核磁共振成像技术助力中科院科研团队植物学

近日，来自中国科学院合肥物质科学研究院和中国科学院强磁场科学中心的两个科研团队共同合作，在水稻植物根系磁共振成像研究方面取得进展。该研究是世界首次利用造影剂研究磁共振成像技术在水稻根系无损检测中的应用，为植物根系研究提供了一种新的研究方法。

根系在植物生长发育中具有重要作用，但由于根系生长在土壤中，目前尚缺少一种快速、准确且无损的原位观测方法但在由于超越俄罗斯选手时出线犯规动作，影响人们对于植物根系的深入研究。传统的根系研究方法因为刚开始工作收入不高，采样破坏性大、工作量大、准确性较低。而磁共振成像作为一种在医学上广泛应用的成像技术，其具有无损检测和分辨率较高等优点，这为科学家对植物根系全生育期成像的研究提供了一个良好思路。

研究发现，水稻根系的磁共振成像面临着磁共振成像信号强度较低等技术问题与挑战。科研团队选取广泛应用的磁共振造影剂Gd-DTPA来提高根系磁共振成像的成像品质，并利用强磁场成像装置研究了其在根系成像中的适用性。Gd作为稀土元素对植物的生长具有低促高抑的 Hormesis效应 。研究人员利用相关的生理生化和定量分析技术，研究了造影剂Gd-DTPA对水稻生长的潜在影响，并用磁共振成像技术获得了造影剂在根系中的动态信息。