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三维X光显微术将同时看清植物宏观微观

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植物的表型（phenotype）特征，比如玉米粒的数量、种子的大小、果皮的颜色等，是提高植物经济价值的重要研究对象。这些特征人眼可见，实际上，它们和细胞层面的各种特征是相对应的。

以往的显微成像都是取植物的某个部分单独成像，而且只能看到细胞微观层面的图像。研究人员再逐一分析微观层面特征与表型特征之间的关联。

新研究提供了一种三维X光显微成像技术，能够将植物从宏观的外形到细胞层面微观的细节同时成像，最后生成一幅三维立体图像。研究人员可以把图像放大、缩小、旋转，从而直观地了解植物从宏观到微观各项表型特征之间的关系。

这份研究介绍说，现有的三维成像技术需要把成像的植物样品先进行处理，很花时间，而且拍摄能够抵达的深度有限，大约只能从外部穿透植物组织的几层细胞而已。而这项新技术使用X光，能够穿透整棵植株，抵达深层细胞，并达到前所未有的清晰程度。

主要作者之一唐纳德丹佛斯植物科学中心（Donald Danforth Plant Science Center）的克里斯托弗·托普（Christopher Topp）说：“我们的研究聚焦多个层面。植物就有多个层面。一根玉米棒从一组分生组织细胞（meristem）发展而来，这些细胞分裂、生长，最终长成玉米每个宏观可见的部分。”

托普举这个例子说明，使用他们的三维X光显微术得到的图像，可以帮助研究人员把玉米微观的结构，比如分生组织细胞微观下的特征，与玉米长成后像叶子和花朵这些宏观的特征联系起来。

不仅如此，研究介绍说这种技术还能穿透土壤拍摄到植物在地下部分的组织结构，包括根部、地下菌类和其它微生物的情况。托普说：“植物的根部推动着很多重要的生物过程：土壤中的微生物以它们为食，在这个过程中根部也得到磷和氮作为养分。我们知道，在人类发明化肥之前，根部和微生物之间的互动是植物获得养分的首要途径。”

“以前我们没有好用的工具来了解这些互动过程。有了这种三维X光显微成像技术，我们可以深入这方面的研究，进一步推动自然农业的发展。”

文章来源：《植物研究》网址: http://www.zwyjzz.cn/zonghexinwen/2021/1213/2133.html