[0023]图2为未经本发明方法处理，将玉米茎杆材料直接进行Micro-CT扫描所获得的图像，A是玉米茎杆第6节节间CT扫描图^是玉米茎杆穗位节节间CT扫描图，C是玉米茎杆顶位节节间CT扫描图。由于样本含水量大，样本间的密度差异很小，Micro-CT扫描获得的图像噪点比较高、维管束轮廓模糊，图像质量低，无法进行维管束的三维提取。
[0024]图3为玉米茎杆材料经过自然干燥不同时间后，进行Micro-CT扫描所获得的图像，A玉米莖杆顶位节节间取样后自然干燥I Oh，B玉米莖杆顶位节节间取样后自然干燥24h，C玉米茎杆顶位节节间取样后自然干燥5d。茎杆经自然干燥后会发生明显变形，外周维管束形态受到严重影响。
【具体实施方式】
[0025]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0026]实施例1
[0027]取农大178号玉米莖杆，按照以下步骤制备Micro-CT扫描样品:
[0028](I)制备体积大小适中的茎杆样本:农大178茎杆新鲜材料获取后，蒸馏水冲洗干净，用手术刀切割成厚度1.0CM的样本块，切割时用力要均匀，尽量沿一个方向进行切割，保证样本材料的完整性，避免材料出现破裂现象；
[0029](2 )FAA样本固定:以无水乙醇:甲醛:冰醋酸=95:5:5的比例配置FAA固定液，将切割的新鲜样本块用纱布包好，系好标签，放入FAA固定液中固定，固定时间3d ；
[0030](3)样本脱水:样本固定完成后，从固定液中取出，用蒸馏水冲洗干净，经一系列梯度浓度的酒精梯度脱水，具体流程为:30 %酒精，20min^30 %酒精，lOmin—50 %酒精，20min—50%酒精，lOmin—75% 酒精，20min—75%酒精，lOmin—85% 酒精，20min—85%酒精，lOmin—95% 酒精，20min—95% 酒精，lOmin—100% 酒精，lOmin—100% 酒精保存；
[0031](4)C02临界点干燥:梯度脱水完成后，将100%酒精中的样品转移至临界点干燥仪(Leica EM CPD300)的样品池中，转移过程中要保证样品始终处于100%酒精的环境中，避免接触空气；
[0032]设定临界点干燥仪程序为:CO2进入速度为中速，设置双层滤片，CO2充入后延迟120s进入循环，交换速率为6，总共进行12个循环，中等速度加热，完成干燥，即可;所得样本放入超净离心管中密封保存。
[0033]将本实施例所得样本经Bruker 1712Micro_CT，在2K模式、电压40kV，电流250uA下进行扫描，通过数据重构获得CT扫描图像，结果如图1所示。
[0034]由图1可知，实施例1获得的玉米茎杆样本，Micro-CT扫描后获得质量高的CT图像，茎杆形状完整，外周表皮轮廓清晰，未发生形变，中间维管束轮廓清晰、明亮，维管束与基本组织区别十分明显。
[0035]本实施例同时设立了对比例I，具体制备方法为:取农大178茎杆相同节位鲜样材料切割成厚度1.0CM的样本块，未经固定、脱水、干燥步骤，经Bruker 1712Μ? cro-CT，在2K模式、电压40kV，电流250uA下进行扫描。
[0036]结果见图2，由于样本含水量大，样本间的密度差异很小，Micro-CT扫描获得的图像噪点比较高、维管束轮廓与基本组织之间的界限模糊，图像质量低，无法进行维管束的三维提取。
[0037]本实施例同时设立了对比例2，具体制备方法为:农大178茎杆相同节位鲜样材料切割成厚度I.0-2.0CM的样本块，平行制备三组样本，在室温下自然干燥，各组样本分别干燥1h、24h、5d，经Bruker 1712Micro-CT，在2K模式、电压40kV，电流250uA下进行扫描。
[0038]结果见图3，茎杆经自然干燥后会发生明显变形，自然干燥时间越长，形变程度越严重；由于茎杆组织失水，外周表皮发生明显的皱褶，同时导致外周维管束形态受到严重影响。
[0039]虽然，上文中已经用一般性说明、【具体实施方式】及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种制备玉米茎杆Micro-CT扫描样品的方法，其特征在于，包括以下步骤:取新鲜玉米茎杆，切割成厚0.5?2.0cm的样本块，在FAA固定液中固定3天以上，梯度脱水，CO2临界点干燥，即得。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玉米茎杆的位置为第6节节间、穗位节节间或/和顶位节节间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述样本块的厚度为0.8?1.0cm。4.根据权利要求1?3任意一项所述的方法，其特征在于，所述FAA固定液的配方为无水乙醇:甲醛:冰醋酸= 95:5:5。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述固定时间为3?4天。6.根据权利要求1?5任意一项所述的方法，其特征在于，所述脱水为酒精梯度脱水。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述脱水具体为:30%酒精脱水20min—30%酒精脱水lOmin—50%酒精脱水20min—50%酒精脱水lOmin—75%酒精脱水20min—75%酒精脱水lOmin—85%酒精脱水20min—85%酒精脱水lOmin—95%酒精脱水20min—95%酒精脱水lOmin—100%酒精脱水20min。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: (1)取位于第6节节间、穗位节节间或/和顶位节节间新鲜玉米茎杆，蒸馏水冲洗干净，用手术刀沿相同方向切割成厚度0.8?1.0cm的样本块； (2)按照无水乙醇、甲醛、冰醋酸的体积比为95:5: 5配置FAA固定液，将步骤(I)所得样本块放入所述FAA固定液中，固定3?4天； (3)将样本块从固定液中取出，用蒸馏水冲洗干净，按照以下程序进行酒精梯度脱水:30% 酒精，20min—30% 酒精，lOmin—50% 酒精，20min—50% 酒精，lOmin—75% 酒精，20min—75%酒精，lOmin—85% 酒精，20min—85%酒精，lOmin—95% 酒精，20min—95%酒精，lOmin—100% 酒精，lOmin—100% 酒精保存； (4)将样本块从100%酒精中取出，在避免接触空气的条件下转移至二氧化碳临界点干燥仪，充分干燥，即可。9.权利要求1?8任意一项所述的方法制备得到的样品。10.权利要求9所述样品在获取玉米茎杆Micro-CT扫描信息中的应用。
【专利摘要】本发明涉及玉米茎秆Micro-CT扫描的样品制备方法，所述方法经过固定、脱水、干燥相关流程，既保证材料不发生形变，又实现样品脱水干燥，使样品密度差异增加，成功制备了玉米茎秆样本，Micro-CT扫描后获得茎秆维管束轮廓清晰、明亮，质量高的CT图像。本发明方法获得的CT扫描图像，可直接用于维管束三维重建获得维管束的几何信息和结构信息，对实现玉米维管束多尺度几何模型及水分运输动力学模型的构建具有重要意义。
【IPC分类】G01N1/28
【公开号】CN105628466
【申请号】CN201510992626
【发明人】张颖, 马黎明, 郭新宇, 邵萌, 潘晓迪
【申请人】北京农业信息技术研究中心
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月24日