客户成果 | 利用布鲁克X射线显微设备断层扫描技术对竹节维管束物种间变异分析的无损方法

四川农业大学林学院的谢久龙等教授在sciencedirect刊登了《利用X射线显微计算机断层扫描无损方法分析竹节维管束的物种间变异》，使用了布鲁克的Skyscan 2214的显微CT设备，成功重建了四种竹子的节的三维结构。

文章概览 

竹节是一种特殊结构，对竹子的生长、物理力学性质和利用都有很大影响。竹节结构致密、硬度特别高，制片十分困难。为探究不同品种竹节维管束解剖特征的差异，本研究利用micro-CT技术对4个竹种（峨眉竹、毛竹、苦竹、硬竹）竹节的三维结构进行了重建，并基于CT图像确定节点血管束的特征，并通过微型CT评估维管束特性的变化。

研究结果表明，苦竹和硬竹维管束形态从节部到节间变化明显。竹材秆壁径向中部纤维细胞面积（0.204mm2），其次是内壁（0.151 mm2），外壁（0.072mm2）；运输组织面积（0.046mm2），其次是中部（0.028 mm2），外壁（0.002mm2）。竹节内弯曲维管束有粗、细两种，4个竹种细弯曲维管束平均厚度为125 μm，薄度为109 μm，粗弯曲维管束平均厚度为265 μm，厚度为335 μm。硬竹、峨眉竹、苦竹、硬竹粗维管束数量比例分别为60.8%、42.5%、32.9%、10.7% 。

本研究建立了一种无损、高效的竹节三维解剖结构表征方法及竹节维管束变异分析方法。

案例展示 

01 本研究中使用的竹子样品的照片和信息

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(A)带节间和节的竹秆照片；

(B)竹节样品沿径向分为三部分，沿纵向分为七部分；

(C)竹节间样品沿径向分为三部分；

(D)Bem中竹节横截面的CT 图像。

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(A)维管束中纤维细胞的面积（绿色的区域）；

(B)维管束中运输组织的面积（蓝色的区域）。

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(A)竹节样品沿径向分为三部分，沿纵向分为五部分;

(B)竹节的透明三维结构。

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四种竹子的3D模型图和CT图像：

(A)节间的3D模型图；

(B)节点的3D模型图；

(C)节间的CT图像；

(D)节点的CT图像；

(E)竹子节和节间的密度。

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(A)节及节间CT图像；

(B)沿生长方向纤维细胞面积变化；

(C)沿生长方向维管束运输组织面积变化；

(D)沿生长方向纤维含量比例变化。

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(A)四个竹种的节部纵向切片的三维视图；

(B) Pam中粗弯曲维管束的样品（左）和 Pam中细弯曲维管束的样品（右）；

(C) 四个竹种的粗弯曲维管束（左）和细弯曲维管束（右）的厚度。

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沿纵向（生长方向）粗、细弯曲维管束的数量

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https://www.sciencedirect。。ｃｏｍ/science/article/pii/S0142941824000680