Name: micron-scale phenotyping techniques of maize vascular bundles based on x-ray microcomputed tomography
Uploaded: 2018-10-09T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Micron-scale Phenotyping Techniques of Maize Vascular Bundles Based on X-ray Microcomputed Tomography at JoVE.com

Bu araştırma desteklenen Ulusal Doğa Bilim Vakfı Çin (No.31671577), bilim ve teknoloji yenilik özel inşaat finanse edilen Program Pekin Akademi, tarım ve ormancılık Sciences(KJCX20180423), araştırma Kalkınma Programı Çin (2016YFD0300605-01), Beijing doğal Bilim Vakfı (5174033), Beijing doktora sonrası Araştırma Vakfı (2016 ZZ-66) ve Tarım Akademisi Pekin ve ormancılık Bilimler Grant (KJCX20170404), () JNKYT201604).

1. örnek hazırlama Protokolü
<ol><li>Örnekleme, kök, yaprak, toplar ve taze mısır bitkilerden kök ve onları üç tür örnek grup (her grup dört çoğaltmalar ile) bölün. Sonra aşağıdaki şekilde bir cerrahi bıçak kullanarak küçük parçalara kesmek: (1) pay ortasında bir bölümünün kök düğümler arası 1-1.5 cm uzunluğunda; (2) 0.5 - 3 cm uzunluğunda ana ven ile düşey yönde boyunca yaprak maksimum genişliği bir parçasını kesme; (3) bir parçasını taç kök 0.5 cm boy içinde kesme...

<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>

CT teknolojisi biyomedikal ve malzeme bilimi alanlarında başarılı uygulama ile bu teknoloji yavaş yavaş Botanik ve bitki yaşam bilimleri araştırmaları umut verici bir teknik araç olarak teşvik tarım alanlarına kullanılmaya başlanan . 1990'ların sonunda CT teknolojisi ilk çalışma morfolojik yapıları ve bitki kök sistemlerinin geliştirilmesi için kullanıldı. Geçtiğimiz on yılda, sinkrotron HRCT bitki biyologlar için güçlü, zararsız bir araç haline geldi ve başarıyla doku yapıları üz...

Mısır damar sistemi aracılığıyla tüm bitki, kök ve yaprakları, su, mineral besin ve organik maddeler1teslim etmek için anahtar ulaşım yolları oluşturan kök çalışır. Damar sistemi başka bir önemli fonksiyonu için Mısır bitki mekanik destek sağlamaktır. Örneğin, morfoloji, numarası ve dağıtım kökleri ve sapları Vaskular demetleri mısır bitkileri2,3lojman direnç yakından ilgilidir. Şu anda, çalışmaları Vaskular demetleri anatomik yapısını esas olarak kök, yaprak veya kök, belirli bir kısmını anatomik yapıları görüntülemek için mikroskobik ve ultramicroscopic teknikleri kullanmak ve sonra ölçmek ve bu yapıları saymak el ile soruşturma tarafından ilgi. Hiç şüphesiz, büyük ölçekli microimages çeşitli mikroskobik yapıları Manuel ölçüm çok sıkıcı ve verimsiz bir iş ve ciddi bir şekilde kendi öznellik ve tutarsızlık4sayesinde microphenotypic özellikleri duyarlığını sınırlar, 5.
Mısır ikincil hiçbir büyüme vardır ve hücre içeriğini aslında birincil meristem suda oluşur. Herhangi bir ön Mısır dokuların taze örnekler doğrudan bir mikro-CT cihazı kullanarak taranabilir; Ancak, tarama sonuçları muhtemelen kötü ve kaba. Başlıca nedenleri şöyle özetlenebilir: (1) düşük zayıflama yoğunluğu atom numarası ve yüksek gürültü görüntüler; düşük kontrast sonuçlanan bitki dokuların (2) taze bitki malzeme Du6tarafından belirlendiği şekilde kurutmak ve normal tarama ortamı sırasında küçültmek yatkındır. Yukarıda belirtilen sorunları geliştirme ve Mısır, buğday, pirinç ve diğer monocotyledons için microphenotyping teknolojisi uygulama için ana kısıtlamaları haline gelmiştir. Burada, 'örnek hazırlama protokol' tanıtmak Mısır kök, yaprak ve kök örnekleri pretreat için. Bu iletişim kuralı dehidratasyon ve CT tarama sırasında bitki malzemelerin deformasyon önler; Böylece, bitki örnekleri nondeformation ile koruma zaman artırmak yararlıdır. Ayrıca, katı iyot bağlı boyama adımda da bitki malzeme zıtlığını arttırır; Böylece, mikro-CT görüntüleme kalitesi önemli gelişmeler sağlar Ayrıca, görüntü işleme yazılımı, VesselParser Mısır sapları ve yaprakları CT görüntülerini işlemek için adlandırılmış geliştirdik. Bu yazılım bir dizi görüntü işleme boru hatları farklı bitki dokuları 2B CT görüntülerde yüksek üretilen iş ve otomatik fenotipleme analiz gerçekleştirmek için entegre. Mısır kök ve yaprak tüm kesit Vaskular demetleri algılanır, çıkarılan ve otomatik bir görüntü işleme yöntem kullanarak tanımlanan. Sonuç olarak, Mısır kök 31 mikroskobik fenotipleri ve mikroskobik 33 fenotipleri Mısır yaprak elde etmek. Mısır kök CT resim serisi için 3-b fenotipik özellikleri metaxylem gemilerin elde etmek için bir görüntü işleme düzeni geliştirdik. Bu düzen içinde resim alma ve geleneksel yöntemlere göre imar verimliliğini üstündür.
Bu sonuçlar bu görüntü işleme sıradan röntgen mikro-CT görüntüleme özelliklerini Vaskular demetleri mikroskobik fenotipleme için etkili bir yöntem sağlar dikkate alınarak boru hatları olduğunu gösterir; Bu son derece CT teknikleri bitki biliminde uygulamaları genişler ve hücresel çözünürlük6,7bitki malzemelerin otomatik fenotipleme artırır.

<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

Bu doğru bir şekilde yüksek üretilen iş görüntü analiz teknikleri dayalı Mısır malzemelerin anatomik yapıları ölçmek gereklidir. Burada, bir 'örnek hazırlama protokol' Mısır malzemeler (yani, kök, yaprak ve kök) tarama sıradan microcomputed tomografi (mikro-CT) uygun için sağlar. Mısır kök, yaprak ve kök yüksek çözünürlüklü CT görüntüleri baz alınarak, biz iki protokol Vaskular demetleri fenotipik analizi için tarif: (1) Mısır kök ve yaprak CT görüntü dayalı, geliştirdiğimiz otomatik olarak 31 ayıklamak için bir belirli görüntü analiz boru hattı ve damar demetleri 33 fenotipik özellikleri; (2) Mısır kök CT görüntü dizisi dayalı, biz üç boyutlu (3-D) ayrılmasını metaxylem gemiler için bir görüntü işleme düzeni kurmak ve iki boyutlu (2-B) çıkarılan ve gibi cilt, 3-b fenotipik özellikleri yüzey alanı metaxylem gemileri, vb Vaskular demetleri Mısır malzemelerin geleneksel manuel ölçüm ile karşılaştırıldığında, önerilen iletişim kuralları önemli ölçüde verimlilik ve mikron çaplı fenotipik miktar doğruluğunu artırır.

Sıradan mikro-CT tarama için uygun örnek hazırlama Protokolü sadece bitki doku deformasyon engeller, ancak aynı zamanda x-ışını soğurma zıtlığını arttırır. Ön işleme tesisi malzemeleri bir mikro-CT sistemi yüksek kaliteli dilim görüntüleri kullanılarak taranır ve en yüksek çözünürlükte 2 µm/piksel ulaşabilirsiniz. Şekil 4 taranan mikro-CT görüntüleri, kök, yaprak ve kök gösterir ve görüntü kontrastı taze bitki malz...

Watch this Scientific Journal Video about Micron-scale Phenotyping Techniques of Maize Vascular Bundles Based on X-ray Microcomputed Tomography at JoVE.com

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

Biz x-ışını soğurma kontrast Mısır doku sıradan microcomputed tomografi taramak için uygun geliştirmek için yeni bir yöntem sağlar. CT görüntüleri baz alınarak, biz görüntü işleme iş akışları için etkili bir şekilde Mısır Vaskular demetleri mikroskobik fenotipleri ayıklamak farklı Mısır malzeme bir dizi tanıtmak.

X-ışını Microcomputed tomografi üzerinde dayalı Mısır Vaskular demetleri mikron çaplı fenotipleme teknikleri

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

Bu yöntem, planlanan mikron ölçekli fenotileme teknikleri oluşturmak hızlı sorulara cevap olabilir. Mikro-BT tarama parçacıkları ve mısır vasküler demetleri için henotipik analiz yöntemi gibi. Bu tekniğin en büyük avantajı, örnek hazırlama, CT taraması ve protokollerin analizi ile mısır vasküler paketinin fenotipik özelliklerini araştırmak için yeni ve etkili yollar sağlamaktır.Bu tekniğin etkileri sıradan mikro-CT tarama ve diğer bitki bilimleri uygulamalarını genişletir. Bu protokol kolayca kurutma prosedürü dehidratasyon gibi diğer bitki malzemeleri, karşılamak için değiştirilebilir. Başlamak için, kök, yaprak ve kök taze mısır bitkilerden toplamak.Ve onları üç örnek gruba ayırın. Daha sonra, orta kök internod bir ila 1,5 santimetre lik bir segment kesmek için bir cerrahi bıçak kullanın. Aynı cerrahi bıçağı kullanarak, ana damar ile dikey yönde yaprağın maksimum genişliğinden 1/2 ila iki santimetrelik bir segment kesti.Zemin kökünden 1/2 santimetrelik bir segment kesmek için cerrahi bıçağı kullanın. Bundan sonra, örnek segmentleri FAA çözeltisinde en az üç gün bekletin. Altı sıralı etanol gradyanlarda 30 dakika boyunca örnek segmentleri dehydrate.Daha sonra bitki malzemelerini ilgili numune sepetlerine yerleştirin. Sepetleri hızlı bir şekilde karbondioksit kritik nokta kurutma sisteminin örnek hücresine aktarın. Kurutulmuş bitki malzemelerini iki gram katı iyot içeren 50 mililitrelik bir santrifüj tüpüne yerleştirin.Daha sonra tüpleri 4-5 saat boyunca ışık geçirmez bir odaya yerleştirin. İlk olarak, CT tarama parametrelerini metin protokolüne göre ayarlayın. Daha sonra, kullanılan bitki malzemelerinin farklı boyut ve hacimlerine göre tarama aralıkları ayarlayın.Ardından, görüntüleme pikselboyutlarını aşağıdaki gibi ayarlayın:Kök için iki mikrometre. Gövde için 6.77 mikrometre. Ve yaprak için 10 mikrometre.Dilim görüntülerini yeniden oluşturmak için, ham CT verilerini 2K çözünürlükle CT dilim görüntülerine dönüştürmek için görüntü oluşturma yazılımı kullanın. İlk olarak, otomatik görüntüleme yazılımında farklı algoritma ardışık lıklarını başlatmayı sağlamak için organ türünü belirtin. Ardından, yöntem parametreleri düğmesini tıklatın ve ilk açılır kutuda mısır sapı veya mısır yaprağı seçin.Veri yönetimi düğmesini tıklatın, çalışma dizini ayarlayın ve dizindeki tüm dilim görüntülerini içe aktarın. Ardından, görüntü ardışık hatlarına tek veya çok dilimli görüntüler seçin. Ardından, görüntünün piksel boyutunu belirleyin.Yöntem parametreleri düğmesini seçin ve uygun edit öğesine görüntünün piksel boyutunu girin. Bundan sonra, seçilen dilim görüntülerinin tümü için vasküler demetlerin fenotipik özelliklerini otomatik olarak ayıklamak için fenotilik hesaplama düğmesini tıklatın. Bu analizlerin sonuçlarını metin veya CSV dosyası olarak çıktılamak için istatistiksel analiz düğmesini tıklatın.Mısır köklerinin yeniden oluşturulmuş görüntülerini içe aktarın ve doğru alan parametrelerini belirleyin. Ardından görüntüleri düzeltmek ve görüntü kalitesini artırmak için özyinelemeli gaussian aracını kullanın. Metaksim damarlarının 3Boyutlu segmentasyonunu gerçekleştirmek için eşik parametrelerini ayarlayın.Bu bağlı her metaxylem gemi için tek tip bir renk etiketi oluşturacaktır. Daha sonra, morfolojibit yönünde kullanarak metaxilem kapları geliştirin ve tanımlayın ve sel doldurma işlemleri. Daha sonra, bir hacim görselleştirme ve damarların yüzey rekonstrüksiyonu gerçekleştirin.Son olarak, 2B ve 3B seviyelerde bir geminin henotibik özelliklerini saymak ve ölçmek için maske istatistik aracını kullanın. Protokolde özetlenen analiz kullanılarak, mısır sapları, yaprakları ve köklerivasküler demetlerin henotibik özellikleri hesaplandı. Segmentasyon, yeniden yapılanma ve hacim görselleştirme sonuçları kullanılarak kök ve metaksim damarlarının oluşturulan 3Boyutlu görselleştirmesi oluşturuldu.Uygun numune hazırlama protokolü, mısır sapı, yaprak ve kök için mikro-BT tarama kalitesini önemli ölçüde artırır. Mısır kökü ve yaprak için vasküler demetlerin fenotipik özelliklerini hızla çıkarmak için otomatik yayılan boru hattı ile. Ve kurulum ve mısır kökü için vasküler demetleri 3D phenotipic özelliklerini analiz etmek için işleme tarar.Bu teknik, doğru ve hızlı henotypik kalifikasyon ve mısır vasküler demetleri belirlenmesi için pratik bir yol sağlar.

Research

JoVE Journal

Biology

Non-invasive 3D-Visualization with Sub-micron Resolution Using Synchrotron-X-ray-tomography

Sinkrotron-X-ray tomografi Sub-mikron Çözünürlük ile Non-invaziv 3D Görselleştirme

Little is known about the internal organization of many micro-arthropods with body sizes below 1 mm. The reasons for that are the small size and the hard ...

Biyoloji

Protein Crystallization for X-ray Crystallography

X-ray Kristalografi Protein Kristalizasyon

Using the three-dimensional structure of biological macromolecules to infer how they function is one of the most important fields of modern biology. The ...

3D Printing of Preclinical X-ray Computed Tomographic Data Sets

Preklinik X-ışını bilgisayarlı tomografi Veri 3D Yazdırma Setleri

Three-dimensional printing allows for the production of highly detailed objects through a process known as additive manufacturing.  Traditional, ...

Production of Human Norovirus Protruding Domains in E. coli for X-ray Crystallography

Production of Human Norovirus Protruding Domains in E. coli for X-ray Crystallography

İnsan Norovirüs çıkıntılı Domains üretimi içinde<em&gt; E. E. coli</em&gt;, X ışını Kristallografi için

The norovirus capsid is composed of a single major structural protein, termed VP1. VP1 is subdivided into a shell (S) domain and a protruding (P) domain. ...

Techniques to Induce and Quantify Cellular Senescence

Teknikler İndüklemek ve Ölçmek Hücresel Yaşlılık etmek

In response to cellular stress or damage, proliferating cells can induce a specific program that initiates a state of long-term cell-cycle arrest, termed ...

SA-&#946;-Galactosidase-Based Screening Assay for the Identification of Senotherapeutic Drugs

Senoterapötik Ilaçların tanımlanması için SA-β-Galactosidaz tabanlı tarama tahlili

Cell senescence is one of the hallmarks of aging known to negatively influence a healthy lifespan. Drugs able to kill senescent cells specifically in cell ...

Dosimetry for Cell Irradiation using Orthovoltage (40-300 kV) X-Ray Facilities

Dosimetry for Cell Irradiation using Orthovoltage 40-300 kV X-Ray Facilities

Ortovoltage (40-300 kV) X-Ray İmkanları Kullanılarak Hücre Işıtması için Dozimetri

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

Postmortem Bilgisayarlı Tomografide Görüntü Oluşturma Teknikleri: Mahsur Cetaceans'da Biyolojik Sağlık ve Profilin Değerlendirilmesi

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

Cryo Soft X-ray Tomografisi ile Hücrenin 3D Kartografik Açıklaması

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