显微 CT 技术的核心是 X 射线断层扫描成像，它通过以下几个步骤获取三维结构信息：

• X 射线投射：X 射线穿透样品并被不同密度的组织吸收，形成不同的衰减信息。

• 多角度扫描：样品在旋转台上进行 360° 旋转，采集多个角度的投影图像。

• 图像重建：利用数学算法（如滤波反投影法、代数重建法）将二维投影数据计算为三维体数据。

• 三维可视化：生成高分辨率的三维图像，可进行体积、密度、孔隙率等定量分析。

相比传统农业检测手段，显微 CT 技术具备以下优势：

• 无损检测：可在不破坏样品的前提下获取内部结构信息，避免样品处理过程中可能产生的误差。

• 高分辨率成像：可达到微米级甚至纳米级分辨率，能够识别种子胚胎、根系分布等精细结构。

• 多层次信息获取：

  1.结构信息：植物的茎秆维管束、叶片结构、果实和种子内部结构等

  2.密度信息：作物内部的密度信息，用于评估种子质量

  3.三维模型：有限元分析、3D打印等

显微 CT 技术能够无损地获取植物内部结构的高分辨率三维图像，这对于研究植物的茎秆维管束、叶片结构、果实和种子内部结构等具有重要意义。通过显微 CT 技术，研究人员可以详细观察植物内部结构的微观特征，从而更好地理解植物的生长、发育和适应性。

显微 CT 技术可以精确地揭示作物茎秆中的维管束分布、形态和结构特征，为作物的遗传解析、抗倒伏性评估、高通量表型数据获取以及数据库构建等方面提供了强有力的工具。使用 Neoscan N80 高分辨显微 CT 以 5μm 像素大小提取玉米维管束网络， 获取三维模型，模拟水分运输和力学支撑。

使用 Neoscan N80 高分辨显微 CT 以 1.5μm 像素大小扫描花药，内部结构清晰可见。

水稻种子的垩白现象（指胚乳部分出现白色不透明区域）会影响大米的品质及口感。文献^【1】研究表明，显微 CT 可对水稻种子进行三维扫描，计算垩白率和种子颗粒尺寸，从而提高水稻育种效率。

使用 Neoscan N80 高分辨显微 CT 以 1.2μm 像素大小扫描大米，内部胚、胚芽、胚根、胚心、胚乳、盾片、谷壳等结构清晰可见。一次扫描多相数据，内部细节尽收眼底。

在农业生产和物流运输过程中，种子容易受到机械损伤。显微 CT 可用于评估机械损伤、昆虫造成的损伤、胚异常以及由生物、非生物制剂引起的种子的其他形态变化。研究表明，受到损伤的种子，其发芽率和生长质量明显下降^【2】。

图片源于文献^【2】。通过显微 CT 扫描玉米种子，机械损伤的种子产生的幼苗长度比未损伤种子平均短 24%，干物质量比未损伤种子低 65%。研究发现。胚乳冠状面受损面积 与 苗长短 和 干物质量 直接相关。

使用 NEOSCAN 高分辨率显微CT 以 8μm 像素大小扫描干燥玉米粒，可清晰展示玉米种子内部子叶、胚芽、胚轴、胚根、 胚乳、种皮结构，帮助评估种子质量。

植物根系是植物获得水分和养分的主要机制。通过表征根系，人们可以了解植物表型，以帮助培育具有更有效水分和养分捕获的植物。传统的根系表征可能很繁琐，包括需要从土壤中挖取植物，并清洗根系。而显微 CT 技术来表征根系结构，无需进行清洗，可以进行原位表征根系结构。

使用 Neoscan N80 高分辨显微 CT 以 20μm 像素大小扫描水稻根系，分析根系的分布、直径、分叉结构及体积密度，帮助育种专家筛选高效吸水和耐旱品种。

显微 CT 技术可以帮助研究人员在不破坏样品的情况下，用于检测储粮害虫、果实内部害虫及植株内寄生虫的生长情况，帮助制定精准防治措施。

咖啡果小蠹是一种影响咖啡豆质量的害虫，使用 Neoscan N80 高分辨显微 CT 以 980 nm像素大小扫描，可无损成像其生长位置、取食模式及侵害程度，为咖啡种植业提供有效的虫害管理方案。

显微 CT 技术作为一种先进的三维成像技术，在农业领域的应用前景广阔。它为农业生产、作物改良和植物科学研究提供了一种新的视角和方法。随着技术的不断发展和完善，显微 CT 技术将在农业领域发挥越来越重要的作用。

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【1】3D Visualization and Volume-Based Quantification of Rice Chalkiness In Vivo by Using High Resolution Micro-CT. Rice 13, 69 (2020).

【2】Francisco Guilhien Gomes-Junior. et al. X-ray microtomography in comparison to radiographic analysis of mechanically damaged maize seeds and its effect on seed germination . CROP PRODUCTION . 41, e42608 (2019).

【3】Laura Gargiulo. et al. Micro-CT imaging of tomato seeds: Predictive potential of 3D morphometry on germination. Biosystems Engineering 200, 112–122 (2020).

【4】Laura Gargiulo. et al. Micro-CT imaging of tomato seeds: Predictive potential of 3D morphometry on germination. Biosystems Engineering 200, 112–122 (2020).