X射线相位对比度成像肺泡。芽显示冻结模式和体积与冷硬度之间的相关性
普通英语的研究提供了康奈尔教师，学生和员工的日记文章的简要介绍，非技术摘要。
作者：Alisson P. Kovaleski，Jason P. Londo，＆Kenneth D.Finkelstein
科学报告，自然研究。9：14949。https：//doi.org/10.1038/s41598-019-51415-2。
丽贝卡·韦普兹摘要。
外带。
- 休眠葡萄树芽通过过冷却的低冬季温度，使内部水保持在低至-24至-35°C（-11至-31°F）的温度下保持液体。
- 在休眠季节期间，芽从核心性（不响应于温暖的温度）到ecococtmancy（如果在积累足够的冷却时间（0到7°C之间的温度）之后，它们会失去冷酷的耐寒和开始发展）-45°F）。
- 通过差分热分析（DTA）进行实验测量芽冻结温度，该差动热分析（DTA）测量从受控冻结运行期间从芽中释放的热量释放出来的热量。DTA测量萌芽的结果。
- X射线相位对比度成像是一种非破坏性技术，可以实时观察芽冻结的过程。它允许在不解剖它们的情况下可视化芽的内部结构（MICROROPTOM），并在冻结过程中创建时间失效的视频图像。
- 作者使用X射线微图谱到图像芽V. Vinifera（CV“riesling”），V. Riparia.（野生北美物种）和V.Amurensis.（野生亚洲物种）在不同阶段的脱髓鞘和冻结过程中。
- 不同种芽的尺寸不同，绿色组织量和羊毛材料的量（小毛状结构）占据空间。
- 冻结后的芽体积增加与可能表明体积和水含量的增加降低了芽的芽面呈正相关。
- 冻结在芽的中心开始，向外传播，冻结事件花了几分钟。
背景。
冷酷的耐寒是农业产业在世界许多地区成功的关键组成部分，包括纽约。特别是葡萄园易受寒冷的温度伤害vitis Vinifera，葡萄酒最常见的父母之一，对寒冷的温度敏感。葡萄树芽在其组织中的过冷水很大程度上存活。
整个冬季，冷却时间的积累使葡萄芽从肺结核过渡到ecococormancy和破碎芽。芽突破通常是评估休眠差异的标准，但这依赖于可能不存在的基因型的相似性，特别是关于葡萄可进行的血糖率的速率。葡萄藤通过组织中的过冷水保护来自寒冷的温度的芽，尽管许多农业系统中的寒冷损伤患病率，但这种过冷却的过程仍然很大程度上是未知的。
了解芽形态和芽组织过冷却机制对于了解寒冷的耐寒和芽存活至关重要。用于检查芽形态的目前的技术通常是破坏性的，而时间分辨的X射线微观图允许我们观察冰开发以确定导致过冷却失效的原因，因此控制它。
本研究评估了X射线显微镜摄影，评估了不同血管芽孢杆菌的芽发育，导致萌芽和成像芽的冻结，以识别萌芽开始的位置。
方法。
三个不同的芽vitis.物种，V.Amurensis.那V. Riparia.， 和V. Vinifera在1月底收集，并将水放在冷室内。然后将芽置于强迫条件下，并在不同时间恢复冷储存，因此芽处于不同的脱髓鞘状态。
差分热分析（DTA）用于确定低温放热（LTE）表示的冷硬度，然后与芽突破的天数进行比较。DTA涉及将切芽铺设在热电偶上并以缓慢和恒定的速率冷冻它们。热电偶测量芽的温度，冻结和随后的芽死亡的那一刻，产生低温放热（热电偶记录的热量），并允许研究人员确定芽死亡的温度。
X射线显微镜图涉及使用高能电磁辐射，其通过各种速率通过材料，以便于破坏性地创建各种植物组织内部的图像。
芽形态
在脱节的不同点上成像了三种芽，以观察在康奈尔高能量同步康科源的X射线技术内和物种内部和之间的形态差异。通过将不同时间点的芽组织体积与最初的第0天卷进行比较，研究人员能够描述芽的形态变化，因为它们接近芽爆。
芽之间的澄清形态差异，参考尺寸，绿色组织量和占用空间的羊毛材料的量，甚至在脱节之前开始。下面的图像显示vinifera，Riparia和Amurensis芽之前被置于强迫条件之前。这些差异与原产地区的差异相关，也与寒冷的差异有差异。
尽管物种之间发生变化的发展阶段，但营养结构和簇基因都是可见的。V. Riparia在第8天之前显示出芽的变化很小，但随后明显扩张。V.Vinifera芽仅在原发性芽的基础上显示出明显的膨胀。对于V.Amurensis，Days 0和5之间的萌芽差异没有明显的差异。下面的图像在强迫条件下在13天进行了13天的磨削和Vinifera芽，并且主要芽的膨胀非常明显。
冷硬度和X射线显微图显像。
将标准DTA测量的芽冻结温度（LTES）与X射线显微图成像进行比较。为了在成像的同时冻结芽，冷空气流（Cryostream）通过芽的顶部，并将热电偶探针插入芽底座。尽管使用Cryostream更快地冷却，但芽冻结温度（LTES）与标准DTA方法收集的芽冻结温度相当。
使用2D延时成像冷冻和成像芽。将在“时间0”处的图像与后续图像进行比较，以分析芽的不同区域的变化。通过比较芽的不同区域随着时间的推移，所收集的图像清楚地表明组织冻结在芽的中心开始并向外传播。冻结事件不是即时的，如前从DTA思考，而是持续了几分钟。次级和三级芽冷冻是初级萌芽的完全单独的事件。
下面的补充视频显示了在冻结事件期间芽的扩展，尽管差异是微妙的。要看到扩展，在28秒后观看芽的右侧。左下角的时间。针头探头的温度位于红色盒子中，蓝盒是外部温度。
冻结后的体积增加与脱节阳性呈正相关，可能表明体积增加降低了芽的过脱机能力。如图3所示，V. Riparia.更快地进行更快地进行，并且比速度更高的速度增加V. Vinifera，特别是在第5天后。
结论和期待。
X射线微观图已被证明是调查芽开发和冷硬度的有用方法。虽然由于X射线暴露和热电偶探针的放置而担心潜在细胞死亡的新方法，但既不影响芽读数。
该研究表明，芽形态的差异与其冷硬度的差异直接相关，并且还表明冻结从芽的内部传播，可能由于尺寸的增加而导致过冷机构的失效。最后，冻结事件持续几分钟，与以前基于标准DTA的简短峰值的想法。
Rebecca Wiepz是在日内瓦康奈尔Agritech的园艺部分的全卫生栽培扩展计划的推广支持专家，纽约。