新型技術以3D虛擬模型建構禾本科花朵結構

摘要

美國愛荷華州立大學利用高品質3D數位化模型描繪植物構造，建置3種禾本科的花卉模組。此項技術包含光學顯微鏡拍攝植物薄層切片及利用電腦輔助設計軟體，將2D影像轉換置3D模型重現並可在3D模組動畫中觀看。

　　花卉與其他植物結構擁有豐富且複雜的訊息，也能用於回應分類學、演化學及生態學上的多種問題。隨著資訊科學在生物學研究上逐漸扮演重要角色，將這些生物資訊轉化為易處理的數據資料並進行分析，具有絕佳的應用潛力。植物外觀的三維(3D, three‐dimensional)模型創建是作為研究中廣泛應用的工具，通常需要擷取所需結構的二維圖像，再於電腦中重建需擬3D模型。而高解析度X光電腦斷層掃描(High Resolution X-ray Computed Tomography)現已被用於建構植物結構的虛擬3D模型，甚至是化石植物。

　　禾本科植物因多以風力授粉，花朵結構較小且為複合花序，通常不易直接辨認，也難以外觀差別區別分類學上的多樣性；然而這些難以捉摸的花朵結構具有極大的經濟意義，成功授粉後會產生如稻米、小麥及玉米等穀物，有效了解種子結構與受精條件對於農業發展價值極高。

　　由美國愛荷華州立大學Phillip Klahs與團隊於<Applications in Plant Sciences>期刊上發表新技術研究，利用高品質3D數位化模型描繪植物構造，建置3種禾本科 (Poaceae)的花卉模組。此項技術包含光學顯微鏡拍攝植物薄層切片及利用電腦輔助設計(computer-assisted design, CAD)軟體，將2D影像轉換置3D模型重現並可在3D模組動畫中觀看；除了更加符合成本效益，同時能產生可用於精密顯微鏡技術之常規解剖切片。此外，以連續影像片段搭配標準光學顯微鏡能更精確地創建植物內部虛擬結構。【延伸閱讀】利用智慧型手機管控生產成本

　　最近幾十年來，生物資訊革命已橫掃植物學門領域，也顯示數位化方式帶來的成本效益與精準化。此項技術不僅促進植物生態學走進數位時代，也為世界科學與教育人員提供便宜又方便的方法。

新型技術以3D虛擬模型建構禾本科花朵結構

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