Growers' Guide to Production, Economics and Marketing. , 75-97 (2015).</li><li>Hacker, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ice+porpagaion+in+plants+visualized+at+the+tissue+level+by+infrared+differential+thermal+analysis+(IDTA).">Ice porpagaion in plants visualized at the tissue level by infrared differential thermal analysis (IDTA).</a> Tree Physiology. 27, 1661-1670 (2007).</li><li>He, J. Q., Harrison, R. J., Li, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+3D+imaging+system+for+strawberry+phenotyping.">A novel 3D imaging system for strawberry phenotyping.</a> Plant Methods. 13, 93-101 (2017).</li></ol>

दो IR कैमरों इस प्रोटोकॉल के लिए आवश्यक हैं, और वे थोड़ा अलग कोण1से विषय के उद्देश्य से किया जाना चाहिए । यह लेंस के लिए 5-8 सेमी अलग से होना आवश्यक है, लेकिन दोनों विषय पर एक ही स्थान पर फिल्माया जान?...

तीन भौतिक आयामों की दुनिया में रहने के बावजूद, शोधकर्ताओं अक्सर 2d में दृश्य टिप्पणियों की रिपोर्टिंग करने के लिए सीमित हैं । हालांकि 2d छवियों को आम तौर पर महत्वपूर्ण जानकारी देने के लिए पर्याप्त हैं, गहराई के बारे में जानकारी के इस कमी को अनुभव और वास्तविक दुनिया की वस्तुओं की जटिलता को समझने की क्षमता सीमित करता है । 1
गहराई के बारे में जानकारी में यह कमी एक प्रोत्साहन प्रदान की जल्दी 1900s1के बाद से वाणिज्यिक फिल्म उद्योग में मुख्य रूप से 3 डी वीडियो उत्पादन । हालांकि, अभी भी छवियों और वीडियो में स्पष्ट 3 डी जानकारी पैदा उन छवियों के उत्पादन में शामिल जटिलताओं से बाधा है । 3 डी फिल्म पैदा करने के लिए सरलतम दृष्टिकोण त्रिविम फोटोग्राफी में इस्तेमाल सिद्धांतों पर आधारित है । त्रिविम फोटोग्राफ़ी थोड़ा अलग कोणों से एक ही वस्तु के दो छवियों का इस्तेमाल करता है कि मस्तिष्क में एक 3 डी छवि बता देते हैं । यह संभव बनाने के लिए, प्रत्येक आंख केवल अपने संबंधित छवि पर दिखना चाहिए (यानी, बाईं छवि पर बाईं आंख और सही छवि पर सही नजर) । चूंकि आंखें स्वाभाविक रूप से ऐसा नहीं करेंगी, त्रिविम डोजियर को यह संभव बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया था1. कई त्रिविम देखने तकनीकों, साथ ही ध्रुवीकरण-फीता, समय-मल्टीप्लेक्स, और सिर माउंट प्रदर्शन तकनीक, 3 डी फिल्मों के विकास के दौरान इस्तेमाल किया गया है, लेकिन रंग-इंटरलेसिंग या anaglyph लाल और हरे (या सियान) का उपयोग विधि चश्मा एक सरल और कम खर्चीली तकनीकों में से एक है । 3 डी इमेजिंग और विभिंन तकनीकों शामिल की एक व्यापक समीक्षा के लिए, गेँग1द्वारा समीक्षा देखें ।
पौधों में निगरानी ठंड IR थर्मोग्राफी का उपयोग कर सिद्धांत है कि जब पानी जमा देता है पर आधारित है, यह आंतरिक ऊर्जा2देना चाहिए । यह ऊर्जा गर्मी के रूप में है, जो विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के आईआर क्षेत्र में detectable है । IR ऊर्जा रिकॉर्ड करने में सक्षम कैमरों के बाद से उपयोग में किया गया है १९२९3। पहले प्रकाशित की रिपोर्ट IR प्रौद्योगिकी का उपयोग करने के लिए संयंत्रों में फिल्म ठंड Cecardi एट अल से है । 2, लेकिन इस्तेमाल किया कैमरा के संकल्प यह मुश्किल सही ऊतक जहां ठंड शुरू की है निर्धारित करने के लिए बनाता है । Wisniewski एट अल. 4 एक उच्च संकल्प कैमरे का उपयोग कई संयंत्र प्रजातियों में बर्फ nucleation की अधिक सटीक साइटों निर्धारित किया है । के रूप में प्रौद्योगिकी आईआर थर्मोग्राफी में सुधार का इस्तेमाल किया, उच्च संकल्प छवियों को ठंड5 और बर्फ के गठन6के सटीक सेलुलर स्थानीयकरण के लिए बाधाओं के रूप में खोजों के लिए नेतृत्व ।
IR में विषयों फिल्माने में एक कठिनाई तापमान में छोटे मतभेदों के कारण होता है । यह दृश्य के क्षेत्र में अधिकांश ऑब्जेक्ट्स के कारण एक समान रंग हो जाएगा, जिससे यह निर्धारित करना कठिन हो जाता है कि कौन सी ऑब्जेक्ट (ओं) की ठंड है/ यह महत्वपूर्ण हो सकता है जब विशेष ऊतकों में ठंड के आदेश का निर्धारण, जैसे पत्तियों या जड़ों में गेहूं6। यदि पौधों की IR वीडियो ठंड 3 डी में imaged किया जा सकता है, निर्धारित करने की सटीकता जो संयंत्र का हिस्सा समय में एक निश्चित बिंदु पर ठंड है सुधार किया जा सकता है ।
स्ट्रॉबेरी संयुक्त राज्य अमेरिका के कुछ क्षेत्रों में ठंड तापमान उत्पादकों के लिए काफी चिंता का विषय है में एक फसल है । कुछ बढ़ती शर्तों के तहत, यह स्ट्रॉबेरी फूलों के लिए आम है 2-3 सप्ताह के औसत पिछले वसंत फ्रीज से पहले दिखाई देते हैं । एक फ्रीज घटना के रूप में देर के रूप में जून के रूप में Appalachian पहाड़ों के कुछ क्षेत्रों में हो सकता है7 और आमतौर पर फूल की मौत में परिणाम । इसलिए, इन फ्रीज घटनाओं के अधीन क्षेत्रों में स्ट्रॉबेरी उत्पादकों के लिए महत्वपूर्ण ठंढ संरक्षण है । उत्तरी केरोलिना में स्ट्रॉबेरी उत्पादकों, उदाहरण के लिए, चाहिए फ्रॉस्ट-रक्षा, औसत पर, 4-6 ठंढ घटनाओं के बीच खिलने से पहले और 1-2 कठिन जल्दी खिलने अवधि8के दौरान जमा देता है । अधिक जमने वाले स्ट्रॉबेरी पादी को विकसित करने में मदद करने के लिए, यह ठंड के विभिन्न पहलुओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है, जैसे बर्फ nucleation की साइटों और संयंत्र के अन्य भागों में प्रचार-प्रसार. आईआर थर्मोग्राफी इन मुद्दों को हल करने के लिए एक प्रभावी साधन प्रदान करता है ।
यहां, हम स्ट्रॉबेरी का उपयोग करने के लिए anaglyph विधि का उपयोग कर 3 डी में ठंड की घटनाओं रिकॉर्डिंग के लिए एक तकनीक वर्णन । स्ट्रॉबेरी अच्छी तरह से इस उदाहरण के लिए अनुकूल है, क्योंकि पत्तियों और फूलों को व्यापक रूप से 3 डी अंतरिक्ष में वितरित कर रहे है और जब 2 डी अवरक्त वीडियो में देखा अंतर करने के लिए मुश्किल हो सकता है ।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="811">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">T620 Infrared Camera and software</td>
			<td style="width:71px;">FLIR</td>
			<td style="width:119px;">55903-5122</td>
			<td style="width:323px;">2 cameras are needed. Software works only on a Windows-based computer</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:299px;">After Effects</td>
			<td style="width:71px;">Adobe</td>
			<td style="width:119px;">15.0.1.73</td>
			<td style="width:323px;">Post-Production Video Editing Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Bandicam</td>
			<td style="width:71px;">Bandisoft</td>
			<td style="width:119px;">4.1.2.1385</td>
			<td>Screen Capture Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Laboratory Scissor Jack&#160;&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Eisco</td>
			<td style="width:119px;">CH0642A</td>
			<td>Steel Platform 13X15 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Fastening Strap</td>
			<td style="width:71px;">Velcro</td>
			<td style="width:119px;">90441</td>
			<td>To hold camera on jack.&#160; Should be at least 60cm long by 2cm wide</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Media Converter</td>
			<td style="width:71px;">iSkysoft</td>
			<td style="width:119px;">10.0.6</td>
			<td>Software to convert mp4 files to .mov&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

protocol for producing three-dimensional infrared video of freezing in plants

पौधों में जमने वाली इंफ्रारेड (ir) थर्मोग्राफी का उपयोग करते हुए निगरानी की जा सकती है, क्योंकि जब पानी जमा हो जाता है तो यह बंद गर्मी देता है । हालांकि, रंग कंट्रास्ट के साथ समस्या 2-आयाम (2d) अवरक्त छवियों को समझने के लिए कुछ हद तक मुश्किल बना । एक IR छवि या पौधों के वीडियो 3 आयामों में ठंड (3 डी) देखना बर्फ nucleation के लिए साइटों की एक और अधिक सटीक पहचान के रूप में के रूप में अच्छी तरह से ठंड की प्रगति की अनुमति होगी । इस पत्र में, हम एक अपेक्षाकृत सरल का प्रदर्शन करने के लिए एक स्ट्रॉबेरी संयंत्र ठंड के एक 3d अवरक्त वीडियो उत्पादन का मतलब है । स्ट्रॉबेरी एक आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण फसल है कि दुनिया के कई क्षेत्रों में अप्रत्याशित स्प्रिंग फ्रीज घटनाओं के अधीन है । स्ट्रॉबेरी में ठंड की एक सटीक समझ दोनों प्रजनक और अधिक किफायती तरीके से ठंड की स्थिति के दौरान पौधों को किसी भी नुकसान को रोकने के साथ उत्पादकों प्रदान करेगा ।
तकनीक स्ट्रॉबेरी ठंड फिल्म के लिए थोड़ा अलग कोणों पर दो IR कैमरों की एक स्थिति शामिल है । दो वीडियो धाराओं ठीक एक स्क्रीन पर कब्जा सॉफ्टवेयर है कि दोनों कैमरों एक साथ रिकॉर्ड का उपयोग कर सिंक्रनाइज़ किया जाएगा । रिकॉर्डिंग तो इमेजिंग सॉफ्टवेयर में आयात किया जाएगा और एक anaglyph तकनीक का उपयोग कर संसाधित । लाल-नीले चश्मे का उपयोग करके, 3d वीडियो पत्तियों की सतहों पर बर्फ के nucleation की सटीक साइट निर्धारित करना आसान बना देगा.

हैरानी की बात है, स्ट्रॉबेरी संयंत्र ठंड (पूरक वीडियो 1) के IR वीडियो संकेत दिया है कि नहीं सभी पत्ते/ पत्तियों और फूलों दोनों अलग तापमान पर व्यक्तिगत रूप से जम, लेकिन पत्तियों फूल से पहल?...

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Protocol for Producing Three-Dimensional Infrared Video of Freezing in Plants

यहां, हम छवि के लिए एक प्रोटोकॉल वर्तमान 3 आयामों में एक स्ट्रॉबेरी संयंत्र ठंड । दो अवरक्त थोड़ा अलग कोणों पर तैनात कैमरों के लिए एक लाल-नीला anaglyph वीडियो उत्पादन के लिए 3 आयामों में संयंत्र की ठंड का निरीक्षण किया जाता है ।

संयंत्रों में ठंड के तीन आयामी अवरक्त वीडियो के उत्पादन के लिए प्रोटोकॉल

Freezing in plants can be monitored using infrared (IR) thermography, because when water freezes, it gives off heat. However, problems with color contrast ...

Research

JoVE Journal

Environment

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

छेड़छाड़ संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता के लिए प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

Expression of Recombinant Cellulase Cel5A from Trichoderma reesei in Tobacco Plants

Expression of Recombinant Cellulase Cel5A from Trichoderma reesei in Tobacco Plants

संयोजक Cellulase Cel5A की अभिव्यक्ति से<em&gt; ट्राइकोडर्मा reesei</em&gt; तम्बाकू पौधों में

Cellulose degrading enzymes, cellulases, are targets of both research and industrial interests. The preponderance of these enzymes in difficult-to-culture ...

Measuring Fluxes of Mineral Nutrients and Toxicants in Plants with Radioactive Tracers

रेडियोसक्रिय लेसरों के साथ पौधों में खनिज पोषक तत्व और विषैले पदार्थ के अपशिष्टों मापने

Unidirectional influx and efflux of nutrients and toxicants, and their resultant net fluxes, are central to the nutrition and toxicology of plants. ...

The Use of High-resolution Infrared Thermography (HRIT) for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

The Use of High-resolution Infrared Thermography HRIT for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

संयंत्रों में बर्फ nucleation और आइस-प्रचार के अध्ययन के लिए उच्च संकल्प इन्फ्रारेड Thermography (HRIT) का प्रयोग

Freezing events that occur when plants are actively growing can be a lethal event, particularly if the plant has no freezing tolerance. Such frost events ...

Extracting Metrics for Three-dimensional Root Systems: Volume and Surface Analysis from In-soil X-ray Computed Tomography Data

में मिट्टी एक्स-रे गणना टोमोग्राफी डेटा से मात्रा और सतह विश्लेषण: तीन आयामी जड़ सिस्टम के लिए मेट्रिक्स निकालने

Plant roots play a critical role in plant-soil-microbe interactions that occur in the rhizosphere, as well as processes with important implications to ...

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

समुद्र सतह और नमूना विश्लेषण पर Microplastics सैम्पलिंग के लिए प्रोटोकॉल

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

Video Tracking Protocol to Screen Deterrent Chemistries for Honey Bees

हनी बीस के लिए वीडियो ट्रैकिंग प्रोटोकॉल टू स्क्रीन डिस्ट्रेंट कैमिस्ट्रीज़

The European honey bee, Apis mellifera L., is an economically and agriculturally important pollinator that generates billions of dollars annually. Honey ...

Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization

मैटीरियल्स के जलीय मीडिया में फैलाव: प्रोटोकॉल अनुकूलन की ओर

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and ...

Experimental Protocol for Detecting Mitochondrial Function in Hepatocytes Exposed to Organochlorine Pesticides

ऑर्गेनोक्लोरीन कीटनाशकों के संपर्क में हेपेटोसाइट्स में माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन का पता लगाने के लिए प्रायोगिक प्रोटोकॉल

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by ...

Combining Eye-tracking Data with an Analysis of Video Content from Free-viewing a Video of a Walk in an Urban Park Environment

नि: शुल्क से वीडियो सामग्री के एक विश्लेषण के साथ नज़र ट्रैकिंग डेटा के संयोजन-एक शहरी पार्क वातावरण में टहलने के एक वीडियो देखने

As individuals increasingly live in cities, methods to study their everyday movements and the data that can be collected becomes important and valuable. ...