美國Phenotype Screening公司的植物根系X射線(xiàn)掃描成像分析系統RootViz FS是一套新型、高效率、高精度、非破壞性的測量系統，用于對盆栽植物的根系進(jìn)行原位成像分析，可以拍攝根系的立體X射線(xiàn)照片。 這套系統是植物根系研究領(lǐng)域繼根視（rhizotron）系統（如加拿大Regent WinRHIZO根系分析系統）后非常激動(dòng)人心的發(fā)明。根視系統需要將根取出清洗后，借助掃描儀進(jìn)行分析，這個(gè)過(guò)程往往會(huì )折斷植物的根尖等脆弱部分，而且屬于離體分析，不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測。而植物根系X射線(xiàn)掃描成像分析系統是非破壞性的原位分析系統，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(cháng)的不同階段對根系的生長(cháng)進(jìn)行長(cháng)期動(dòng)態(tài)監測。這套系統非常適合于研究植物根系對脅迫的動(dòng)態(tài)響應，最大可對株高2.0m，根系深達1.0 m的植株進(jìn)行分析。 | ||
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主控電腦 | 主機系統 | 系統內部構造 |
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(cháng)期監測植物根系的生長(cháng)動(dòng)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(wú)損檢測 ?植物種子的無(wú)損檢測 | |||
應用領(lǐng)域 | |||
應用實(shí)例一：根系生長(cháng)發(fā)育的動(dòng)態(tài)監測 | |||
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玉米出苗后 40 天的根系動(dòng)態(tài)生長(cháng)監測 | |||
利用紅/藍立體眼鏡可以觀(guān)看立體效果 | |||
應用實(shí)例二：不同品種間根系的差異 | |||
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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(cháng)、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可以容易的進(jìn)行分析，而傳統的洗根后掃描的方法會(huì )將根系間的角度差別忽略掉 | |||
利用紅/藍立體眼鏡可以觀(guān)看立體效果 | |||
應用實(shí)例三：根系系統分類(lèi) | |||
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利用肉眼很難區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結果，以側根密度和主根長(cháng)度為坐標軸得出的散點(diǎn)圖，可以對大豆變種的根系進(jìn)行分類(lèi)。上圖中，多根變種分布于中心線(xiàn)的上部，而正常品種分布于中心線(xiàn)的下部。將這兩個(gè)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(shí)例四：根系對脅迫響應 | |||
特制培養介質(zhì)不含營(yíng)養鹽、水分和任何害蟲(chóng)，因此研究人員可方便的添加不同營(yíng)養鹽、水分和害蟲(chóng)進(jìn)行脅迫響應研究。 | |||
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根瘤線(xiàn)蟲(chóng)的計數測量，上圖是演示的根瘤隨時(shí)間的變化而變化的趨勢圖 | |||
應用實(shí)例五：植物莖桿的X光成像研究 | |||
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通過(guò)低能的X光成像技術(shù)可以無(wú)損的檢測玉米的果穗莖，上圖為實(shí)際獲得的玉米果穗莖的圖片 | |||
應用實(shí)例六：種子X(jué)光成像研究 | |||
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無(wú)損研究植物種子內部的結構，比較同種不同個(gè)體之間的差異，上圖為玉米種子成像圖片 | |||
應用實(shí)例七：棉桃X光成像研究 | |||
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通過(guò)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(shù)參數 | |||
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(shù)規格與要求： 1.2.1技術(shù)規格 1m系統： ? 主機:1.870（高）x 0.915（長(cháng)）x 0.610（寬）m ? X射線(xiàn)發(fā)射器 (50 kVp, 鎢靶, 光斑直徑~35μm，工作強度25kVp，0.3mA) ? 數碼X射線(xiàn)相機 ( 2940 x 2304像素) ? 植物樣品定位系統（垂直方向1m可調，水平方向38cm可調，可360度旋轉） ? X射線(xiàn)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，1000 G數據存儲，X射線(xiàn)系統控制及圖像獲取系統 ? 圖形圖像分析電腦：Linux Mint 64位操作系統，32G內存，圖像處理系統 ? 速度：平面圖≥20株/h；立體圖≥15株/h ? 測量范圍：最大根長(cháng)≤1.0 m；最大植物高度≤2.0m ? “R”型固定架，45x200x1000 mm培養盆和相應培養介質(zhì) ? “Q”型固定架，45x200x500 mm培養盆和相應培養介質(zhì) 0.5m系統： ? 主機: 1.829（高）x 0.915（長(cháng)）x 0.610（寬）m ? X射線(xiàn)發(fā)射器 (50 kVp, 鎢靶, 光斑直徑~35μm，工作強度25kVp，0.3mA) ? 數碼X射線(xiàn)相機 ( 2940 x 2304像素) ? 植物樣品定位系統（垂直方向0.5m可調，水平方向38cm可調，可360度旋轉） ? X射線(xiàn)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，1000 G數據存儲，X射線(xiàn)系統控制及圖像獲取系統 ? 圖形圖像分析電腦：Linux Mint 64位操作系統，32G內存，圖像處理系統 ? 速度：平面圖≥20株/h；立體圖≥15株/h ? 測量范圍：最大根長(cháng)≤0.5 m；最大植物高度≤2.0m ? “Q”型固定架45x200x500 mm培養盆和相應培養介質(zhì)
1.3 可獲取參數 1.3.1 使用ImageJ協(xié)助處理圖片得到 植物根長(cháng)、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(cháng)、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(cháng)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(chǎn)地：美國 Phenotype Screening 公司 | |||
