소프트웨어 기반 이미지 분석 시스템 stoloniferous 및 rhizomatous 종의 형태를 공부 하는 다른 방법을 제공 합니다. 이 프로토콜의 길이 stolons와 뿌리 줄기의 직경 측정을 허용 하 고 많은 양의 바이오 매스와 샘플 및 다양 한 종에 적용할 수 있습니다.
Stolons 또는 뿌리 줄기의 직경 및 길이 간단한 눈금자 및 캘리퍼스를 사용 하 여 일반적으로 측정 된다. 이 절차는 느리고 힘든, 그래서 그것은 제한 된 수의 stolons 또는 뿌리 줄기에 자주 사용 합니다. 이러한 이유로, 이러한 특성은 식물의 형태학 상 특성에 대 한 그들의 사용에 제한 됩니다. 디지털 이미지 분석 소프트웨어 기술 사용 하 여 측정 오류 인간의 실수, 증가 수와 샘플의 크기 또한 증가 하는 경향이 극복할 수 있습니다. 프로토콜 자르기의 어떤 종류에 대 한 사용할 수 있지만 특히 마 초 또는 식물은 작은 잔디에 적합 다 고. 잔디 샘플 지상 바이오 매스와 관심의 종류에 따라 최대 rhizome 개발의 깊이에 위 토양 층으로 이루어져 있다. 연구에서 샘플에서 토양, 세척 되 고 stolons/rhizomes 디지털 이미지 분석 소프트웨어에 의해 분석 하기 전에 손으로 청소는. 샘플 추가; 건조 무게를 측정 하는 오븐을 난방 실험실에서 건조 따라서, 각 샘플에 대 한 결과 데이터는 총 길이, 총 건조 중량, 및 평균 직경. 스캔 한 이미지 나머지 뿌리 또는 잎 청소 과정으로 제거 되지 볼 수 없는 부품를 제외 하 여 분석 하기 전에 수정 될 수 있습니다. 사실, 이러한 파편 일반적으로 있다 stolons 또는 뿌리 줄기, 보다 훨씬 더 작은 직경 그래서 그들은 쉽게에서 제외할 수 있습니다 분석 아래 개체 간주 되지 않습니다 최소 직경을 고정 하 여. 단위 면적 당 stolon 또는 rhizome 밀도 수 다음 수에 따라 계산 샘플 크기. 이 방법의 장점은 신속 하 고 효율적인 측정 길이 stolons 또는 뿌리 줄기의 큰 샘플 숫자의 평균 직경의.
식물 형태학의 연구는 크게 생태, 농업 경제학, 생물학, 그리고 생리학을 포함 한 식물 과학의 모든 분야에서 해결 됩니다. 식물 뿌리 시스템 널리 그 중요성에 대 한 스트레스 내성, 토양 안정성, 식물 성장 및 생산성에 공부 했다. Stolons와 뿌리 줄기도 널리 식물 전파 전략, 회복 능력, 그리고 탄수화물 저장에서 그들의 역할에 대 한 공부 했다. Stolons와 뿌리 줄기는 가로로, 중 지상 (stolons) 성장 수정된 줄기 또는 아래-지상 (뿌리 줄기). Stolons와 뿌리 줄기도 정기적으로 간격 노드 internodes, 뿐만 아니라 새로운 뿌리와 새싹1을 야 기한 수 있는 meristematic 노드 포함 되어 있습니다. 뿌리, stolons, 그리고 다양 한 식물2,3,,45,6,7의 뿌리 줄기를 조사 하 고 다른 주제에 대 한 연구의 다양 한 숫자가 되었습니다. 8. 루트 시스템, stolons, 및 turfgrasses의 뿌리 줄기는 잔디 품질9, 봄 그린-최대 겨울 휴면10및 착용 관용과 회복 능력11후에 그들의 중요성 때문에 공부 했다. 또한, 이러한 장기는 또한 다른 작물, 쌀12, 콩4, 그리고 옥수수13, 측면 줄기 토양 침식 제어5에서 핵심적인 역할을 담당할 목초지 등 turfgrasses에서 공부 했다.
루트 길이 밀도 (토양 볼륨 당 루트 길이)와 평균 직경 스캐닝 소프트웨어3,,45,9,14,15를 사용 하 여 일반적으로 측정 된다 16,,1718. 반대로, 길이 직경 stolons 또는 뿌리 줄기의 통치자로 일반적으로 측정 및3,,1920 캘리퍼스와 상당한 시간이 필요 및 노동21,22 , 23 , 24. 그러므로, 그들은 종종 stolons 또는 뿌리 줄기11,,2025 의 제한 된 수에서 측정 되며 종종 간격된 식물만의 형태학 상 특성으로 제한. 성숙한 캐노피에 stolon와 뿌리 줄기 특성의 학업은 보통 단지 stolon와 뿌리 줄기 건조 중량 밀도 (건조 중량 단위 표면 당)는 결정된7,11, 는 많은 양의 바이오 매스를 샘플링 26 , 27. stolon 건조 질량, 사실, stolon 길이 직경 보다 더 쉽게 측정 하 여 수 건조 오븐에서 샘플. 그러나, stolon 길이 중요 한 종 및 varietal 문자는 잘 건조 질량에 관련이 없습니다. 다년생 들어온다 그러나 (Lolium perenne)에 대 한 최근 연구는 높은 stolon 길이 밀도 필요 없 높은 stolon 무게 밀도6시연 했다.
이미지 분석 시스템을 뿌리 더 빠른28,29, 더 정확 하 고 전통적인, 수동 방법31,32, 보다 인간의 오류30,21 에 적은 경향이 분석 33. 또한, 이러한 시스템 높은 flexibility를 제공 하 고 사용 하기 쉬운 도구 빛, 광학 설치, 및 해상도, 종종 각 보정을 포함 하 여 스캔 이미지34. Pornaro 외. 24 시연 씻어 뿌리의 측정을 위해 설계 된 이미지 분석 시스템 WinRHIZO 시스템 현재 방법 보다는 더 완전 하 게 극복 하 여 stolon와 뿌리 줄기 특성을 분석 하는 대체 메서드를 제공할 수 있습니다. 인간의 실수에 의해 발생 하는 측정 오류. 형태 설명 및 stolon와 뿌리 줄기 성장에 정량적 인 정보, 이미지 분석 시스템도 많은 양의 바이오 매스를 증가 통계 정밀도 수 있도록 함께 샘플의 많은 수를 신속 하 게, 분석 하는 방법에 사용할 수 있습니다. 따라서, 루트 분석 소프트웨어 패키지는 대안, 안정적이 고 빠른 방법을 제공 성장과 stolons의 형태와 다양 한 식물 종24의 rhizomes을 공부 합니다.
선물이 bermudagrass (우산 종)의 4 개의 재배의 stolon와 뿌리 줄기 개발 공부를 북동부 이탈리아에서 실시 하는 실험. 연구 목적 stolons와 뿌리 줄기에 시드 (“LaPaloma”와 “유콘”)의 개발에 대 한 지식을 증가 하 고 식물 (“애국 자”와 “Tifway”) cultivars bermudagrass의. 실험 5 월 2013 년에 설립 되었다 하 고 잔디 샘플 수집 2015의 여름 2013의가 연간 3 샘플링 날짜 [(전 녹색 최대) 3 월, 7 월 (전체 성장 시기를), 및 (겨울 휴면) 전에 10 월]. 설명 하 고이 방법의 설명, 사용 하는 두 번째 자라는 계절 (7 월 2014)의 여름에서 수집 된 샘플으로이 이번에 샘플의 큰 바이오 매스 빠른 분석에 대 한 필요성을 정당화. WinRHIZO, 씻어 루트 측정을 위해 설계 된 디지털 이미지 분석 소프트웨어 도구는 stolon 길이 밀도 평균 직경을 결정 하기 위해 사용 되었다.
여기에 설명 된 프로토콜 개발 및 turfgrasses의 연구에 대 한 평가. 그러나, 그것은 stoloniferous 또는 rhizomatous 종 그들의 형태학 상 특성, 환경 조건 및 정밀도 청소 하는 샘플에 따라 필요한 조정의 범위에 걸쳐 사용할 수 있습니다.
이 프로토콜을 사용 하 여 추정 하는 평균 직경 캘리퍼스로 측정 하는 위치인 직경에 비해 수 없습니다. 디지털 이미지 분석 포함 노드와 internodes 평균 직경, 전체 투영 표면 사이의 전체 비율입니다 계산에 길이. Pornaro 그 외 여러분 에 의해 언급 했 듯이 24, 평균 직경 bermudagrass stolons는 위치인에서 캘리퍼스로 측정 하는 WinRHIZO과 대 평가 하는 시스템 평균 직경 값 획득. Stolon 직경 stolon internodes의 직경을 설명 하기 위해 일반적으로 사용 되 고 식물 설명18,25에 사용 되는 일반적인 매개 변수입니다. 이런 이유로, Pornaro 외. 24 평균 직경 WinRHIZO 시스템을 통해 추정 및 수동으로 측정된 위치인 직경 설명 두 가지 다른 형태학 측면 지적 했다.
이 프로토콜을 수행 하는 데 필요한 시간에 일상적인 분석에 대 한 제한 요소가 남아 있다. 가장 시간이 많이 걸리는 단계 샘플 (2.4 단계)의 청소입니다. 많은 양의 바이오 매스와 하나의 잔디 샘플을 청소 하는 우리의 경험에 따라 (즉, 20 x 20 cm) 3 명이 약 2 ~ 4 시간 동안 일. 프로토콜에 설명 된 대로 청소 과정 때 필요한 디지털 분석 시스템 및 캘리퍼스 눈금자를 사용 하 여. 샘플 stolons/뿌리 줄기의 제한 된 수의 구성, 두 가지 방법으로 데이터를 수집 하는 데 필요한 시간이 비슷합니다. 그러나, 샘플 크기 증가로 소프트웨어 기반 메서드는 없습니다 후속 시간 증가, 유일한 제한 요소는 스캐너의 표면 영역으로. 그와 반대로, 캘리퍼스 눈금자와 장기를 측정 하는 데 필요한 시간이 stolons 또는 뿌리 줄기는 샘플 구성의 수가 증가 합니다.
성숙한 turfgrasses에 stolon와 뿌리 줄기 특성의 연구 항상 있 길이 측정에 근거 하 고 지름과 질량 건조 무게7,11,,2627. 샘플 및 샘플 크기의 증가 함께 정확도 감소를 처리 하는 데 필요한 큰 시간이, 수동 측정 stolons 또는 뿌리 줄기11,,2025의 적은 수로 제한 해야 합니다. 따라서, 단일 공장 실험에 대 한 적합 한 수만 있습니다. 이미지 분석 시스템의 전통적인 방법에 비해 장점은 큰 stolon 또는 뿌리 줄기의 길이 측정할 수 있는 샘플을 길이 밀도 비 중량 (무게-길이 비율)을 계산.
이 프로토콜은 stolon와 뿌리 줄기 길이 측정 및 큰 바이오 매스 (어떤 stolon 또는 뿌리 줄기에 대 한 무게는 현재 형태 설명에 사용 되는 유일한 매개 변수)와 샘플의 길이 밀도의 계산에 대 한 수 있습니다. Stolon 그리고/또한 뿌리 줄기 길이 현재 기술로 예상할 수 없는 많은 연구에서 중요 한 매개 변수를 있을 수 있습니다. 다른 잔디 종6 에 대 한 최근 연구는 stolon 무게와 길이 밀도 항상 상관 하지, 그것은 stolon와 뿌리 줄기 시스템을 적절 하 게 평가 하는 여러 매개 변수를 측정 하는 것이 좋습니다 있을 수 있습니다 나타내는 증명 하고있다. 이 메서드는 특히 품종에 대 한 적합 한 또는 문화 되어야 관리 사례 비교.
프로토콜 내에서 몇 가지 단계는 길이의 성공적인 추정과 stolons와 뿌리 줄기의 평균 직경에 대 한 중요 합니다. 다른 환경 조건, 수 샘플 (샘플 크기) 및 지상 지역에서 식물 형태학의 높은 다양성 때문에 해야 하는 차원 샘플 (샘플 차원) 신중 하 게 평가 되어야 한다 고의 가능한 대표 데이터의 가변성을 감소 시키기 위하여 인구입니다. 또한, 청소 뿌리 그리고 분석은 세심 한 작업을 과대평가 피하기 위해 특별 한 주의 요구 하기 전에 stolons에서 나뭇잎. 마지막으로, 이미지를 처리 하기 전에 신중 하 게 선택 하는 직경 클래스와 최소 직경의 모든 것을 제외 하는 소프트웨어 옵션을 사용 하 여 stolon 또는 분석에서 rhizome 폭을 추천 된다. 각 실험 직경 변화 한다 종와 문화적 관행을 포함 한 환경 조건으로 최소 직경의 선택을 필요 합니다.
The authors have nothing to disclose.
없음입니다.
laboratory tape | Any | NA | Tags may be used to label samples |
plastic bags | Any | NA | Any plastic bag can be used to keep samples until they have been cleened |
paper bags | Any | NA | Any paper bag can be used to keep cleaned samples to avoid mold formation |
paper towels | Any | NA | After samples have been washed with water and before to clean them with scissors it is helpful to put them on a paper towel to absorb water |
scissor | Any | NA | Any scissor with fine tips |
aluminium box | Any | NA | Any aluminium box large enough to contain the sample |
trays | Any | NA | It is helpful to use plastic tray to hold samples during the cleaning process |
sieve with 0.5-1.5 mm openings | Any | NA | Any sieve |
soil core sampler | Any | NA | We use core sampler for soil collection with diameter of at least 8 cm |
squared frame | Any | NA | To collect large samples we use squared frame (10 x 10 cm, or 15 x 15 cm, or 20 x 20 cm) |
spade | Any | NA | We use spade to pull out samples delimited with squared frame |
precision electronic balance | Any | NA | Any precision electronic balance |
laboratory oven | Any | NA | Any laboratory oven |
freezer | Any | NA | Any freezer |
WinRHIZO software | Regent Instruments Inc., Quebec | NA | Excluded the "basic" version |
WinRHIZO scanner | Regent Instruments Inc., Quebec | NA | WinRHIZO system includes a scanner calibrated for the software |
WinRHIZO scanner accessories | Regent Instruments Inc., Quebec | NA | WinRHIZO system includes accessories, as plastic tray and positioner, to be used with the scanner |