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更新時間:2026-06-03
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土壤重金屬污染是全球面臨的重大環境問題之一,小麥作為主糧作物,其根系吸收的鎘、鉛等重金屬可通過食物鏈威脅人體健康。然而,傳統檢測方法需要消解樣品后上機測定,既破壞樣本又丟失空間信息,無法回答“重金屬到底富集在根的哪個部位"這一關鍵科學問題。
“科辰星飛"植物活體成像系統搭配重金屬離子特異性熒光探針,實現了小麥根系鎘離子分布的高分辨率活體成像。從根尖成熟區到側根原基,從表皮到中柱,每一微米尺度上的鎘信號都能清晰呈現。研究人員無需破壞樣本,即可比較不同基因型小麥在鎘吸收、轉運與區隔化方面的差異,為低鎘積累品種的篩選提供了高效工具。
在一組對比實驗中,科研人員用“科辰星飛"同時觀察了兩個小麥品種在50μM CdCl?處理72小時后的根部鎘分布。結果發現,低積累品種根尖區的鎘信號僅為敏感品種的1/3,且更多信號集中在根毛區而非中柱,表明其可能存在更強的液泡區隔能力。這一發現為后續分子機制研究提供了直接的空間證據。
此外,“科辰星飛"軟件支持多組根系的熒光強度共定位分析,不同基因型之間的差異一鍵比較,數據可重復性高。從環境科學到育種研究,“科辰星飛"正成為重金屬脅迫領域可靠的活體成像平臺。