Name: micron-scale phenotyping techniques of maize vascular bundles based on x-ray microcomputed tomography
Uploaded: 2018-10-09T15:00:00
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Esta investigación fue apoyada por la nacional naturaleza ciencia Fundación de China (No.31671577), la ciencia y tecnología innovación especial construcción financiado por programa de Pekín Academia de agricultura y silvicultura Sciences(KJCX20180423), la investigación Programa de desarrollo de China (2016YFD0300605-01), la Fundación de Ciencias naturales de Beijing (5174033), el Beijing Postdoctoral de investigación Fundación (ZZ 2016-66) y la Academia de Pekín de la agricultura y silvicultura Ciencias Grant (KJCX20170404),) JNKYT201604).

1. muestra preparación protocolo
<ol><li>Para la toma de muestras, recoger el tallo, hoja, raíz de plantas de maíz frescas y dividirlas en tres tipos de muestra grupos (cada grupo con cuatro repeticiones). Luego, cortar en pequeños segmentos utilizando una cuchilla quirúrgica de la siguiente manera: (1) cortar un segmento del medio entrenudo del tallo 1-1.5 cm de longitud; (2) cortar un segmento de la anchura máxima de la hoja de 0,5 - 3 cm de longitud a lo largo de la dirección vertical con la vena principal; (...

<ol>
	<li>Lucas, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+plant+vascular+system:+evolution,+development+and+functions.">The plant vascular system: evolution, development and functions.</a> Journal of Integrative Plant Biology. 55, 294-388 (2013).</li><li>Gou, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+population+density+on+stalk+lodging+resistant+mechanism+and+agronomic+characteristics+of+maize.">Effect of population density on stalk lodging resistant mechanism and agronomic characteristics of maize.</a> Acta Agronomica Sinia. 33, 1688-1695 (2007).</li><li>Hu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=QTL+mapping+of+stalk+bending+strength+in+a+recombinant+inbred+line+maize+population.">QTL mapping of stalk bending strength in a recombinant inbred line maize population.</a> Theoretical and Applied Genetics. 126, 2257-2266 (2013).</li><li>Wilson, J. R., Mertens, D. R., Hatfield, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolates+of+cell+types+from+sorghum+stems:+Digestion,+cell+wall+and+anatomical+characteristics.">Isolates of cell types from sorghum stems: Digestion, cell wall and anatomical characteristics.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. 63, 407-417 (1993).</li><li>Hatfield, R., Wilson, J., Mertens, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Composition+of+cell+walls+isolated+from+cell+types+of+grain+sorghum+stems.">Composition of cell walls isolated from cell types of grain sorghum stems.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. 79, 891-899 (1999).</li><li>Du, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micron-scale+phenotyping+quantification+and+three-dimensional+microstructure+reconstruction+of+vascular+bundles+within+maize+stems+based+on+micro-CT+scanning.">Micron-scale phenotyping quantification and three-dimensional microstructure reconstruction of vascular bundles within maize stems based on micro-CT scanning.</a> Functional Plant Biology. 44 (1), 10-22 (2016).</li><li>Pan, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstruction+of+Maize+Roots+and+Quantitative+Analysis+of+Metaxylem+Vessels+based+on+X-ray+Micro-Computed+Tomography.">Reconstruction of Maize Roots and Quantitative Analysis of Metaxylem Vessels based on X-ray Micro-Computed Tomography.</a> Canadian Journal of Plant Science. 98 (2), 457-466 (2018).</li><li>McElrone, A. J., Choat, B., Parkinson, D. Y., MacDowell, A. A., Brodersen, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+high+resolution+computed+tomography+to+visualize+the+three+dimensional+structure+and+function+of+plant+vasculature.">Using high resolution computed tomography to visualize the three dimensional structure and function of plant vasculature.</a> Journal of Visualized Experiments. (74), e50162 (2013).</li><li>Cloetens, P., Mache, R., Schlenker, M., Lerbs-Mache, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+phase+tomography+of+Arabidopsis+seeds+reveals+intercellular+void+network.">Quantitative phase tomography of Arabidopsis seeds reveals intercellular void network.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the Unites States of America. 103, 14626-14630 (2006).</li><li>Dorca-Fornell, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+leaf+mesophyll+porosity+following+transient+retinoblastoma-related+protein+silencing+is+revealed+by+microcomputed+tomography+imaging+and+leads+to+a+system-level+physiological+response+to+the+altered+cell+division+pattern.">Increased leaf mesophyll porosity following transient retinoblastoma-related protein silencing is revealed by microcomputed tomography imaging and leads to a system-level physiological response to the altered cell division pattern.</a> Plant Journal. 76 (6), 914-929 (2013).</li><li>Verboven, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Void+space+inside+the+developing+seed+of+Brassica+napus+and+the+modelling+of+its+function.">Void space inside the developing seed of Brassica napus and the modelling of its function.</a> New Phytologist. 199, 936-947 (2013).</li><li>Brodersen, C. R., Roark, L. C., Pittermann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+physiological+implications+of+primary+xylem+organization+in+two+ferns.">The physiological implications of primary xylem organization in two ferns.</a> Plant, Cell &amp; Environment. 35, 1898-1911 (2012).</li><li>Choat, B., Brodersen, C. R., McElrone, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchrotron+X-ray+microtomography+of+xylem+embolism+in+Sequoia+sempervirens+saplings+during+cycles+of+drought+and+recovery.">Synchrotron X-ray microtomography of xylem embolism in Sequoia sempervirens saplings during cycles of drought and recovery.</a> New Phytologist. 205, 1095-1105 (2015).</li><li>Torres-Ruiz, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+x-ray+microtomography+observation+confirms+the+induction+of+embolism+upon+xylem+cutting+under+tension.">Direct x-ray microtomography observation confirms the induction of embolism upon xylem cutting under tension.</a> Plant Physiology. 167, 40-43 (2015).</li><li>Staedler, Y. M., Masson, D., Sch&#246;nenberger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant+tissues+in+3D+via.+x-ray+tomography:+simple+contrasting+methods+allow+high+resolution+imaging.">Plant tissues in 3D via. x-ray tomography: simple contrasting methods allow high resolution imaging.</a> PLoS One. 8, 75295 (2013).</li><li>Zhang, Y., Legay, S., Barri&#232;re, Y., M&#233;chin, V., Legland, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Color+quantification+of+stained+maize+stem+section+describes+lignin+spatial+distribution+within+the+whole+stem.">Color quantification of stained maize stem section describes lignin spatial distribution within the whole stem.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. 61, 3186-3192 (2013).</li><li>Legland, D., Devaux, M. F., Guillon, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistical+mapping+of+maize+bundle+intensity+at+the+stem+scale+using+spatial+normalisation+of+replicated+images.">Statistical mapping of maize bundle intensity at the stem scale using spatial normalisation of replicated images.</a> PLoS One. 9 (3), 90673 (2014).</li><li>Heckwolf, S., Heckwolf, M., Kaeppler, S. M., de Leon, N., Spalding, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+analysis+of+anatomical+traits+in+stem+transections+of+maize+and+other+grasses.">Image analysis of anatomical traits in stem transections of maize and other grasses.</a> Plant Methods. 11, 26 (2015).</li><li>Wu, H., Jaeger, M., Wang, M., Li, B., Zhang, B. G. <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+distribution+of+vessels,+passage+cells+and+lateral+roots+along+the+root+axis+of+winter+wheat+(Triticum+aestivum).">Three-dimensional distribution of vessels, passage cells and lateral roots along the root axis of winter wheat (Triticum aestivum).</a> Annals of Botany. 107, 843-853 (2011).</li><li>Chopin, J., Laga, H., Huang, C. Y., Heuer, S., Miklavcic, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RootAnalyzer:+A+Cross-Section+Image+Analysis+Tool+for+Automated+Characterization+of+Root+Cells+and+Tissues.">RootAnalyzer: A Cross-Section Image Analysis Tool for Automated Characterization of Root Cells and Tissues.</a> PLoS One. 10, 0137655 (2015).</li><li>Passot, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+pearl+millet+root+architecture+and+anatomy+reveals+three+types+of+lateral+roots.">Characterization of pearl millet root architecture and anatomy reveals three types of lateral roots.</a> Frontiers in Plant Science. 7, 829 (2016).</li></ol>

Con la aplicación exitosa de la tecnología de CT en los campos de la biomedicina y Ciencias de los materiales, esta tecnología se ha introducido gradualmente en los campos de la botánica y la agricultura, promoción de investigaciones en Ciencias de la vida vegetal como una herramienta técnica prometedora . A finales de 1990, CT tecnología primero fue utilizada para el estudio de las estructuras morfológicas y desarrollo de sistemas de la raíz de la planta. En la última década, sincrotrón TCAR se ha convertido...

El sistema vascular maíz recorre toda la planta, de la raíz y el tallo a las hojas, que forma las rutas de transporte clave para la entrega de agua, nutrientes minerales y sustancias orgánicas1. Otra función importante del sistema vascular es proporcionar soporte mecánico para la planta de maíz. Por ejemplo, la morfología, número y distribución de haces vasculares en raíces y tallos están estrechamente relacionados con la resistencia del alojamiento de plantas de maíz2,3. En la actualidad, estudios sobre la estructura anatómica de haces vasculares utilizan principalmente microscópicas y ultramicroscópicos técnicas para visualizar las estructuras anatómicas de una cierta parte del tallo, hoja o raíz y luego medir y contar estas estructuras de interés por la investigación manual. Sin duda, medición manual de diferentes estructuras microscópicas en microfilmes a gran escala es un trabajo muy tedioso e ineficiente y limita seriamente la precisión de microphenotypic rasgos, debido a su subjetividad y la inconsistencia4, 5.
Maíz no tiene crecimiento secundario, y el contenido de la celda consiste esencialmente de agua en el meristemo primario. Sin ningún tratamiento previo, muestras frescas de tejidos de maíz pueden ser directamente escaneadas utilizando un dispositivo micro-CT; sin embargo, los resultados del análisis son probablemente pobre y áspero. Las razones principales se resumen a continuación: las densidades de atenuación baja (1) de los tejidos de la planta, resultando en un bajo contraste de número atómico y alto nivel de ruido en imágenes; (2) materiales vegetales fresco son propensos a deshidratarse y encogimiento durante el ambiente exploración normal, según Du6. Los problemas antes mencionados se han convertido en las principales limitaciones para el desarrollo y aplicación de la tecnología de microphenotyping de maíz, trigo, arroz y otras monocotiledóneas. Aquí, presentamos el 'protocolo de preparación de muestra' a pretratar las muestras de tallo, hoja y raíz. Este protocolo evita la deshidratación y la deformación de materiales vegetales durante la CT exploración; por lo tanto, es beneficioso aumentar el tiempo de conservación de muestras de plantas con nondeformation. Por otra parte, el paso tintura basado en yodo sólido también mejora el contraste de materiales vegetales; así, hace mejoras significativas en la calidad de imagen de micro-CT. Además, desarrollamos software de procesamiento de imagen, llamado VesselParser, para procesar las imágenes del CT de maíz tallos y hojas. Este software integra un conjunto de tuberías de proceso de imagen para realizar análisis phenotyping automáticas y de alto rendimiento para imágenes del CT 2-D de los tejidos vegetales diferentes. Haces vasculares en la sección representativa entera del tallo y hoja se detectan, extraído e identificado utilizando un método automático de procesamiento de imágenes. Como resultado, obtenemos 31 fenotipos microscópicos de la espiga de maíz y 33 fenotipos microscópicos de la hoja de maíz. Para la serie de imagen del CT de la raíz del maíz, se desarrolló un sistema de procesamiento de imágenes para adquirir rasgos fenotípicos 3D de vasos metaxylem. Este esquema es superior en eficiencia de adquisición de imágenes y reconstrucción en comparación con los métodos tradicionales.
Estos resultados indican que la imagen de proceso tuberías teniendo en cuenta que las proyección de imagen características de ordinario rayos x micro-CT proporcionan un método eficaz para el fenotipado microscópica de haces vasculares; Esto extremadamente amplía las aplicaciones de las técnicas de TAC en ciencia de planta y mejora el fenotipado automático de materiales vegetales en resolución celular6,7.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:841px;" width="841">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Skyscan 1172 X-ray computed tomography system</td>
			<td style="width:269px;">Bruker Corporation, Belgium</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td style="width:237px;">For CT scanning</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:46px;width:216px;">CO2 critical point drying system (Leica CPD300)</td>
			<td style="width:269px;">Leica Corporation, Germany</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td style="width:237px;">For sample drying</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ethanol</td>
			<td style="width:269px;">Any</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>For FAA fixation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Formaldehyde</td>
			<td style="width:269px;">Any</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>For FAA fixation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Acetic acid</td>
			<td style="width:269px;">Any</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>For FAA fixation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Surgical blade</td>
			<td style="width:269px;">Any</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>For cutting the sample sgements</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">3D printer</td>
			<td style="width:269px;">Makerbot replicator 2, MakerBot Industries, USA</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>For printing the sample baskets of maize root, stem, and leaf</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Centrifuge tube</td>
			<td style="width:269px;">Corning, USA</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>Place the root, stem, or leaf materials</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Solid iodine</td>
			<td style="width:269px;">Any</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>For sample dyeing</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">SkyScan Nrecon software</td>
			<td style="width:269px;">SkyScan NRecon, Version: 1.6.9.4, Bruker Corporation, Belgium</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>For image reconstruction</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">VesselParser software</td>
			<td style="width:269px;">VesselParser, Version: 3.0, National Engineering Research Center for Information Technology in Agriculture (NERCITA), Beijing, China</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>Image analysis protocol for single CT image of maize stem or leaf</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">ScanIP</td>
			<td style="width:269px;">ScanIP, Version: 7.0; Simpleware, Exeter, UK</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td>3D image processing software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Latex gloves</td>
			<td style="width:269px;">Any</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tweezers</td>
			<td style="width:269px;">Any</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

micron-scale phenotyping techniques of maize vascular bundles based on x-ray microcomputed tomography

Es necesario cuantificar con precisión las estructuras anatómicas de maíz materiales basados en técnicas de análisis de imagen de alto rendimiento. Aquí, ofrecemos un 'protocolo de preparación de muestra' para materiales de maíz (es decir, tallo, hoja y raíz) convenientes para los microcomputed exploración de la tomografía (micro-CT). Basado en imágenes de alta resolución CT de tallo, hoja y raíz, Describimos dos protocolos para el análisis fenotípico de los haces vasculares: (1) basado en la imagen de CT de tallo y hoja, hemos desarrollado una tubería de análisis de imagen específica para extraer automáticamente 31 y 33 rasgos fenotípicos de haces vasculares; (2) basado en la serie de imagen de CT de maíz raíz, configurar un esquema de procesamiento de imagen para la segmentación (3D) tridimensional de los vasos metaxylem y extrae dos dimensiones (2-D) y 3-d características fenotípicas, tales como volumen, superficie de embarcaciones metaxylem, etc. En comparación con la medición manual tradicional de haces vasculares de materiales de maíz, los protocolos propuestos mejoran significativamente la eficiencia y la exactitud de la cuantificación fenotípica de la escala del micrón.

El protocolo de preparación de muestra adecuado para el análisis de micro-CT en ordinario no sólo previene la deformación de los tejidos vegetales pero también mejora el contraste de la absorción de rayos x. Materiales de planta pretratados se analizan mediante un sistema de micro-CT en imágenes de alta calidad, y la resolución más alta puede alcanzar 2 μm/píxeles. La figura 4 muestra las imágenes micro-CT de tallo, hoja y raíz, y el contraste de...

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Micron-scale Phenotyping Techniques of Maize Vascular Bundles Based on X-ray Microcomputed Tomography

Ofrecemos un novedoso método para mejorar el contraste de la absorción de rayos x del maíz tejido adecuado para la exploración de la tomografía de la microcomputed ordinaria. Basado en imágenes del CT, presentamos un conjunto de flujos de trabajo de procesamiento de imágenes para diferentes materiales de maíz extraer efectivamente fenotipos microscópicos de haces vasculares del maíz.

Técnicas de microescala Phenotyping de maíz haces vasculares basados en tomografía de rayos x Microcomputed

It is necessary to accurately quantify the anatomical structures of maize materials based on high-throughput image analysis techniques. Here, we provide a ...

Este método puede tener respuestas preguntas rápidas en la compilación de técnicas de fenotipado a escala de micrones planificadas. Como las partículas de escaneo micro-CT, y el método de análisis fenotípico para los haces vasculares de maíz. La principal ventaja de esta técnica es proporcionar formas nuevas y efectivas de investigar los rasgos fenotípicos del haz vascular de maíz mediante la preparación de muestras, la exploración por TC y el análisis de protocolos.Las implicaciones de esta técnica amplían las aplicaciones de la exploración ordinaria de micro-CT y otras ciencias vegetales. Este protocolo se puede modificar fácilmente para acomodar otros materiales vegetales, como la deshidratación del procedimiento de secado. Para empezar, recoja el tallo, la hoja y la raíz de las plantas de maíz fresco.Y divídalos en tres grupos de muestra. A continuación, usa una cuchilla quirúrgica para cortar un segmento de uno a 1,5 centímetros del internodo del tallo medio. Usando la misma hoja quirúrgica, corte un segmento de 1/2 a dos centímetros de la anchura máxima de la hoja a lo largo de la dirección vertical con la vena principal.Utilice la cuchilla quirúrgica para cortar un segmento de 1/2 centímetro de la raíz del suelo. Después de esto, remoje los segmentos de muestra en solución faa durante al menos tres días. Deshidrate los segmentos de muestra durante 30 minutos en seis gradientes secuenciales de etanol.A continuación, coloque los materiales de la planta en las cestas de muestra correspondientes. Transfiera rápidamente las cestas a la célula de muestra de un sistema de secado de puntos críticos de dióxido de carbono. Coloque los materiales de la planta seca en un tubo centrífugo de 50 mililitros con dos gramos de yodo sólido.A continuación, coloque los tubos en una habitación a prueba de luz durante cuatro a cinco horas. En primer lugar, establezca los parámetros de exploración de TC de acuerdo con el protocolo de texto. A continuación, establezca los rangos de escaneado de acuerdo con los diferentes tamaños y volúmenes de los materiales de la planta utilizados.A continuación, ajuste el tamaño de píxel de imagen de la siguiente manera: Dos micrómetros para la raíz. 6,77 micrómetros para el tallo. Y 10 micrómetros para la hoja.Para reconstruir imágenes de sectores, utilice el software de construcción de imágenes para convertir los datos de TC sin procesar en imágenes de sectores CT con resolución 2K. En primer lugar, especifique el tipo de órgano para inicializar diferentes canalizaciones de algoritmos en el software de imágenes automáticas. A continuación, haga clic en el botón de parámetros del método y seleccione el tallo de maíz, o hoja de maíz, en el primer cuadro desplegable.Haga clic en el botón de administración de datos, establezca el directorio de trabajo e importe todas las imágenes de sectores en el directorio. A continuación, seleccione imágenes de un solo segmento o de varios sectores en las canalizaciones de imagen. A continuación, determine el tamaño de píxel de la imagen.Elija el botón de parámetros del método e introduzca el tamaño de píxel de la imagen en el elemento de edición adecuado. Después de esto, haga clic en el botón de cálculo de fenotipado para extraer automáticamente los rasgos fenotípicos de los paquetes vasculares para todas las imágenes de sectores seleccionadas. Haga clic en el botón de análisis estadístico para generar los resultados de estos análisis como un archivo de texto o CSV.Importe las imágenes reconstruidas de las raíces de maíz y determine los parámetros de espacio precisos. A continuación, utilice la herramienta gaussiana recursiva para suavizar las imágenes y mejorar la calidad de la imagen. Ajuste los parámetros de umbral para llevar a cabo la segmentación 3D de los recipientes metaxilem.Esto creará una etiqueta de color uniforme para cada recipiente metaxylem conectado. A continuación, mejore e identifique los recipientes metaxylem de forma interactiva utilizando morfología bit a bit y operaciones de llenado de inundación. A continuación, realice una visualización del volumen y la reconstrucción de la superficie de los vasos.Por último, utilice la herramienta de estadísticas de máscaras para contar y medir los rasgos fenotípicos de un recipiente en los niveles 2D y 3D. Utilizando el análisis descrito en el protocolo, se calcularon los rasgos fenotípicos de los haces vasculares en tallos de maíz, hojas y raíces. Se creó una visualización 3D generada de los vasos raíz y metaxylem, utilizando los resultados de la segmentación, la reconstrucción y la visualización del volumen.El protocolo de preparación de muestras adecuado mejora significativamente la calidad de emisión de escaneo de micro-CT para el tallo de maíz, la hoja y la raíz. Con la tubería de emisión automática para extraer rápidamente los rasgos fenotípicos de los haces vasculares para el tallo de maíz y la hoja. Y la configuración y emisión de escaneo de procesamiento para analizar los rasgos fenotípicos 3D de los haces vasculares para la raíz de maíz.Esta técnica proporciona una manera práctica para la calificación fenotípica precisa y rápida y la identificación de los haces vasculares de maíz.

Research

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The importance of dosimetry protocols and standards for radiobiological studies is self-evident. Several protocols have been proposed for dose ...

Image Rendering Techniques in Postmortem Computed Tomography: Evaluation of Biological Health and Profile in Stranded Cetaceans

Técnicas de renderizado de imágenes en tomografía computarizada postmortem: evaluación de la salud biológica y perfil en cetáceos trenzados

With 6 years of experience in implementing virtopsy routinely into the Hong Kong cetacean stranding response program, standardized virtopsy procedures, ...

A 3D Cartographic Description of the Cell by Cryo Soft X-ray Tomography

Una descripción cartográfica 3D de la célula mediante tomografía de rayos X cryo soft

Imaging techniques are fundamental in order to understand cell organization and machinery in biological research and the related fields. Among these ...