美國Phenotype Screening公司的植物根系X射線掃描成像分析系統(tǒng)RootViz FS是在美國能源部創(chuàng)新項目資助下研發(fā)成功的一套新型、高效率、高精度、非破壞性的測量系統(tǒng),用于對盆栽植物的根系進行原位成像分析,可以拍攝根系的立體X射線照片。 | |
這套系統(tǒng)是植物根系研究領域繼根視(rhizotron)系統(tǒng)(如加拿大Regent WinRHIZO根系分析系統(tǒng))后激動人心的發(fā)明。根視系統(tǒng)需要將根取出清洗后,借助掃描儀進行分析,這個過程往往會折斷植物的根尖等脆弱部分,而且屬于離體分析,不能進行動態(tài)監(jiān)測。而植物根系X射線掃描成像分析系統(tǒng)是非破壞性的原位分析系統(tǒng),可以全方位分析植物根系所有部分(包括根尖等),并且可以在植物生長的不同階段對根系的生長進行長期動態(tài)監(jiān)測。這套系統(tǒng)非常適合于研究植物根系對脅迫的動態(tài)響應,可對株高高達2.0m,根系深達1.0 m的植株進行分析。 | |
系統(tǒng)特點 | |
l 非入侵性 l 非破壞性 l 高效率 l 高精度 l 信息量大 l 可控條件下長期監(jiān)測 l 根系生長發(fā)育動態(tài)研究 l 根系表型研究 |
主要功能 | |
?原位、非破壞的研究植物根系 ?全方位分析植物根系所有部分 ?長期監(jiān)測植物根系的生長動態(tài) ?大容量、高效率、高精度的獲取根系信息 | ?大批量快速篩選根系突變株 ?完全可控條件下根系的生理、病理研究 ?植物莖稈的無損檢測 ?植物種子的無損檢測 |
技術原理
系統(tǒng)組成
工作流程
應用領域 | |||
應用實例一:根系生長發(fā)育的動態(tài)監(jiān)測 | |||
玉米出苗后 40 天的根系動態(tài)生長監(jiān)測 | |||
利用紅/藍立體眼鏡可以觀看立體效果 | |||
應用實例二:不同品種間根系的差異 | |||
相對較大的角度分布, 相對較短、較粗的根 | 相對較小的角度分布, 相對較長、較細的根 | ||
兩種水稻(Ra4993 和 Ra5531)的不同變種間根系的差異,利用植物根系X-光掃描成像分析系統(tǒng)可以容易的進行分析,而傳統(tǒng)的洗根后掃描的方法會將根系間的角度差別忽略掉 | |||
利用紅/藍立體眼鏡可以觀看立體效果 | |||
應用實例三:根系系統(tǒng)分類 | |||
利用肉眼很難區(qū)分不同變種的植物根系。而借助植物根系X-光掃描成像分析系統(tǒng)結果,以側根密度和主根長度為坐標軸得出的散點圖,可以對大豆變種的根系進行分類。上圖中,多根變種分布于中心線的上部,而正常品種分布于中心線的下部。將這兩個品種雜交后,這種方法可用于快速掃描后代的多根特性。 | |||
應用實例四:根系對脅迫響應 | |||
特制培養(yǎng)介質不含營養(yǎng)鹽、水分和任何害蟲,因此研究人員可方便的添加不同營養(yǎng)鹽、水分和害蟲進行脅迫響應研究。 | |||
根瘤線蟲的計數(shù)測量,上圖是演示的根瘤隨時間的變化而變化的趨勢圖 | |||
應用實例五:植物莖桿的X光成像研究 | |||
通過低能的X光成像技術可以無損的檢測玉米的果穗莖,上圖為實際獲得的玉米果穗莖的圖片 | |||
應用實例六:種子X光成像研究 | |||
無損研究植物種子內部的結構,比較同種不同個體之間的差異,上圖為玉米種子成像圖片 | |||
應用實例七:棉桃X光成像研究 | |||
通過立體眼鏡查看棉桃內部的立體結構,可以分析棉桃內部不同部位的詳細信息,上圖為棉桃內部立體圖片 | |||
主要技術參數(shù) | |||
1.1工作條件: ? 環(huán)境溫度:-5~+45℃ ? 相對濕度:0-80% ? 適用電源:220-240 VAC 1.2 技術規(guī)格與要求: 1.2.1技術規(guī)格 1m系統(tǒng): ? 主機:1.870(高)x 0.915(長)x 0.610(寬)m ? X射線發(fā)射器 (50 kVp, 鎢靶, 光斑直徑~35μm,工作強度25kVp,0.3mA) ? 數(shù)碼X射線相機 ( 2940 x 2304像素) ? 植物樣品定位系統(tǒng)(垂直方向1m可調,水平方向38cm可調,可360度旋轉) ? X射線防護裝置 (內鎖和指示燈,中/英文標簽) ? 主控電腦:Win7 64位英文系統(tǒng),1000 G數(shù)據存儲,X射線系統(tǒng)控制及圖像獲取系統(tǒng) ? 圖形圖像分析電腦:Linux Mint 64位操作系統(tǒng),32G內存,圖像處理系統(tǒng) ? 速度:平面圖≥20株/h;立體圖≥15株/h ? 測量范圍:最大根長≤1.0 m;最大植物高度≤2.0m ? “R”型固定架,45x200x1000 mm培養(yǎng)盆和相應培養(yǎng)介質 ? “Q”型固定架,45x200x500 mm培養(yǎng)盆和相應培養(yǎng)介質 0.5m系統(tǒng): ? 主機: 1.829(高)x 0.915(長)x 0.610(寬)m ? X射線發(fā)射器 (50 kVp, 鎢靶, 光斑直徑~35μm,工作強度25kVp,0.3mA) ? 數(shù)碼X射線相機 ( 2940 x 2304像素) ? 植物樣品定位系統(tǒng)(垂直方向0.5m可調,水平方向38cm可調,可360度旋轉) ? X射線防護裝置 (內鎖和指示燈,中/英文標簽) ? 主控電腦:Win7 64位英文系統(tǒng),1000 G數(shù)據存儲,X射線系統(tǒng)控制及圖像獲取系統(tǒng) ? 圖形圖像分析電腦:Linux Mint 64位操作系統(tǒng),32G內存,圖像處理系統(tǒng) ? 速度:平面圖≥20株/h;立體圖≥15株/h ? 測量范圍:最大根長≤0.5 m;最大植物高度≤2.0m ? “Q”型固定架45x200x500 mm培養(yǎng)盆和相應培養(yǎng)介質
1.3 可獲取參數(shù) 1.3.1 使用ImageJ協(xié)助處理圖片得到 植物根長、根夾角和根系空間分布圖(相對于中心軸)。 1.3.2 Rhizo Traits根系分析軟件(選配) ? 總根長、總投影面積和總體積; ? 可獲取5種以上不同等級根系分布圖片以及不同等級根系的根長和投影面積; ? 不同深度根系分布的位置; ? 不同深度根系的直徑; ? 不同深度根系分布的密度。 | |||
產地:美國 Phenotype Screening 公司 |
選購指南:
系統(tǒng) | 功能 | |
1m系統(tǒng) | 測量范圍:最大根長≤1.0 m;最大植物高度≤2.0m | 推薦 |
0.5m系統(tǒng) | 測量范圍:最大根長≤0.5 m;最大植物高度≤2.0m | 可選 |
防護箱 | 帶安防開關,安全防護 | 必選 |
培養(yǎng)系統(tǒng) | “R”型固定架,45x200x1000 mm培養(yǎng)盆和相應培養(yǎng)介質(僅適用于1m系統(tǒng)) “Q”型固定架,45x200x500 mm培養(yǎng)盆和相應培養(yǎng)介質 | 推薦 可選 |
水肥系統(tǒng) | 恒溫,定時灌溉 | 可選 |