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    利用CT计算机断层扫描技术对作物根系进行无损的快速表型分析，此项研究有助于克服分割瓶颈，并可被视为向高通量根表型研究迈进了新的一步，从而科学和育种所期望达到的适当样本量。计算机断层扫描(CT)已经成为根系表型检测的有力工具。相比于传统的、破坏性的方法，CT包含了各种优点。在盆栽实验中，同样的个体根的生长和发展会随着时间的推移而变化，此外，可以研究与真实田地土壤基质相互作用的3D根系结构(RSA)的未改变的构型。要将CT较广泛地应用于基础研究或育种程序，通量是较其必要的，但是它受到快速和标准化分割方法提取根结构瓶颈的困扰。使用可用的方法，根系分割在很大程度上可以通过手动完成，因为它需要大量的交互式参数优化和解释，因此需要大量时间。

基于市面上售卖的商业软件，此项实验研究提出了一种比现有分割方法较快，较标准和较通用的协议，特别是用于分析从原位收集的现场样品。就作者目前的研究，他坦言，这是先进个研究开发出的一种全面的分割方法，适用于在原位取样比较大的柱状区域，包含了生长在未受干扰的田地土壤中多个植物，不一定连接的根系样本。

图为分割协议的步骤

    草-豆科混合物样品的原始X射线CT体积，显示出根，充气孔和土壤(a)。步骤一：土壤的先进表面测定。土壤团聚体周围的表面显示为蓝色线(b)。步骤二：扩大感兴趣区域(ROI)，这里为1个体素，以添加混合体素。膨胀表面的轮廓显示为亮蓝色线(c)。步骤三：从包含整个体积的ROI中减去扩大的ROI。只有根和孔保留在所得体积(d)中。步骤四：检测根表面(如蓝线所示)(e)。步骤五：将包含根和剩余噪声(f)的体积导出到MatLab中并在其中过滤。将所得的仅含根的过滤体积显示在(g)中。直方图中显示的空气，混合体素，根和矿物的灰度值的峰值未完全分离(h)。

    对来自若干进行原位取样的作物的根系，用所提出的方法测定的CT体积与洗涤过的根样品的根干重进行比较，发现高显着度(P<0.01)和强相关性(R^2=0.84)，证明了提出的方法在田地研究中的价值。在分割之后，已经使用了用于测量根厚度分布的方法。根厚度是各种生理研究问题的核心RSA性状，例如在压实土壤中或在缺氧土壤条件下根的生长，但是由于缺乏可用的协议，就算在如今的高通量表型研究中也难以评估。

    而结合此项研究提出的协议，运用指定的软件，将为作物表型分析领域中以后将要进行的大量研究带来显著的进展。

    Frauhofer开发的商业化植物表型研究CT断层扫描系统走在较前列，其CT断层扫描系统包括便携式计算机断层扫描系统、台式高精度CT断层扫描系统、落地式CT断层扫描系统以及高通量植物根系断层扫描系统。北京欧亚国际科技有限公司是Frauhofer研究院系统断层扫描系统中国区总代理，全面负责其系列产品在中国的市场推广、销售和售后服务。