光学相干断层扫描(OCT)作为一种非接触、无标记、高分辨率的三维成像技术,近年来在植物科学研究中展现出独特优势与广阔应用前景。该技术基于低相干干涉原理,可在不破坏组织结构的前提下实现微米级纵向分辨(通常可达1–15微米)和毫米级穿透深度,特别适用于活体植物器官如叶片、茎段、根系及幼苗等的原位、动态、可视化观测。目前,OCT已广泛应用于植物表型分析、水分运输过程监测、病害早期识别、维管束结构重建、气孔开闭动态追踪以及胁迫响应机制研究等多个方向。

例如,在干旱或盐碱胁迫下,OCT可实时捕捉叶片内部微观结构变化与水分分布迁移;在真菌或细菌侵染初期,其能灵敏反映细胞层间散射特性的异常改变,为病害无损诊断提供新路径。随着扫频光源性能提升、多模态融合技术发展(如OCT与荧光成像、拉曼光谱联用)以及人工智能驱动的图像自动分割与定量分析方法日益成熟,植物OCT正朝着更高成像速度、更深组织穿透、更强功能对比及更智能化数据解析的方向加速演进。未来,面向精准农业、智慧育种与植物逆境生物学等重大需求,OCT有望成为连接宏观表型与微观生理机制的重要桥梁,推动植物科学向定量化、动态化和系统化研究范式持续迈进。