低場核(he)磁技(ji)術(shu)如(ru)何監測活(huo)體(ti)植物生長過(guo)程(cheng)中體(ti)內的(de)水分狀態(tai)及遷(qian)移

低場核(he)磁共(gong)振(zhen)技(ji)術(shu)可(ke)以快速(su)、無(wu)損測定植物體(ti)內(nei)水(shui)的(de)狀(zhuang)態(tai)及變(bian)化(hua)，T1和(he)T2弛(chi)豫(yu)時間(jian)反(fan)映了水分子的運(yun)動(dong)，被用(yong)作(zuo)生物組(zu)織(zhi)中水動態(tai)的指標。由於細(xi)胞相(xiang)關(guan)水(shui)的(de)狀(zhuang)態(tai)和(he)流(liu)動(dong)性與(yu)細(xi)胞狀(zhuang)況(kuang)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)，因(yin)此(ci) NMR 圖(tu)像代表(biao)了組織(zhi)的生理(li)圖(tu)譜(pu)，可(ke)用於(yu)研究(jiu)細胞代謝的(de)水(shui)動力(li)學。

核(he)磁共(gong)振(zhen)T2弛(chi)豫(yu)譜給出(chu)T2弛(chi)豫(yu)時間(jian)及其(qi)對應(ying)的幅(fu)度，其(qi)中(zhong)T2弛豫(yu)時間(jian)反(fan)映了水分子的動力(li)學特(te)性，與(yu)水(shui)分(fen)所(suo)在(zai)微(wei)區(qu)大小(xiao)和(he)結(jie)構、水(shui)溶性糖含(han)量以及生物膜(mo)透(tou)水(shui)率等因素有(you)關(guan)，幅(fu)度對應(ying)於含(han)水率(lv)。

小(xiao)麥(mai)核(he)磁共(gong)振(zhen)特(te)性與(yu)相(xiang)對含(han)水率(lv)關(guan)系(xi)研(yan)究(jiu)

活(huo)體(ti)植株磁共(gong)振(zhen)成(cheng)像分析系統

1.溫濕度控(kong)制(zhi)箱(xiang) 2.射(she)頻探(tan)頭 3.外(wai)參(can)管(guan) 4.風管 5.燈箱(xiang)6.永(yong)磁體(ti) 7.軛鐵(tie) 8.磁體(ti)保溫箱(xiang) 9.小(xiao)麥(mai)植株 10.升(sheng)降臺(tai)

活(huo)體(ti)植株磁共(gong)振(zhen)成(cheng)像分析系統為在(zai)線(xian)活(huo)體(ti)植株測試(shi)系(xi)統(tong)。為保證植株在(zai)活(huo)體(ti)檢測時(shi)的(de)氣(qi)候(hou)環(huan)境(jing)控(kong)制(zhi)，在(zai)磁體(ti)箱(xiang)外(wai)構(gou)建(jian)了人(ren)工氣(qi)候(hou)室。即選用鋁(lv)合金為承重(zhong)框架，箱(xiang)體(ti)側面(mian)采用(yong)有(you)機玻(bo)璃，燈箱(xiang)置(zhi)於箱(xiang)體(ti)兩(liang)側。人(ren)工氣(qi)候(hou)箱(xiang)的(de)溫濕度控(kong)制(zhi)系統(tong)為壹(yi)獨(du)立(li)箱(xiang)體(ti)，箱(xiang)體(ti)內包括(kuo)受溫濕度控(kong)制(zhi)器控(kong)制(zhi)的空(kong)調、加濕器(qi)和(he)風機，並(bing)通(tong)過(guo)風管與(yu)人(ren)工氣(qi)候(hou)箱(xiang)相(xiang)連。

低場核(he)磁共(gong)振(zhen)T2弛(chi)豫(yu)譜幅度與(yu)1H含(han)量呈(cheng)正比，被用(yong)於(yu)解(jie)析水分、油脂(zhi)以及澱粉(fen)含(han)量。理(li)論(lun)上(shang)，水(shui)分(fen)子和(he)生物大(da)分(fen)子(zi)的(de)1H均(jun)會產生核磁共(gong)振(zhen)信(xin)號(hao)，但它(ta)們(men)的弛(chi)豫(yu)特性有較大差(cha)異(yi)。生物大(da)分(fen)子(zi)的(de)1H受化(hua)學集(ji)團(tuan)束(shu)縛(fu)其(qi)T2弛(chi)豫(yu)時間(jian)遠(yuan)遠(yuan)小(xiao)於(yu)水(shui)分(fen)子(zi)1H，比如(ru)脂類(lei)分(fen)子(zi)的(de)1H的T2弛豫(yu)時間(jian)約(yue)為200～400ms，而(er)純水的T2弛豫(yu)時間(jian)約(yue)為2s。另(ling)外(wai)，水(shui)分(fen)的(de)T2弛豫(yu)特性受界面(mian)效應(ying)影(ying)響(xiang)，植物細(xi)胞中(zhong)央(yang)液(ye)泡(pao)水(shui)的T2弛(chi)豫(yu)時間(jian)較之(zhi)細(xi)胞質水(shui)以及細(xi)胞壁(bi)水(shui)更長。植物組(zu)織(zhi)的結構和(he)成(cheng)分復雜，其(qi)T2弛(chi)豫(yu)譜通(tong)常(chang)為(wei)多組(zu)分(fen)。但不(bu)同器官中各(ge)種成(cheng)分的T2弛(chi)豫(yu)譜區(qu)分度差(cha)異明顯(xian)，比如(ru)油料(liao)種子(zi)含(han)油率(lv)的(de)T2弛(chi)豫(yu)譜分析要求(qiu)樣(yang)品(pin)含(han)水率(lv)低於15%。核(he)磁共(gong)振(zhen)T2弛(chi)豫(yu)譜可(ke)有效探(tan)測植物根(gen)、莖(jing)、葉(ye)、種(zhong)子(zi)及果實(shi)的(de)水(shui)分含(han)量、水(shui)分(fen)狀(zhuang)態(tai)和(he)水(shui)分遷(qian)移過(guo)程(cheng)。

參考(kao)資料(liao)：

1.小(xiao)麥(mai)葉(ye)片衰老(lao)態(tai)勢核(he)磁共(gong)振(zhen)分(fen)析，農(nong)業(ye)機械學(xue)報；

2. 基(ji)於(yu)核磁共(gong)振(zhen)技(ji)術(shu)檢(jian)測小(xiao)麥(mai)植株水(shui)分(fen)分布(bu)和(he)變(bian)化(hua)規律(lv)，農(nong)業(ye)工程(cheng)學報；