核型分析图像处理

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1、核型分析实验中的图像处理核型分析是生物学、医学领域屮常用实验技术之一传统核型分析工作主要是通过制备、选择与获得分散良好的中期分裂相细胞后，再经过较繁杂的操作流程才可获得较好的实验结果［3］。为使核型分析更趋便捷，图像处理与分析结果更町靠，冃前许多公司生产出全口动专业核型分析系统［4・5］,但价格昂贵且操作要求高,在一般教学和科研实验屮难以推广运用。AdobePhotoshop是著名的图像处理与分析软件，己有文献表明利用这款软件可进行染色体核型分析，较传统方法效率更高［6］。但现有文献仅粗略介绍了Photoshop在核型分析中的应用,同时还存在不足之处。鉴于此，

2、本文拟建立Photoshop处理与分析染色体图的简便操作规程。文屮使川的软件版本是AdobePhotoshopCS3Extended,文屮所涉及到的名词、工具和使川方法均参考该软件自带的帮助文件及相关教程［7］。1材料与方法实验材料选用6〜8周龄的纯系小鼠(Musmuscu-lus,2n=40),体重为20g左右，实验试剂与方法具体参考文献［3］。将制备好的载玻片置于显微镜下，观察标本的制备效果,寻找较为满意的中期细胞分裂相°通过显微镜与数码相机或电脑的数据接口(也町将染色体原始照片扫描进电脑),形成并储存成图片格式(图Do2实验结果处理与分析2.1染色体图处

3、理⑺⑴打开图像文件，点击“图像(1)＞模式(M)＞RGB颜色(R)”，将图像调整成RGB模式。⑵点击图层而板，双击“背景”一“新建图层”一“确定”按钮，使背景图层转变为图层()。⑶点击“通道”血板,点击面板右上方三角形按钮，点击“新建通道”一“色彩指示”一“所选区域(S)”一“确定”按钮。⑷选择“红、绿、蓝”通道中黑白对比最明显的通道,将其复制成新通道副本。⑸使用快捷键“Cdl+L”，出现色阶窗口，使用窗口下方吸管的工具，三个吸管工具从左到右分别代表“陪、中间色和亮”。⑹点击“喑”吸管工具,尽量在染色体区域设置取样点,使所需染色体区域尽对能显示成黑色;点击“亮

4、”吸管工具，尽量在染色体周边区置取样位点，使得染色体周边区域显示成白色，但不能使染色体区域明显变白。⑺调整好色阶示,若图像非染色体区域存在其它斑点，点击“橡皮擦工具”，设宜模式为“画笔”，以实际需要调节其大小,将不需要区域擦除成白色;若发现有染色体区域出现部分残缺，则用“画笔”工具将该残缺区域涂抹成黑色,即可获得完整的染色体区域(图2)0⑻适当调整通道副木的对比度，点击“图像(1)＞调整(A)＞亮度/对比度(C)”，使染色体区域和非染色体区域明对比度适当增人。⑼点击“选择(S)＞载入选区(L)”，出现“虚线框”选择区域;点击“图层”而板，选择“图层0”。(10

5、)若“虚线框”选择的区域没冇完全将染色体区域包括进去，则点击“选择(S)＞修改(M)＞扩展(E)”,出现“扩展选区”对话框，可根据需耍来扩大选区。(11)使用快捷键“CtH+J”复制选择区域并建立新图层;而后删除图层0。(12)将图像另存为png或g讦格式的文件(图l)o2.2图像处理说明①png、gif或psd格式的图像可以保存透明背景信息，若将文件保存成bmp,jpeg等格式的图,PSCS3则自动将透明背景部分转换成白色背杲,此时白色表示仍然冇颜色信息，而透明表示没有-任何颜色信息。②若染色体原图为荧光照片洗将照片反相，点击“图像(1)＞调整(A)＞反相⑴

6、”,然后按上述方法操作。③若发现提取的染色体边缘不规则，则在步骤(10)或(11)后，点击“选择(S)＞修改(M)＞平滑(S)”对解决此类现彖。④上述图像处理步骤对根据需耍适当改变(如步骤的省略及顺序调整)。⑤使用PSCS3时，注意结合“窗口(W)＞排列(A)＞匹配缩放和位置(M)及〉新建窗口(W)”操作选项的使用。2.3染色体图分析2.3.1单个染色体获得若打开处理后png或gif格式的图像，点击“套索工具”，在染色体周围任意框选时，点击“移动工具”，将选择的染色体任意移动一定距离,这时」［:•好精确地选择该条染色体，因此可将每条染色体逐一存储成单个文件。2

7、.3.2染色体逐一计数点击“分析(A)＞计数工具(C)”选项,逐一点击染色体区域，然后点击“记录测量(M)”，即可得到相应数据。2.3.3单个染色体测量(1)染色体测量结果为图像显示比例无关，因此“放大镜”工具可显著提高测量精度。(2)设置测量比例:点击“分析(A)＞设置测量比例(S)＞自定(C)”，然后按住左键沿标准尺寸图像文件从头至尾拖一条直线,就可得到白定义测量比例并保存在PSCS3小，即X(像索匸Y(单位长度，如厘米、毫米、微米等)。(3)点击“分析(A)＞标尺工具(R)”,测量染色体相关参数，然示点击“记录测虽(M)”，即可得到相应数据⑻。(4)使用

8、“标尺工具(R)”后，点击“图像(1)