• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

创建一片虚拟叶子。

Creating a virtual leaf.

作者信息

Harwood Richard

机构信息

School of Life and Environmental Sciences, University of Sydney, Camperdown, NSW 2006, Australia.

出版信息

AoB Plants. 2023 Jun 4;15(3):plad033. doi: 10.1093/aobpla/plad033. eCollection 2023 Jun.

DOI:10.1093/aobpla/plad033
PMID:37334264
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10273832/
Abstract

When microscopy meets modelling the exciting concept of a 'virtual leaf' is born. The goal of a 'virtual leaf' is to capture complex physiology in a virtual environment, resulting in the capacity to run experiments computationally. One example of a 'virtual leaf' application is capturing 3D anatomy from volume microscopy data and estimating where water evaporates in the leaf and the proportions of apoplastic, symplastic and gas phase water transport. The same 3D anatomy could then be used to improve established 3D reaction-diffusion models, providing a better understanding of the transport of CO across the stomata, through the airspace and across the mesophyll cell wall. This viewpoint discusses recent progress that has been made in transitioning from a bulk leaf approach to a 3D understanding of leaf physiology, in particular, the movement of CO and HO within the leaf.

摘要

当显微镜技术与建模相结合时,“虚拟叶片”这一令人兴奋的概念便应运而生。“虚拟叶片”的目标是在虚拟环境中捕捉复杂的生理过程,从而具备通过计算进行实验的能力。“虚拟叶片”应用的一个例子是从体显微镜数据中获取三维解剖结构,并估计叶片中水分蒸发的位置以及质外体、共质体和气相水分运输的比例。然后,相同的三维解剖结构可用于改进已有的三维反应扩散模型,从而更好地理解二氧化碳通过气孔、气腔和叶肉细胞壁的运输过程。本文观点讨论了从整体叶片研究方法向叶片生理过程的三维理解转变过程中所取得的最新进展,特别是二氧化碳和水在叶片内的移动。

相似文献

1
Creating a virtual leaf.创建一片虚拟叶子。
AoB Plants. 2023 Jun 4;15(3):plad033. doi: 10.1093/aobpla/plad033. eCollection 2023 Jun.
2
In silico study of the role of cell growth factors in photosynthesis using a virtual leaf tissue generator coupled to a microscale photosynthesis gas exchange model.使用虚拟叶片组织生成器与微尺度光合作用气体交换模型耦合,对细胞生长因子在光合作用中的作用进行计算机模拟研究。
J Exp Bot. 2020 Jan 23;71(3):997-1009. doi: 10.1093/jxb/erz451.
3
The contributions of apoplastic, symplastic and gas phase pathways for water transport outside the bundle sheath in leaves.质外体、共质体和气相途径在叶片中韧皮部鞘外的水分运输中的贡献。
Plant Cell Environ. 2015 Jan;38(1):7-22. doi: 10.1111/pce.12372. Epub 2014 Jun 16.
4
Desiccation of the leaf mesophyll and its implications for CO diffusion and light processing.叶片叶肉的干燥及其对 CO2 扩散和光处理的影响。
Plant Cell Environ. 2022 May;45(5):1362-1381. doi: 10.1111/pce.14287. Epub 2022 Mar 3.
5
The apoplastic antioxidant system and altered cell wall dynamics influence mesophyll conductance and the rate of photosynthesis.质外体抗氧化系统和改变的细胞壁动力学影响叶肉导度和光合作用速率。
Plant J. 2019 Sep;99(6):1031-1046. doi: 10.1111/tpj.14437. Epub 2019 Jul 15.
6
Leaf microscopy applications in photosynthesis research: identifying the gaps.叶片显微学在光合作用研究中的应用:识别差距。
J Exp Bot. 2022 Apr 5;73(7):1868-1893. doi: 10.1093/jxb/erab548.
7
Understanding airspace in leaves: 3D anatomy and directional tortuosity.理解叶片中的气腔:3D 解剖结构和方向迂曲度。
Plant Cell Environ. 2021 Aug;44(8):2455-2465. doi: 10.1111/pce.14079. Epub 2021 May 25.
8
The photosynthetic capacity in 35 ferns and fern allies: mesophyll CO2 diffusion as a key trait.35种蕨类植物和蕨类近缘植物的光合能力:叶肉二氧化碳扩散作为关键特征
New Phytol. 2016 Mar;209(4):1576-90. doi: 10.1111/nph.13719. Epub 2015 Oct 28.
9
Higher CO Assimilation in Selected Rice Recombinant Inbred Lines Is Driven by Higher CO Diffusion and Light Use Efficiency Related to Leaf Anatomy and Mesophyll Cell Density.部分水稻重组自交系中较高的二氧化碳同化作用是由与叶片解剖结构和叶肉细胞密度相关的较高二氧化碳扩散和光能利用效率驱动的。
Front Plant Sci. 2022 Jun 9;13:915050. doi: 10.3389/fpls.2022.915050. eCollection 2022.
10
Prospects for enhancing leaf photosynthetic capacity by manipulating mesophyll cell morphology.通过调控叶肉细胞形态提高叶片光合能力的研究前景。
J Exp Bot. 2019 Feb 20;70(4):1153-1165. doi: 10.1093/jxb/ery448.

本文引用的文献

1
The role of chloroplast movement in C4 photosynthesis: a theoretical analysis using a three-dimensional reaction-diffusion model for maize.叶绿体运动在 C4 光合作用中的作用:利用玉米的三维反应扩散模型进行的理论分析。
J Exp Bot. 2023 Aug 3;74(14):4125-4142. doi: 10.1093/jxb/erad138.
2
Analyzing anatomy over three dimensions unpacks the differences in mesophyll diffusive area between sun and shade leaves.对三维结构的解剖分析揭示了阳生叶和阴生叶之间叶肉扩散面积的差异。
AoB Plants. 2023 Jan 25;15(2):plad001. doi: 10.1093/aobpla/plad001. eCollection 2023 Feb.
3
Localized growth and remodelling drives spongy mesophyll morphogenesis.
局部生长和重塑驱动海绵状叶肉形态发生。
J R Soc Interface. 2022 Dec;19(197):20220602. doi: 10.1098/rsif.2022.0602. Epub 2022 Dec 7.
4
Defining the scope for altering rice leaf anatomy to improve photosynthesis: a modelling approach.定义改变水稻叶片解剖结构以提高光合作用的范围:一种建模方法。
New Phytol. 2023 Jan;237(2):441-453. doi: 10.1111/nph.18564. Epub 2022 Nov 25.
5
Desiccation of the leaf mesophyll and its implications for CO diffusion and light processing.叶片叶肉的干燥及其对 CO2 扩散和光处理的影响。
Plant Cell Environ. 2022 May;45(5):1362-1381. doi: 10.1111/pce.14287. Epub 2022 Mar 3.
6
Structural organization of the spongy mesophyll.海绵叶肉的结构组织。
New Phytol. 2022 May;234(3):946-960. doi: 10.1111/nph.17971. Epub 2022 Feb 15.
7
Whole-cell organelle segmentation in volume electron microscopy.体积电子显微镜中的全细胞细胞器分割
Nature. 2021 Nov;599(7883):141-146. doi: 10.1038/s41586-021-03977-3. Epub 2021 Oct 6.
8
Understanding airspace in leaves: 3D anatomy and directional tortuosity.理解叶片中的气腔:3D 解剖结构和方向迂曲度。
Plant Cell Environ. 2021 Aug;44(8):2455-2465. doi: 10.1111/pce.14079. Epub 2021 May 25.
9
Maximum CO diffusion inside leaves is limited by the scaling of cell size and genome size.叶片内部二氧化碳的最大扩散受细胞大小和基因组大小比例的限制。
Proc Biol Sci. 2021 Feb 24;288(1945):20203145. doi: 10.1098/rspb.2020.3145.
10
Digitally deconstructing leaves in 3D using X-ray microcomputed tomography and machine learning.利用X射线显微计算机断层扫描和机器学习对叶片进行三维数字解构。
Appl Plant Sci. 2020 Jul 31;8(7):e11380. doi: 10.1002/aps3.11380. eCollection 2020 Jul.