ความสำคัญของเครื่องเอ็กซเรย์ในการตรวจจับเมล็ดพันธุ์
การทดสอบสุขภาพเมล็ดพันธุ์เป็นส่วนสำคัญของการทดสอบคุณภาพเมล็ดพันธุ์ โดยมีวัตถุประสงค์หลักในการตรวจหาโรคติดเชื้อในเขตกักกัน กำหนดมูลค่าการใช้ชุดเมล็ดพันธุ์ ประเมินว่าชุดเมล็ดพันธุ์จำเป็นต้องได้รับการบำบัดเมล็ดพันธุ์หรือไม่และผลหลังการบำบัดหรือไม่ การประเมินความชุกของโรคติดเชื้อบางชนิดเพื่อวัตถุประสงค์ในการสืบสวนหรือการวิจัย ระบุสาเหตุของอัตราการงอกต่ำและชดเชยข้อบกพร่องของการทดสอบการงอก ปัจจุบัน ด้วยความช่วยเหลือจากเครื่องเอ็กซ์เรย์เมล็ดพันธุ์ การตรวจสุขภาพเมล็ดพันธุ์จึงสะดวกยิ่งขึ้น โดยให้คุณภาพและประสิทธิภาพการผลิตเมล็ดพืช
โดยทั่วไป ข้อกำหนดสำหรับการทดสอบสุขภาพเมล็ดพันธุ์คือการตรวจสอบว่าเมล็ดมีแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรค (เช่น เชื้อรา แบคทีเรีย และไวรัส) สัตว์ที่เป็นอันตราย (เช่น ไส้เดือนฝอยและแมลงศัตรูพืช) และสภาวะสุขภาพอื่น ๆ หรือไม่ การตรวจจับชนิดและปริมาณของศัตรูพืชและโรคที่เป็นพาหะของเมล็ดพืช โรคที่เกิดจากเมล็ดพืชหมายถึงโรคพืชชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับเมล็ดพืชในช่วงหนึ่งของวงจรการติดเชื้อไวรัส และโรคที่เชื้อโรคเกาะติด เป็นปรสิต หรือมีอยู่บนพื้นผิวและภายในเมล็ดพืช หรือผสมอยู่ระหว่างนั้น เมล็ดพืช ส่วนใหญ่จะถูกส่งผ่านการแบกเมล็ด ศัตรูพืชในเมล็ดหมายถึงศัตรูพืชที่ติดเชื้อและเป็นอันตรายต่อเมล็ดในระหว่างการเจริญเติบโตและการเก็บรักษาในแปลง
ในอดีตในการทำการทดสอบสุขภาพเมล็ดพันธุ์มักเน้นเพียงผิวเผินเท่านั้น กล่าวคือ การสังเกตสุขภาพด้วยตาเปล่า อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ค่อนข้างหยาบ ในอดีตยังพบว่าเมล็ดมีคุณภาพผิวดี แต่เมื่อนำไปผลิตแล้วอัตราการงอกของเมล็ดมีน้อย หลังจากใช้แหนบเปิดด้านในเมล็ดเพื่อทดสอบ พบว่ามีรูหนอนหรือแมลงรบกวนภายในเมล็ด ดังนั้นในการทดสอบสุขภาพเมล็ดพันธุ์สมัยใหม่ ไม่เพียงแต่ต้องสังเกตลักษณะภายนอกเท่านั้น แต่ยังต้องใช้เครื่องเอ็กซ์เรย์เมล็ดเพื่อตรวจสอบเมล็ดที่เต็ม ว่างเปล่า และมีรูปร่างผิดปกติ กำหนดความมีชีวิต ระยะเวลาการสุก และการแพร่กระจายของศัตรูพืชภายใน เมล็ดพืช
การใช้เครื่องเอ็กซเรย์เมล็ดพันธุ์ในการทดสอบความสมบูรณ์ของเมล็ดพันธุ์สามารถหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อเมล็ดและรักษาความสมบูรณ์ของเมล็ดได้เป็นอันดับแรก ประการที่สอง การถ่ายภาพเอกซเรย์ทำให้มองเห็นลักษณะภายในของเมล็ดได้ชัดเจน โดยหลีกเลี่ยงการใช้เมล็ดพันธุ์ที่เป็นอันตรายหรือไม่มีประสิทธิภาพในการผลิตทางการเกษตร ลดการเกิดโรคที่เกิดจากเมล็ดพืชได้อย่างมาก และลดความเสี่ยงในการผลิตทางการเกษตร นอกจากนี้ ด้วยการใช้เครื่องเอ็กซเรย์เมล็ดพันธุ์ในการทดสอบสุขภาพของเมล็ดพันธุ์ ทำให้สามารถเข้าใจสถานะการติดเชื้อและระดับของแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคได้ และสามารถดำเนินมาตรการที่ตรงเป้าหมายเพื่อรักษาเมล็ด ซึ่งส่งผลให้เกิดผลกระทบที่สำคัญมากขึ้น
ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการใช้เครื่องเอ็กซเรย์ไมโครโฟกัสเพื่อถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์ของเมล็ดพืชก็คือ ช่วยให้สามารถสังเกตลักษณะภายในที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งจับภาพได้ชัดเจน ผู้คนก็ยิ่งเข้าใจเกี่ยวกับข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับเมล็ดพันธุ์มากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นการใช้เครื่องเอ็กซเรย์ไมโครโฟกัสในการตรวจสอบเมล็ดพันธุ์จึงเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการตรวจสอบเมล็ดพันธุ์สมัยใหม่ ซึ่งสามารถแสดงโครงสร้างภายในของเมล็ดได้ดียิ่งขึ้น
โดยทั่วไป เพื่อตรวจสอบความอวบอิ่มของเมล็ด การใช้เครื่องเอ็กซเรย์ไมโครโฟกัสสำหรับการถ่ายภาพรังสีเป็นเพียงวิธีหนึ่งเท่านั้น เพื่อให้เข้าใจข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเมล็ดพันธุ์พืช จำเป็นต้องตัดสินภาพเอ็กซ์เรย์ แล้วเราสามารถเห็นข้อมูลอะไรเกี่ยวกับเมล็ดพันธุ์พืชจากภาพที่ถ่ายด้วยเครื่องเอ็กซเรย์ไมโครโฟกัส?
ประการแรก เครื่องเอ็กซเรย์ไมโครโฟกัสใช้รังสีเอกซ์แบบอ่อนเพื่อเจาะเมล็ดพืชและนำเมล็ดเหล่านั้นไปสัมผัสกับวัสดุที่ไวต่อแสงสำหรับการถ่ายภาพ ดังนั้นจึงสามารถแสดงภาพระนาบของเมล็ดพืชบนภาพได้ เนื่องจากพื้นผิวที่แตกต่างกันของส่วนต่าง ๆ ของเมล็ดและการดูดซับรังสีที่แตกต่างกัน ความลึกของสีของภาพจึงแตกต่างกันไป ซึ่งสามารถสะท้อนโครงสร้างภายในของเมล็ดได้อย่างแม่นยำ จากภาพที่ถ่ายด้วยเครื่องเอ็กซเรย์ไมโครโฟกัส เราจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าด้านในของเมล็ดว่างเปล่าหรือไม่ ได้รับความเสียหายจากศัตรูพืชหรือไม่ มีความเสียหายทางกลไกหรือไม่ และเอ็มบริโอภายในพัฒนาเต็มที่หรือไม่ ดังนั้น ด้วยเครื่องเอ็กซเรย์ไมโครโฟกัส เราจึงสามารถระบุการพัฒนาของเมล็ดพืชได้โดยไม่ทำลายเมล็ด และระบุได้ว่าเมล็ดว่างเปล่า มีแมลงรบกวน เสียหายทางกลไก หรือผิดรูปหรือไม่
ปัจจุบัน เครื่องเอ็กซเรย์ไมโครโฟกัสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการทดลองเพื่อทดสอบความมีชีวิตชีวาของเมล็ด เนื่องจากสามารถสังเกตการพัฒนาของเอ็มบริโอและเอนโดสเปิร์มในเมล็ดได้ ตัวอย่างเช่น ในเมล็ดที่มีชีวิตชีวา เส้นแบ่งระหว่างเอ็มบริโอและเอนโดสเปิร์มจะเบลอ โพรงของเอ็มบริโอไม่ชัดเจน มองเห็นเอ็มบริโอได้ไม่ชัดเจน และความสว่างของเอนโดสเปิร์มสม่ำเสมอ และสำหรับเมล็ดที่ไม่มีพลังชีวิต ขอบระหว่างเอ็มบริโอและเอนโดสเปิร์มชัดเจน โครงสร้างโพรงของเอ็มบริโอชัดเจน เอ็มบริโอยื่นออกมาและปรากฏขึ้น และเอนโดสเปิร์มจะหมองคล้ำ แม้ว่าโครงสร้างภายในของเมล็ดจะแตกต่างกันอย่างมาก แต่การใช้เครื่องเอ็กซเรย์ไมโครโฟกัสในการตรวจจับจะช่วยลดความยากในการตรวจสอบภายในเมล็ดและให้การตีความคุณภาพเมล็ดที่แม่นยำยิ่งขึ้น
