美國Phenotype Screening公司的植物(wu)根系(xi)(xi)X射線(xian)掃(sao)描成像分析(xi)系(xi)(xi)統RootViz FS是(shi)一套新型、高效率(lv)、高精度、非破壞性的測量系(xi)(xi)統，用(yong)于對盆栽植物(wu)的根系(xi)(xi)進行原位(wei)成像分析(xi)，可以拍攝根系(xi)(xi)的立體X射線(xian)照片(pian)。 這(zhe)套系統(tong)是植物(wu)根(gen)(gen)系研究(jiu)領(ling)域繼根(gen)(gen)視(shi)（rhizotron）系統(tong)（如加拿大Regent WinRHIZO根(gen)(gen)系分(fen)析(xi)(xi)系統(tong)）后非常激動人心的發明。根(gen)(gen)視(shi)系統(tong)需要(yao)將根(gen)(gen)取(qu)出清洗(xi)后，借助掃(sao)描儀進行(xing)分(fen)析(xi)(xi)，這(zhe)個過程往(wang)(wang)往(wang)(wang)會折(zhe)斷(duan)植物(wu)的根(gen)(gen)尖等脆(cui)弱部分(fen)，而且屬于離體分(fen)析(xi)(xi)，不能(neng)進行(xing)動態監測。而植物(wu)根(gen)(gen)系X射線掃(sao)描成像分(fen)析(xi)(xi)系(xi)(xi)統是非(fei)破壞(huai)性的(de)原(yuan)位(wei)分析(xi)系(xi)(xi)統，可以(yi)全(quan)方(fang)位(wei)分析(xi)植(zhi)物(wu)根(gen)(gen)系(xi)(xi)所有部分（包括(kuo)根(gen)(gen)尖等），并且可以(yi)在植(zhi)物(wu)生長(chang)的(de)不同階段對根(gen)(gen)系(xi)(xi)的(de)生長(chang)進(jin)行(xing)長(chang)期動(dong)態(tai)監測(ce)。這套系(xi)(xi)統非(fei)常(chang)適(shi)合于研(yan)究植(zhi)物(wu)根(gen)(gen)系(xi)(xi)對脅迫的(de)動(dong)態(tai)響應，最(zui)大可對株(zhu)高2.0m，根(gen)(gen)系(xi)(xi)深達1.0 m的(de)植(zhi)株(zhu)進(jin)行(xing)分析(xi)。 | ||
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主控電腦 | 主機系(xi)統 | 系統內(nei)部構造(zao) |
主要功能 | |||
?原位(wei)、非破壞的(de)研(yan)究植物根系 ?全方位分析植物根系所(suo)有部分 ?長期監測植物根(gen)系(xi)的生長動態 ?大容量、高(gao)(gao)效率(lv)、高(gao)(gao)精(jing)度(du)的獲取根系(xi)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(bing)理研究 ?植物莖(jing)稈(gan)的(de)無損檢測 ?植物種子的(de)無損檢測 | |||
應用領域 | |||
應用實例一：根系生長發育的動態監測 | |||
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玉(yu)米出苗后 40 天的根系動態(tai)生長監測 | |||
利用紅/藍(lan)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 | |||
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相對較大的角度分布， 相對較短(duan)、較粗的根 | 相對較小的角度分布， 相對較長、較細(xi)的根 | ||
兩種水稻（Ra4993 和 Ra5531）的不同(tong)變種間根系的差異(yi)，利用植物根系X-光掃(sao)描成(cheng)像分析(xi)系統可以容易的進行分析(xi)，而(er)傳(chuan)統的洗根后掃(sao)描的方法(fa)會將(jiang)根系間的角度差別(bie)忽(hu)略掉 | |||
利用紅/藍立體眼鏡可以觀看立體效果 | |||
應用實例三：根系系統分類 | |||
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利用(yong)(yong)肉眼很難區分(fen)不同(tong)變(bian)種(zhong)的(de)植(zhi)(zhi)物(wu)根(gen)(gen)系(xi)(xi)。而借助植(zhi)(zhi)物(wu)根(gen)(gen)系(xi)(xi)X-光掃(sao)描成(cheng)像(xiang)分(fen)析系(xi)(xi)統結果，以側根(gen)(gen)密度和(he)主根(gen)(gen)長度為坐標軸得(de)出的(de)散(san)點圖，可以對(dui)大豆變(bian)種(zhong)的(de)根(gen)(gen)系(xi)(xi)進行分(fen)類。上圖中(zhong)，多根(gen)(gen)變(bian)種(zhong)分(fen)布(bu)于(yu)中(zhong)心線(xian)的(de)上部(bu)，而正常品種(zhong)分(fen)布(bu)于(yu)中(zhong)心線(xian)的(de)下部(bu)。將這(zhe)兩個(ge)品種(zhong)雜(za)交(jiao)后(hou)，這(zhe)種(zhong)方法(fa)可用(yong)(yong)于(yu)快(kuai)速掃(sao)描后(hou)代的(de)多根(gen)(gen)特性。 | |||
應用實例四：根系對脅迫響應 | |||
特制(zhi)培養(yang)(yang)(yang)介質不含營(ying)養(yang)(yang)(yang)鹽、水(shui)分和任(ren)何害(hai)蟲，因此研(yan)究人員(yuan)可方便的添加不同營(ying)養(yang)(yang)(yang)鹽、水(shui)分和害(hai)蟲進行脅迫響應研(yan)究。 | |||
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根瘤(liu)線蟲的(de)計數測量，上圖(tu)是演示的(de)根瘤(liu)隨時間(jian)的(de)變化而變化的(de)趨勢圖(tu) | |||
應用實例五：植物莖桿的X光成像研究 | |||
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通過低能的(de)(de)X光成像技(ji)術可以無(wu)損(sun)的(de)(de)檢測玉(yu)米的(de)(de)果穗(sui)(sui)莖，上圖(tu)為實際獲得的(de)(de)玉(yu)米果穗(sui)(sui)莖的(de)(de)圖(tu)片 | |||
應用實例六：種子X光成像研究 | |||
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無損研究植物種(zhong)子(zi)內部的結構，比較同種(zhong)不同個體之間(jian)的差異，上圖(tu)為玉(yu)米種(zhong)子(zi)成像圖(tu)片 | |||
應(ying)用實例七：棉桃(tao)X光成像研究 | |||
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通(tong)過(guo)立(li)(li)體眼鏡查看棉(mian)桃(tao)(tao)內部(bu)的立(li)(li)體結構，可以分析棉(mian)桃(tao)(tao)內部(bu)不同部(bu)位的詳細(xi)信息(xi)，上(shang)圖(tu)為棉(mian)桃(tao)(tao)內部(bu)立(li)(li)體圖(tu)片 | |||
主要技術參數 | |||
1.1工作條件： ? 環境溫度：-5～＋45℃ ? 相(xiang)對濕度：0－80％ ? 適用電(dian)源：220-240 VAC 1.2 技術規格與要求： 1.2.1技術規格 1m系統： ? 主機(ji):1.870（高）x 0.915（長）x 0.610（寬(kuan)）m ? X射線(xian)發射器 (50 kVp, 鎢靶, 光(guang)斑直(zhi)徑~35μm，工作強度25kVp，0.3mA) ? 數碼X射線相機 ( 2940 x 2304像素) ? 植物樣品定(ding)位系統（垂直方向1m可(ke)調，水平(ping)方向38cm可(ke)調，可(ke)360度旋轉） ? X射(she)線(xian)防護裝置(zhi) （內鎖和指示燈，中/英文標(biao)簽） ? 主控電腦：Win7 64位英文系統(tong)(tong)(tong)，1000 G數據存儲(chu)，X射線系統(tong)(tong)(tong)控制及圖(tu)像獲取系統(tong)(tong)(tong) ? 圖形(xing)圖像(xiang)分析電腦：Linux Mint 64位操作系統，32G內存，圖像(xiang)處(chu)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≤1.0 m；最大植物高度≤2.0m ? “R”型(xing)固定架，45x200x1000 mm培(pei)養(yang)盆和相應培(pei)養(yang)介質 ? “Q”型固定架(jia)，45x200x500 mm培養(yang)盆和相(xiang)應(ying)培養(yang)介質 0.5m系統： ? 主機: 1.829（高）x 0.915（長）x 0.610（寬）m ? X射(she)線發射(she)器(qi) (50 kVp, 鎢靶, 光(guang)斑直徑~35μm，工作強度25kVp，0.3mA) ? 數碼X射線相機 ( 2940 x 2304像素) ? 植物樣品定位系統(tong)（垂直方(fang)向0.5m可(ke)調，水平方(fang)向38cm可(ke)調，可(ke)360度旋(xuan)轉） ? X射線(xian)防護裝置 （內鎖和(he)指示(shi)燈，中(zhong)/英文標簽） ? 主控(kong)電腦：Win7 64位英文系(xi)統(tong)，1000 G數據(ju)存儲，X射線(xian)系(xi)統(tong)控(kong)制及圖像獲取系(xi)統(tong) ? 圖形(xing)圖像(xiang)分析電腦：Linux Mint 64位操作系(xi)統，32G內(nei)存，圖像(xiang)處理系(xi)統 ? 速度：平(ping)面圖≥20株(zhu)(zhu)/h；立(li)體(ti)圖≥15株(zhu)(zhu)/h ? 測量(liang)范圍：最大根(gen)長≤0.5 m；最大植物(wu)高度(du)≤2.0m ? “Q”型固(gu)定架(jia)45x200x500 mm培(pei)養(yang)盆和(he)相應培(pei)養(yang)介(jie)質
1.3 可獲取參數 1.3.1 使用ImageJ協助處理圖片得到 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(ji)(ji)和總體積(ji)(ji)； ? 可獲取5種(zhong)以上不同等級根系(xi)分(fen)布圖(tu)片以及不同等級根系(xi)的根長和投影面積； ? 不(bu)同深度根系分(fen)布(bu)的位置； ? 不同深度根系(xi)的(de)直徑(jing)； ? 不同(tong)深度根系分布的密度。 | |||
產地(di)：美(mei)國 Phenotype Screening 公司 | |||
