近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所吳躍進(jìn)研究員研究組和中國(guó)科學(xué)院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心鐘凱研究員研究組共同合作，在水稻根系磁共振成像研究方面取得進(jìn)展，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《公共科學(xué)圖書(shū)館》（PLOS ONE）上。該項(xiàng)研究是世界上首次利用造影劑研究磁共振成像技術(shù)在水稻根系無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用，為植物根系研究提供了一種新的研究方法。
根系在植物生長(zhǎng)發(fā)育中具有重要作用，但由于根系生長(zhǎng)在不透明的土壤中，缺乏快速、準(zhǔn)確、無(wú)損的原位觀測(cè)方法，影響了對(duì)植物根系的深入研究。傳統(tǒng)的根系研究方法采樣破壞性大、工作量大、準(zhǔn)確性較低。磁共振成像作為一種在醫(yī)學(xué)上廣泛應(yīng)用的成像技術(shù)，其具有無(wú)損檢測(cè)和分辨率較高等優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)磁場(chǎng)中心的高場(chǎng)強(qiáng)成像裝置則給植物根系全生育期成像提供了一個(gè)更加優(yōu)越的研究平臺(tái)。
水稻根系的磁共振成像也面臨著磁共振成像信號(hào)強(qiáng)度較低等技術(shù)問(wèn)題與挑戰(zhàn)。博士生劉瓚等選取了廣泛應(yīng)用的磁共振造影劑Gd-DTPA來(lái)提高根系磁共振成像的成像品質(zhì)，并利用強(qiáng)磁場(chǎng)成像裝置研究了其在根系成像中的適用性。Gd作為稀土元素對(duì)植物的生長(zhǎng)具有低促高抑的“Hormesis效應(yīng)”。研究人員利用相關(guān)的生理生化和定量分析技術(shù)，研究了造影劑Gd-DTPA對(duì)水稻生長(zhǎng)的潛在影響，并用磁共振成像技術(shù)獲得了造影劑在根系中的動(dòng)態(tài)信息。
造影劑Gd-DTPA對(duì)水稻根系磁共振成像信號(hào)影響的研究
