Name: פרוטוקול להפקת וידאו תלת ממדי אינפרא-אדום להקפאת בצמחים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-12T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 30 s
Description: למדו פרוטוקול לדימוי תלת-ממדי של הקפאה בצמחים באמצעות מצלמות אינפרא-אדום. השיטה מאפשרת זיהוי מיקומי היווצרות קרח ומעקב אחר התפשטות הקרח בעומק, ומסייעת להבנת תהליכי הקפאה בביולוגיה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי משרד החקלאות מימון ללא צורך במיקור חוץ.

1. הכנה
<ol><li>לאסוף ציוד, חומרים ותוכנות להקליט ולעבד את הוידאו של הצמח קפוא.<ol>
<li>להתחיל מקפיא לתכנות על-ידי הגדרת מתג ההפעלה עלוהגדר את הטמפרטורה 0 ° C. תוכנית ההקפאה כדי להגיע-8 ° C-h 1 ° C.</li>
	</ol>
</li>
	<li>במקום אחד בן 6 שבועות תות צמח עם 2-5 פרחים גדל בתוך מיכל 1 ליטר למקפיא.</li>
	<li>להגדיר 2 מצלמות IR (למשל, מצלמות פליר T620) באמצעות רצועות הצמדה גוש עץ קטן כדי לייצר את הזווית הנכונה התכנסות של העדשות. הערה: המרחק האופטימלי מרחב המרכז של עדשות המצלמות 2 נחשבת בדרך כלל להיות זהה המרחק בין העיניים1 או כ- 7 ס מ.</li>
	<li>הר שתי המצלמות ג'ק מעבדה 10 x 10 ס מ, מיקום השקע במקפיא קרוב מספיק למפעל כדי לאפשר לתמונה להיות ממוקד. התאם את המצלמות אנכית או אופקית כך מאותו חלק של הצמח הוא גלוי של שתי מצלמות. השתמש את ג'ק למיקום שתי המצלמות אנכית בצורה כזאת, כי 2 תמונות מכילים את כל המפעל, חלק של הקרקע.</li>
	<li>לחבר את 2 מצלמות באמצעות מחבר USB לשקעים USB במחשב.</li>
	<li>חבר את השקעים ג / 2 שתי מצלמות כדי לאפשר ניטור רציף של הצמחים.</li>
</ol>2. המחשב וההתקנה תוכנה להקלטה
<ol><li>פתיחת 2 חלונות (1 חלון לכל מצלמה) של התוכנה על-ידי לחיצה כפולה על הסמל של התוכנה מצלמת אינפרא-אדום 2 x. בצע את ההוראות בתפריט ' עזרה ' כדי לחבר את המצלמה שמאלה בחלון השמאלי ואת המצלמה ימינה בחלון הנכון. הערה: הפרטים עבור שימוש בתוכנה ניתן לגשת דרך התפריט ' עזרה '. לוח מונוכרומטי היא המתאימה ביותר עבור דוגמה זו עקב הצורך בשימוש אדום-כחול לציפוי רינדור 3D.</li>
	<li>פתח את התוכנה ללכידת מסך על-ידי לחיצה כפולה על הסמל עבור התוכנית. להתאים את המסגרת לכידת על ידי לחיצה וגרירה המסגרת אז זה כולל שתי מצלמות כדי לאפשר של לכידת מסך של שתי מצלמות בו זמנית. הערה: מסך לכידת זרם הווידאו של שתי מצלמות בו זמנית חיוני משום שהוא מאפשר סנכרון מושלם של תצוגות שמאלה וימינה.</li>
	<li>להקליט הוידאו בדרגות 3-h עיבוד קל בתוכנת עיבוד וידאו. הערה: זה בלתי אפשרי לדעת בדיוק מתי הצמח יהיה להקפיא, לכן חשוב להקליט זמן מה לפני האירוע ההקפאה. האפשרות להקליט בקטעים היא תכונה של תוכנה זו, לכן מומלץ כי זה מוגדר כדי להקליט במשך 3 שעות. התוכנה לשמור באופן אוטומטי את ההקלטה 3-h, ולאחר מכן להתחיל הקלטות חדשות. הקובץ עבור כל 3-h הקלטה אוטומטית יינתן רצף מספרי אחרי השם. כל קובץ וידאו יהיו בין 10 ל- 20 GB, אז ודא כי מספיק שטח זמין בדיסק קשיח עבור קבצים מרובים בסדר גודל כזה.</li>
	<li>הפעלת התוכנית מקפיא על-ידי בחירת להפעיל התפריט בקר ולהתחיל לכידת מסך. לאחר מכן לחץ על לחצן Rec על החלון. ודא כי החלוקה לרמות מציג את האזור של המסך בשבי הופך לאדום.</li>
	<li>להקליט את הצמח תות שדה קפוא ל- 8 ° C והחזק את הטמפרטורה של מקפיא לשעה.</li>
	<li>להעלות את הטמפרטורה של המקפיא-2 ° C h עד במקפיא +2 מעלות צלזיוס. לעצור את ההקלטה. הערה: הכוללת הקפאת הזמן היא 14 h.</li>
	<li>המר את הקבצים עניין מתבנית .mp4 .mov באמצעות תוכנת המרה של הקובץ. הערה: במקרה זה, קובץ h 3 יחיד המכיל אירועים ההקפאה 1 או יותר ייעשה שימוש.</li>
</ol>3. עיבוד וידאו באמצעות סרטון הדמיה תוכנה
הערה: תוכנות ליצירת תמונות וידאו ייעשה שימוש בדוגמה זו. הדרכות כיצד להשתמש בתוכנה זמינים באינטרנט. דוגמה זו יניחו ידע בסיסי של התוכנה. ההנחה היא ההבנה של מונחים כגון "קומפוזיציה", "שכבה", ו "לעיבוד תור", כמו גם לוחות שונים, כיצד לטפל בהם.
<ol><li>לחץ פעמיים במקום כלשהו בתוך החלונית ' פרוייקט ' כדי לייבא את הקובץ. mov עניין תוכנת הדמיה, גרור את הקובץ אל הסמל ' קומפוזיציה ' בחלק התחתון של החלונית ' פרוייקט '. ואז לשמור את הפרוייקט לאותה תיקיה המכיל קטעי וידאו מקוריים. הערה: וידאו מוקלט יהיה גלוי בחלונית התצוגה המקדימה.</li>
	<li>לחץ על סמל האזור של עניין לאורך החלק התחתון של חלון התצוגה המקדימה, באמצעות הסמן, מתאר רק את ההקלטה מן המצלמה השמאלית.</li>
	<li>גרור על אותו סרטון .mov הסמל הרכב כדי ליצור הרכב השני של אותו סרטון. חזור על שלב 3.3, אבל הפעם, השתמש הסמן כדי לבחור רק המצלמה ימינה.</li>
	<li>בחר את הרכב > חיתוך מבנה שכבות האזור של אינטרס עבור התצוגה השמאלי. חזור על הפעולה עבור התצוגה. לשנות את הרכב אחד כדי לציין שהוא ימין ועל שמאל.</li>
	<li>לסמן את הרכב השמאלי על-ידי לחיצה על זה, בתפריט הראשי בחלק העליון, בחירת הרכב > הוספה לתור רינדור.</li>
	<li>בתור רינדור, לחץ על מודול וודא כי הסרטון יוצג ככתב וידאו (למשל, וידאו QuickTime). לחצו על ' קביעות רינדור ' כדי להפחית את הרזולוציה כדי לאפשר של רינדור מהיר יותר. לחץ על הפלט, שם וידאו תות שמאל, ולשמור אותו באותה תיקיה שבה את ההקלטה המקורית ואת הפרוייקט. לחץ על שמורולאחר מכן לחץ על לחצן רינדור בצד הימני העליון של החלונית ' רינדור '.</li>
	<li>חזור על צעד 3.6 ההרכב תות ימינה .</li>
	<li>לחץ פעמיים על החלונית ' פרוייקט ' ויבא תות תות ימינה ושמאלה קטעי וידאו כי היו רק שניתנו.</li>
	<li>להדגיש שני סרטוני הווידאו ולגרור אותם אל הסמל ' קומפוזיציה ' בחלק התחתון של החלונית ' פרוייקט '. במסך הנפתח מבקש עדיין משך, הזן 3 באפסים 5 עבור משך 3-h. הערה: שני סרטוני הווידאו, בדיוק מסונכרנת, תהיה בחלונית ' פרוייקט ', אך רק הווידאו העליון בפאנל הקומפוזיציה יהיה גלוי.</li>
	<li>כדי להציג את התמונה השנייה, לחץ על גלגל העין קטן כדי לבטל את השכבה. הקש שליטה/W כדי לאפשר פקד המסתובבת של התמונות בחלונית התצוגה המקדימה באמצעות הסמן. באמצעות הסמן, לחיצה על השכבה העליונה, להתאים את ההיבט המסתובבת של החלק העליון או התחתון התצוגה כדי לוודא גם תמונות נמצאים באותו מישור הסיבוב. ואז להתאים את המטוס X ו- Y ישירות בתוך קוד המקור של משקפי 3D.</li>
	<li>להאיר את השכבה העליונה של החלונית ' קומפוזיציה ', בחר אפקט > מבט > משקפי תלת-ממד מתוך התפריט בחלק העליון. הערה: הפרמטרים עבור 3D משקפיים אפקט יופיע בתוך לוח הבקרה.</li>
	<li>בחלונית ' בקרה ', לחץ על התיבה בצד ימין של "מבט שמאלה" — אם לוח הבקרה אינו מופרד מהחלונית ' ' פרוייקט, לחץ על הכרטיסיה של לוח הבקרה בחלק העליון של החלונית ' פרוייקט '. רשימה של קטעי וידאו 2 בפאנל הקומפוזיציה בתפריט הנפתח, לסמן את הוידאו ברשימה עבור התצוגה"שמאל". חזור על שלב זה עבור "תצוגה נכון".</li>
	<li>בתיבה בצד ימין של תצוגת תלת-ממד, בחרו LR כחול אדום.</li>
	<li>בעזרת משקפיים אדום-כחול, בדוק את התצוגה בחלונית ' פרוייקט '. אם התצוגה 3D נראה שגוי, נסה ללחוץ על החלף משמאל לימין. להתאים למקום התכנסות יישור אנכי כדי לחסל כל זן לברורות ועין.</li>
	<li>כאשר ההיבט תלת-ממד של הווידאו קבילה, לסמן את ההרכב על ידי לחיצה על אותו ובחר הרכב > הוסף לעיבוד תור כפי שנעשה בשלב 3.7. רינדור הוידאו לתוך באותה תיקיה שבה הקבצים האחרים בפרויקט. הערה: קובץ זה יהיה די גדול. ברגע שהקובץ כבר שניתנו, זה יכול להיות מחדש לאחר הרינדור גודל קובץ קטן יותר שימוש בתוכנת עיבוד וידאו.</li>
</ol>

<ol><li>Geng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+display+technologies%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Optics+and+Photonics%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional display technologies.</a> Advances in Optics and Photonics. 5, 456-535 (2013).</li>
<li>Ceccardi, T. L., Heath, R. L., Ting, I. P. <a target="_blank" href="http://hortsci.ashspublications.org/content/30/1/140.short">Low-temperature exotherm measurement using infrared thermography.</a> HortScience. 30, 140-142 (1995).</li>
<li>Wimmer, B. <a target="_blank" href="https://www.securitysales.com/wp-content/uploads/2011/07/Thermal_Imaging_dumies_Part1.compressed.pdf">History of thermal imaging, Security Sales and Integration</a>. , Framingham, MA, USA. (2011).</li>
<li>Wisniewski, M., Lindow, S. E., Ashworth, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observations+of+ice+nucleation+and+propagation+in+plants+using+infrared+video+thermography%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiology%22%5BJournal%5D)">Observations of ice nucleation and propagation in plants using infrared video thermography.</a> Plant Physiology. 113, 327-334 (1997).</li>
<li>Kuprian, E., Tuong, T., Pfaller, K., Livingston, D. P., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Persistent+supercooling+of+reproductive+shoots+is+enabled+by+structural+ice+barriers+being+active+despite+an+intact+xylem+connection%5BTitle%5D)+AND+%22Public+Library+of+Science+ONE%22%5BJournal%5D)">Persistent supercooling of reproductive shoots is enabled by structural ice barriers being active despite an intact xylem connection.</a> Public Library of Science ONE. 11, e0163160(2016).</li>
<li>Livingston, D. P. III, Tuong, T. D., Murphy, J. P., Gusta, L., Wisniewski, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-definition+infrared+thermography+of+ice+nucleation+and+propagation+in+wheat+under+natural+frost+conditions+and+controlled+freezing%5BTitle%5D)+AND+%22Planta%22%5BJournal%5D)">High-definition infrared thermography of ice nucleation and propagation in wheat under natural frost conditions and controlled freezing.</a> Planta. 247, 791-806 (2017).</li>
<li>Boyles, R. P., Raman, S. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12676213">Analysis of climate patterns and trends in North Carolina (1949-1998).</a> Environment International. 29 (2-3), 263-275 (2003).</li>
<li>Poling, E. B. Managing Cold Events. <a target="_blank" href="https://www.google.com/search?rlz=1C1GGRV_enUS751US751&biw=1366&bih=588&ei=Kx_WWuXaH4Ko_QbDqqrABg&q=A+Growers+Guide+to+Production%2C+Economics+and+Marketing+Poling&oq=A+Growers+Guide+to+Production%2C+Economics+and+Marketing+Poling&gs_l=psy-ab.3..0i71k1l3.0.0.0.153477.0.0.0.0.0.0.0.0..0.0....0...1c..64.psy-ab..0.0.0....0.YxRvIJ23BRs">A Growers' Guide to Production, Economics and Marketing</a>. Poling, E. B. , NC Strawberry Association. Siler City. 75-97 (2015).</li>
<li>Hacker, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ice+porpagaion+in+plants+visualized+at+the+tissue+level+by+infrared+differential+thermal+analysis+%28IDTA%29%5BTitle%5D)+AND+%22Tree+Physiology%22%5BJournal%5D)">Ice porpagaion in plants visualized at the tissue level by infrared differential thermal analysis (IDTA).</a> Tree Physiology. 27, 1661-1670 (2007).</li>
<li>He, J. Q., Harrison, R. J., Li, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+3D+imaging+system+for+strawberry+phenotyping%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Methods%22%5BJournal%5D)">A novel 3D imaging system for strawberry phenotyping.</a> Plant Methods. 13, 93-101 (2017).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

שתי מצלמות IR הנחוץ עבור פרוטוקול זה, הם חייב להיות מכוון את הנושא מזוויות שונות במקצת1. זה ידרוש את העדשות כדי להיות בין 5-8 ס מ אחד מהשני, אבל שניהם חייב להיות מכוון באותו המקום על הנושא כדי להצטלם. לחשוב על עדשות מצלמה 2 כסוג של הפונדקאית לעיניים של הצופה. המצלמה שמאלה הוא אנלוגי לאופרטור העין השמאלית, המצלמה ימינה אל העין הימנית. תוכנת עיבוד דפוס לצבוע את התמונה השמאלית צבע אדום ואת הדימוי הנכון לצבע כחול, כך על-ידי משקפיים אדום-כחול, העין השמאלית רואה רק את התמונה השמאלית, עין הימין רק את התמ...

למרות לחיות בעולם של שלושת הממדים הפיזיים, חוקרים מוגבלות לעתים קרובות לדיווח על תצפיות חזותיות בדו-ממד. תמונות דו-ממד אמנם בדרך כלל מספיקות להעביר מידע חשוב, חוסר מידע על עומק מגבילה את היכולת שלנו תופסים ומבינים את המורכבות של אובייקטים בעולם האמיתי. 1
זה מחסור במידע לגבי העומק מספק תמריץ בהפקת סרטי תלת-ממד בעיקר בתעשיית הקולנוע המסחרי מאז המאה ה-20 המוקדמות1. עם זאת, הפקת מידע ברור 3D ב עדיין תמונות וקטעי וידאו מתעכבת על ידי המורכבויות מעורב בהפקת תמונות אלה. הגישה הפשוטה ביותר כדי לייצר קולנוע תלת-ממד מבוססת על עקרונות שימוש בצילום סטריאוסקופי. צילום סטריאוסקופי מנצל שתי תמונות של אותו אובייקט מזוויות שונות במקצת שאיור תמונת תלת-ממד במוח. כדי להפוך את זה אפשרי, כל עין חייבים להסתכל רק את תדמיתה בהתאמה (קרי, העין השמאלית על התמונה השמאלית, העין הימנית על התמונה הנכונה). מאז העיניים לא טבעי יעשו זאת, כיסוי ראש סטריאוסקופי תוכנן כדי להפוך זה אפשרי1. כמה סטריאוסקופי הצגת טכניקות, כמו גם כמו קיטוב-שזירה, זמן-מרובב, וטכניקות תצוגה ראשי-הר, השתמשו במהלך הפיתוח של סרטי תלת מימד, אבל בשיטת השזירה צבע או טכנולוגיית באמצעות אדום, ירוק (או ציאן) משקפיים היא אחד של טכניקות הפשוטה והזולה ביותר. לסקירה מקיפה של 3D הדמיה וטכניקות שונות של המעורבים, ראה את הסקירה על ידי גנג1.
ניטור קפוא צמחים באמצעות IR צילום תרמי מבוססת על העיקרון כי כאשר המים קופא, זה צריך לוותר על אנרגיה פנימית2. אנרגיה זו היא בצורה של חום, אשר הוא לזיהוי האזור האינפרא-אדום של הספקטרום האלקטרומגנטי. מסוגל להקליט את האנרגיה IR מצלמות היו בשימוש מאז 19293. הדוח שפורסם הראשון בטכנולוגיה IR לסרט קפוא צמחים הוא מ. Cecardi et al. 2, אבל הרזולוציה של המצלמה בשימוש מקשה לקבוע במדויק הרקמה איפה הקפאת מאותחלת. ויזנייבסקי. et al. 4 נקבע אתרים מדויקת יותר של קרח התגרענות של מספר מיני צמחים בעזרת מצלמה ברזולוציה גבוהה יותר. ככל שהטכנולוגיה בשימוש IR צילום תרמי משופר, תמונות ברזולוציה גבוהה הוביל תגליות כגון חסמי מקפיא5 ולוקליזציה הסלולר מדויק של היווצרות קרח6.
קושי אחד לצלם נושאים IR נגרמת על ידי הבדלים קטנים בטמפרטורות. זה יגרום רוב האובייקטים בתוך שדה הראייה להיות בצבע דומה, ולכן קשה לקבוע בדיוק אילו אובייקטים הוא/הם קופאים. זה יכול להיות חשוב בעת קביעת סדר קפוא רקמות ספציפיות, כגון עלים או שורשי חיטה6. אם הוידאו IR של צמחים קפוא יכול לדימות תלת-ממד, המזוןאפשר לשפר את הדיוק של לקבוע איזה חלק של הצמח קפוא בנקודה מסוימת בזמן.
תות שדה הוא יבול באזורים מסוימים של ארצות הברית שבה יורדות הטמפרטורות הקפאה של ניכרת דאגה למגדלים. בתנאים מסוימים גדל והולך, זה נפוץ תות שדה פרחים יופיעו 2-3 שבועות לפני הממוצע באביב שעבר להקפיא. אירוע הקפאת יכול להתרחש בסוף יוני באזורים מסוימים של הרי האפלצ'ים7 , בדרך כלל תוצאות במוות של הפרח. הגנה פרוסט, לפיכך, הוא קריטי עבור מגדלי תות באזורים נתונים אלה להקפיא את האירועים. מגדלי תות בצפון קרוליינה, לדוגמה, פרוסט-להגן, בממוצע בין 4-6 אירועים פרוסט לפני בלום ו 1-2 קופא קשה במהלך המוקדמות פורחים תקופה8. כדי לסייע לפתח אחרים תות שדה קפוא סובלני יותר, חשוב להבין היבטים שונים של ההקפאה, כגון האתרים של קרח התגרענות והתפשטות לחלקים אחרים של הצמח. IR צילום תרמי מספק אמצעי יעיל לטיפול בבעיות אלה.
כאן, אנו משתמשים תות שדה להמחשת טכניקה עבור הקלטת אירועים הקפוא בשיטת טכנולוגיית תלת-ממד. תות שדה הוא גם מתאים עבור דוגמה זו כי עלים, פרחים מופצים באופן נרחב במרחב תלת-ממדי, ואפשר להבחין כאשר צפו בסרטי 2D אינפרא-אדום.

<table><tbody><tr><td>מצלמת אינפרא אדום T620 ותוכנה</td><td>FLIR</td><td>55903-5122</td><td>יש צורך בשתי מצלמות. התוכנה עובדת רק על מחשב מבוסס Windows</td></tr><tr><td>אפטר אפקטס</td><td>Adobe</td><td>15.0.1.73</td><td>תוכנת עריכת וידאו פוסט-פרודקשן</td></tr><tr><td>Bandicam</td><td>Bandisoft</td><td>4.1.2.1385</td><td>תוכנת לכידת מסך</td></tr><tr><td>מעבדה מספריים ג'ק&nbsp; &nbsp;</td><td>Eisco</td><td>CH0642A</td><td>פלטפורמת פלדה 13X15 ס"מ</td></tr><tr><td>רצועת הידוק</td><td>סקוטש</td><td>90441</td><td>כדי להחזיק את המצלמה על השקע.&nbsp; צריך להיות באורך של לפחות 60 ס"מ על 2 ס"מ</td></tr><tr><td>רוחב ממיר מדיה</td><td>iSkysoft</td><td>10.0.6</td><td>תוכנה להמרת קבצי mp4 ל-.mov&nbsp;</td></tr></tbody></table>

פרוטוקול להפקת וידאו תלת ממדי אינפרא-אדום להקפאת בצמחים

Protocol for Producing Three-Dimensional Infrared Video of Freezing in Plants

הקפאת בצמחים ניתן לנטר באמצעות אינפרא-אדום (IR) הדמאה תרמית, כי כאשר המים קופא, זה נותן את החום. אולם, בעיות עם ניגודיות הצבעים לעשות 2 ממדים תמונות אינפרא-אדום (2D) קצת קשה לפרש. הצגת תמונה IR או הוידאו של צמחים קפוא 3 ממדי (3D) תאפשר של זיהוי מדויק יותר של אתרי התגרענות קרח, כמו גם את ההתקדמות של הקפאה. בנייר זה, נדגים אמצעי פשוט יחסית לייצר סרטון אינפרא-אדום תלת-ממד של צמח תות שדה קפוא. תות שדה הוא לתוצר חקלאי חשוב מבחינה כלכלית כי הוא נתון קפיץ לא צפוי להקפיא אירועים בתחומים רבים של העולם. הבנה מדויקת של הקפואות תות תספק מגדלים והן מגדלי עם דרכים חסכוני יותר כדי למנוע נזק לצמחים במהלך הקפאת התנאים.
הטכניקה מערבת מיצוב של שתי מצלמות IR בזוויות שונות במקצת לצלם את תות שדה קפוא. שני הזרמים וידאו תסונכרן דווקא באמצעות תוכנה ללכידת מסך מקליט שתי מצלמות בו זמנית. ההקלטות מכן ייובאו לתוך התוכנה הדמיה ומעובדים בטכניקה של טכנולוגיית. בעזרת משקפיים אדום-כחול, וידאו תלת-ממד זה מקל לקבוע האתר המדויק של קרח התגרענות על משטחים עלה.

באופן מפתיע, וידאו IR של צמח תות שדה קפוא (1 וידאו משלימה) ציינו כי לא כל עלים/פרחים קפא באותו זמן. העלים ופרחים קפא בנפרד בטמפרטורות שונות, אך העלים קפא מוקדם יותר מאשר את הפרחים, בטמפרטורה גבוהה. בנוסף, הקפאת החל העלים אך לא בהכרח במיקום זהה על כל עלה. ואילו תוצאות אלו לא שתוארו קודם לכן בתות, תוצאות דומות נמצאו מינים אחרים צמח6. ברגע העלים היו קפואים, הקרח התקדמה במורד הפטוטרת לבית המלוכה של הצמח. כאשר הטמפרטורה למקפיא הפך מעלות 1 או 2 קר, שהפרח...

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשיקוף צמח תות שדה קפוא 3 מידות. שתי מצלמות אינפרא אדום מוצבים בזווית שונה במקצת משמשים להפקת סרט אדום-כחול טכנולוגיית להתבונן על הקפאת של הצמח 3 מימדים.

Freezing in plants can be monitored using infrared (IR) thermography, because when water freezes, it gives off heat. However, problems with color contrast ...

שיטה זו תאפשר לך לזהות את המיקום המדויק של גרעין הקרח והתפשטותו בתלת מימד, מה שיכול להיות קשה עם כמה מצלמות אינפרא אדום. היתרון של טכניקה זו הוא שהיא מספקת מידע עומק, מה שלא אפשרי עם וידאו דו מימדי רגיל. מכיוון שבני אדם אינם יכולים לדמיין קרינת אינפרא אדום, מצלמה שמזהה אינפרא אדום וממירה אותו לספקטרום הנראה היא הדרך היחידה לדמיין אירועים מייצרי חום, כגון הקפאה.למרות שאנו משתמשים במערכת זו כדי להמחיש הקפאה בצמח תות, ניתן להשתמש בה בכל פרויקט שבו העומק חשוב בתמונה חזותית. הפרוטוקול עשוי להיות קשה עבור חלק מכיוון שהוא כרוך בשימוש בתוכנה עם עקומת למידה מעט קשה. כדי להתחיל, עם רצועות הידוק וגוש עץ קטן, הגדר שתי מצלמות אינפרא אדום, או IR, כדי לייצר את זווית ההתכנסות הנכונה של העדשות.יש לאמן את שתי המצלמות על אותו אובייקט, אך בזוויות מעט שונות, המתאימות למרחק בין העיניים. התקן את שתי המצלמות לשקע מעבדה בגודל 10 על 10 סנטימטר. לאחר תכנות מקפיא לפי פרוטוקול הטקסט, הניחו צמח תות אחד בן שישה שבועות עם שניים עד חמישה פרחים במיכל של ליטר אחד בפנים.השתמש בשקע כדי למקם את שתי המצלמות בצורה אנכית כך ששתי התמונות יכילו את הצמח כולו וחלק מהאדמה. לאחר מכן, עם מחבר ה-USB, חבר את שתי המצלמות למחשב, וחבר את שני שקעי ה-AC לשתי המצלמות כדי לאפשר ניטור רציף של הצמחים. כדי להגדיר את המחשב והתוכנה להקלטה, פתח שני חלונות של התוכנה על ידי לחיצה כפולה על הסמל של תוכנת מצלמת ה-IR פעמיים.לאחר מכן, עקוב אחר ההוראות בתפריט העזרה כדי לחבר את המצלמה השמאלית לחלון השמאלי ואת המצלמה הימנית לחלון הימני. פתח את תוכנת לכידת המסך והתאם את מסגרת הלכידה על ידי לחיצה וגרירה של המסגרת כך שתכלול את שתי המצלמות כדי לאפשר צילום מסך בו זמנית של שתי המצלמות. יש לצלם זרמי וידאו משתי המצלמות בו זמנית כך שהתמונות הימנית והשמאלית יסונכרנו במדויק.תוכנת לכידת המסך תאפשר לך לעשות זאת בקלות רבה. לאחר מכן, בתפריט הבקר, הפעל את תוכנית המקפיא על ידי בחירה בהפעלה והתחל את לכידת המסך. לאחר מכן, לחץ על הקלטה כפתור בחלון, וודא שהמתאר המציג את אזור המסך המצולם הופך לאדום.רשום את צמח התות קופא למינוס שמונה מעלות צלזיוס, והחזק את טמפרטורת המקפיא למשך שעה. כדי לעבד את הסרטונים, המר תחילה את קובץ ה-MP4 מתוכנת לכידת המסך לקובץ mov, באמצעות תוכנת המרת קבצים זמינה מסחרית. לאחר מכן, לחצו פעמיים במקום כלשהו בחלונית הפרויקט כדי לייבא את קובץ ה-mov המעניין לתוכנת ההדמיה, וגררו את הקובץ לסמל קומפוזיציה בתחתית חלונית הפרויקט.לאחר מכן, שמור את הפרויקט באותה תיקיה המכילה את הסרטונים המקוריים. לאורך החלק התחתון של חלון התצוגה המקדימה, לחץ על אזור העניין סמל, ותאר רק את ההקלטה מהמצלמה השמאלית. גרור את אותו סרטון mov לסמל קומפוזיציה כדי ליצור קומפוזיציה שנייה של אותו סרטון.לאחר מכן, חזור על שלב זה עם המצלמה הנכונה. כעת, בחר Composition, Crop Comp to Region of Interest עבור התצוגה השמאלית. לאחר מכן, חזור על שלב זה לתצוגה הנכונה.שנה את השם של כל קומפוזיציה כדי לציין מי שמאל ומימין. סמן את הקומפוזיציה השמאלית על ידי לחיצה עליה, ובתפריט הראשי בחלק העליון, בחר קומפוזיציה, הוסף לתור העיבוד. בתור העיבוד, לחץ על מודול פלט, וודא שהסרטון יוצג כסרטון.לחץ על פלט אל, תן שם לסרטון Strawberry Left ושמור אותו באותה תיקיה כמו ההקלטה המקורית והפרויקט. לחצו על 'שמור' ולאחר מכן לחצו על הלחצן 'רינדור' בפינה הימנית העליונה של חלונית הרינדור. חזור על העיבוד עבור הרכב Strawberry Right.לאחר מכן, לחץ פעמיים על לוח הפרויקט וייבא את סרטוני Strawberry Left ו-Strawberry Right המעובדים. סמן את שני הסרטונים וגרור אותם לסמל קומפוזיציה בתחתית חלונית הפרויקט. במסך המוקפץ המבקש את משך הסטילס, הזן שלוש עם חמישה אפסים למשך שלוש שעות.סמנו את השכבה העליונה של החלונית 'קומפוזיציה', ומהתפריט בחלק העליון, בחרו 'אפקט', 'פרספקטיבה', 'משקפי תלת-ממד'. בלוח הבקרה, לחץ על התיבה מימין לתצוגה השמאלית. רשום את שני הסרטונים בחלונית הקומפוזיציה בתפריט נפתח, וסמן את הסרטון ברשימה לתצוגה השמאלית.לאחר מכן, חזור על שלב זה לתצוגה הנכונה. בתיבה משמאל לתצוגה תלת-ממדית, בחר אדום כחול LR. בעזרת משקפיים אדומים-כחולים, בדוק את התצוגה בלוח הפרויקט. אם התצוגה התלת-ממדית נראית שגויה, לחץ על Swap Left-Right.התאימו את התכנסות הסצנה ואת היישור האנכי כדי למנוע רוחות רפאים ועומס על העיניים. כאשר ההיבט התלת-ממדי של הסרטון מקובל, הדגישו את הקומפוזיציה על ידי לחיצה עליה ובחרו קומפוזיציה, הוסף לתור הרינדור, כפי שהודגם קודם לכן בסרטון זה. לבסוף, עבדו את הסרטון.סרטון IR זה מראה שעלים קפאו בטמפרטורה גבוהה יותר מאשר פרחים, אם כי ההקפאה לא בהכרח התחילה באותו מיקום על כל עלה. ברגע שהעלים קפאו, ההקפאה התקדמה במורד הפטוטרת עד לכתר הצמח. כאשר הטמפרטורה ירדה במעלה אחת עד שתיים, הפרחים קפאו, החל מהגביע, לפני שהתפשטו לעלי הכותרת ולכלי הקיבול.כאשר משווים את תמונת האינפרא אדום הדו-ממדית למשקפיים התלת-ממדיים, התמונה התלת-ממדית הקלה על קביעת הסדר שבו העלים והפרחים קפאו. שורשי החיטה הללו היו שקועים במצע גידול המורכב מכבול, ושבבי קרח נוספו לפני ההקפאה כדי להבטיח שהשורשים יקפאו. גרעין הקפאה התרחש בערך במינוס 0.5 מעלות צלזיוס, באמצע הדרך לאורך שורש בצד ימין.לאחר מכן ההקפאה התקדמה כלפי מעלה לכותרת הצמח, וגרמה לבסיס העלים החיצוניים לקפוא, ואז למטה לשורשים, בחלק האחורי של הצמח. שימו לב שללא הפרספקטיבה התלת-ממדית, כמעט בלתי אפשרי לקבוע את הסדר שבו השורשים הספציפיים קפאו. חשוב למקם את המצלמה כך שכל אחת מהן תהיה מכוונת לאותו מיקום על האובייקט המצולם.שימוש במצלמות בהן השתמשנו בהדגמה זו יבטיח שהזווית נכונה להפקת סרטון אנאגליף תלת מימדי. ניתן להשתמש בהליך זה ליצירת וידאו, כמו גם תמונות סטילס תלת מימדיות של כל אובייקט על ידי צילום שתי תמונות בלבד מזוויות שונות.

protocol-for-producing-three-dimensional-infrared-video-freezing

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

אנו מתארים את השימוש perfluorodecalin כמדיום הרכבה infiltrative. זוהי שיטה פשוטה לשיפור עומק...

שיטה פשוטה הדמיה ארבידופסיס מותיר שימוש Perfluorodecalin כנושאת הדמיה Infiltrative

אנו מתארים פרוטוקול באמצעות שקופיות קאמריות ותקשורת כדי לשתק פסיגי צמחים עבור הדמית confocal של האפידרמיס על פני כמה ימים של פיתוח, המתעד את בידול הפיוניות. חלבוני fluorophore מתויג-ניתן לעקוב באופן דינמי על ידי ביטוי ולוקליזציה subcellular, להגביר את ההבנה של התפקידים האפשריים שלהם במהלך חלוקת תאים והתמיינות תאים מסוג.

לטווח ארוך הדמיה, ברזולוציה גבוהה Confocal זמן פקיעה של<em&gt; טבורית ארבידופסיס</em&gt; אפידרמיס במהלך הנביטה

סרטון זה מתאר את היסודות של טכניקות הקרנת שוליים דיגיטליות, המספקות מדידות תלת מימד צפופות של משטחים המשתנים באופן דינמי. הוא גם מדגים את התכנון והתפעול של מערכת ביטול מיקוד בינארית במהירות גבוהה המבוססת על טכניקות אלה.

ברזולוציה גבוהה, במהירות גבוהה, הדמיה וידאו תלת ממדית עם טכניקות הקרנה הדיגיטלי פרינג&#39;

איתות 2 + Ca מסדירה תהליכים ביולוגיים מגוונים בצמחים. כאן אנו מציגים גישות לניטור לחץ אביוטי המושרה Ca מרחב ובזמן 2 + אותות בתאי ארבידופסיס ורקמות באמצעות Ca 2 + אינדיקטורים מקודד גנטי Aequorin או Case12.

מדידת מרחב ובזמן Ca 2 + אותות בצמחים ארבידופסיס

כאן אנו מציגים פרוטוקול המאפשר לדמיין אתרים של היווצרות קרח ודרכים של התפשטות קרח בצמחים תוך שימוש בתרמוגרפיה אינפרא אדום ברזולוציה גבוהה (HRIT).

השימוש ברזולוציה גבוהה אינפרא אדום תרמוגרפיה (HRIT) לחקר הקרח נוקלאציה וקרח רביה בצמחים

פרוטוקול זה מציג שיטת הכנת דגימת צמחים למיקרוסקופיה של גיליון אור. ההתקנה מאופיינת בהרכבה אנכית של הצמח על פני ג'ל ומאפשרת לו לצמוח בתנאי אור מבוקרים. זה מאפשר תצפית ארוכת טווח על התפתחות איברי הצמח בתנאים סטנדרטיים.

מיקרוסקופ פלואורסצנטי גיליון אור של שורשי הצמח גדל על פני השטח של ג&#39;ל

מאמר זה מתאר את זיהוי של חלבוני קושרי קרח מצמחי הקפאה-סובלנית דרך ההערכה של פעילות עיכוב-recrystallization הקרח והבידוד הבא של IBPs המקורית באמצעות טיהור זיקה-קרח.

זיהוי של הצמח קרח מחייב חלבונים באמצעות הערכה של עיכוב קרח-recrystallization ובידוד באמצעות טיהור קרח-זיקה

פרוטוקול ניסיוני מוצג להערכת מערכות שורשי צמחים שגדלו באדמה עם RGB והדמיה היפר-ספקטרלית. שילוב של סדרות זמן של תמונות RGB עם מידע כימומטרי מסריקות היפרספקטרליות מייעל תובנות לגבי דינמיקת שורשי הצמח.

RGB והדמיה ספקטרלי שורש הצמח Phenotyping ומחקר פיזיולוגיים: הגדרת הניסוי והדמיה פרוטוקולים

אנחנו מדווחים על שיטה פשוטה רב-תכליתי לביצוע פלורסנט לחיות-הדמיה של עלים תודרנית לבנה על פני תקופה ארוכה של זמן. אנו משתמשים צמח תודרנית הטרנסגניים לבטא גן כתב פלורסנט תחת השליטה של יזם הקשורות חסינות כדוגמה להשגת הבנה ייתכן של תגובות חיסוניות הצמח.

שיטה רב-תכליתי עבור הרכבה תודרנית יוצא Intravital הדמיה בצילום מואץ

אנו מספקים שיטה לזיהוי מודולים של דיות שקרנים על ידי הקרנת בקנה מידה גדול של ספריה מורכבת.

זיהוי של הרגולטורים הרומן של דיות צמח על ידי הקרנת הדמיה תרמית בקנה מידה גדול בהליוציץ השנתי

תכננו פרוטוקול פנוטיפ מבוסס תמונה כדי לקבוע את התגובות המורפולוגיות והפיזיולוגיות לטיפולי חום, בצורת וכריתת מים בודדים ומשולבים. גישה זו אפשרה זיהוי של תגובות מוקדמות, מאוחרות והתאוששות ברמת צמח שלם, במיוחד חלקים מעל פני הקרקע, והדגישה את הצורך בשימוש בחיישני הדמיה מרובים.

פנוטיפ מבוסס תמונה בתפוקה גבוהה לקביעת תגובות מורפולוגיות ופיזיולוגיות ללחצים בודדים ומשולבים בתפוח אדמה

למדו פרוטוקול לדימוי תלת-ממדי של הקפאה בצמחים באמצעות מצלמות אינפרא-אדום. השיטה מאפשרת זיהוי מיקומי היווצרות קרח ומעקב אחר התפשטות הקרח בעומק, ומסייעת להבנת תהליכי הקפאה בביולוגיה.

פרוטוקול להפקת וידאו תלת ממדי אינפרא-אדום להקפאת בצמחים

גלה סרטונים נוספים