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显微CT扫描在阐发木栓病梨果实中的操纵

内容节点
概述
尝试/装备前提
样品提取
尝试/操纵方式
尝试成果/论断
仪器/耗材清单

【概述】

后人称梨为 “百果之宗”,玄月金秋,天干物燥,梨是深受大师爱好的生果。可是,功效甚多的梨也会抱病,木栓病是梨果实中危险最大的心理病害之一,每一年城市给果农形成相称大的经济丧失。为此,青岛农业大学的崔振华、王南南等人在后人研讨的根本上,借助三英紧密的X射线显微CT(nanoVoxel-3000型),选用易得木栓病的“Akizuki”种类的梨果实,停止扫描阐发,察看其各部分的微观布局,进一步说明了安康和木栓病果实之间的果实质地变更,对木栓病的产生机制做了进一步的研讨。


【尝试/装备前提】


对安康梨果实和木栓病梨果实别离停止扫描阐发,对照发明:安康梨果实外表滑腻,木栓病梨果实外表有较着的陷落凹坑,可是这些凹坑用肉眼察看并不较着。

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 (A)安康梨果实  (B,C) 安康梨果实经X射线扫描后,别离用灰色和黄色衬着的成果  

(D) 木栓病梨果实  (E,F) 木栓病梨果实经X射线扫描后,别离用灰色和黄色衬着的成果


【尝试/操纵方式】


梨果实木栓雀斑散布阐发:

将安康梨果实和木栓病梨果实别离用番红溶液染色,发明纤维素(被番红染色的红点)在木栓病梨果实中的含量高于安康梨果实。再基于X射线CT扫描阐发,察看两种梨果实的横切片和纵切片,木栓雀斑(即更大和更强的毛孔)首要散布在接近果皮的果肉和木栓病梨果实的花萼结尾。进一步证明了X射线CT扫描对木栓病梨果实微观布局阐发的靠得住性。

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 (A,B)别离为用番红溶液染色的安康梨果实的横切片和纵切片 (C,D)别离为用番红溶液染色的木栓病梨果实的横切片和纵切片 (E,F)别离为从X射线扫描数据中提取的安康梨果实的横切片和纵切片 (G,H)别离为从 X 射线CT扫描数据中提取的木栓病梨果实的横切片和纵切片

 

梨果实孔隙布局阐发:

借助X射线显微CT手艺,对照扫描后安康梨果实和木栓病梨果实的阈值数据,停止孔隙布局阐发。成果标明:木栓病梨果实的孔隙率(9.37%)与安康梨果实的孔隙率(3.52%)差别较着。

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(A,D)别离为安康梨果实和木栓病梨果实的孔隙布局 (B,E)别离为安康梨果实和木栓病梨果实的孔数和巨细的直方图 (C,F)别离为安康梨果实和木栓病梨果实的孔隙度阐发(自果实花萼结尾到至茎结尾)

 

梨果实孔隙连通性阐发:

对安康梨果实和木栓病梨果实的HRA(木栓病高危地区)和MRA(木栓病中危地区)停止孔隙连通性阐发。重修的三维 (3D) 收集模子显现:木栓病梨果实中,孔隙通道高度分支、连通水平高;安康果实中,分支较少、孔隙连通水平低。

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(A)安康梨果实的HRA(木栓病高危地区)和MRA(木栓病中危地区)的孔隙阐发  (B)图A的重修3D收集模子  (C)图B的远景  (D,G)别离为木栓病梨果实的MRA和HRA的孔隙阐发  (E,H) 别离为图D和图G的重修3D收集模子  (F,I)别离是图E和图H的远景

 

梨果核布局和果核孔隙连通性阐发:

X射线显微CT扫描重修后的果核布局阐发标明:安康梨果核外表滑腻,木栓病梨果核有破坏、外表粗拙,核变形仅产生在木栓病梨果实中。与安康梨果核长而窄的孔道比拟,木栓病梨果核的孔隙具备高度分支的网状布局。

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(A,E)别离为安康梨果实和木栓病梨果实经由进程X射线扫描后切片图  (B,F)别离为重修好的安康梨果核和木栓病梨果核3D模子  (C,G)别离为图B和图F的 3D收集模子  (D,H)别离是图C和图G的远景  

 

梨果肉微观布局阐发:

别离取安康梨果实和木栓病梨果实MRA(木栓病中危地区)的果肉构造,X射线显微CT的高分辩率(0.5μm)扫描成果显现:木栓病梨果肉的孔径 (87 µm) 是安康梨果肉孔径 (22 µm) 的四倍,两者孔隙巨细差别较着。

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(A,B)别离为安康梨果实MRA(木栓病中危地区)果肉的黄色和灰色重修3D图象  (C)安康果肉的X射线扫描片断  (D,E)别离为木栓病梨果实MRA果肉的黄色和灰色重修3D图象  (F) 木栓病果肉的X射线扫描片断


【尝试成果/论断】

高分辩率的显微CT扫描是阐发木栓病梨果实显微布局的无力东西,与以往的研讨差别,科研任务者对梨果实微观布局的研讨,从一个新的角度,进步了对木栓病梨果实、果核、果肉的微观布局特点熟悉。较安康梨果实而言,木栓病梨果实具备更高的孔隙率和更高的分支孔隙连通性,进而阻断了某些养分成份的运输,这能够是梨果实患木栓病的缘由之一。


一向以来,三英紧密专一X射线CT成像手艺和产物开辟,努力于为用户供给处理题目的新方式和新东西,此后也将持续为科研职员供给更壮大的助力!

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