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      如何才能實現氣體交換和葉綠素熒光的同步測量?

      來源:北京力高泰科技有限公司 發布時間:2016-07-26 12:49:57 點擊數:1424 使用提問 咨詢價格
            氣體交換方法是研究植物葉片尺度的CO2和H2O通量、氣孔導度等光合指標的有效方法,但這只是光合作用的冰山一角。
            當葉片吸收過量的光能時,會有一系列的反應發生來共同保護葉片免受損傷。脈沖調制式熒光測量可以提供有關光驅動下的電子傳遞速率(ETR)、非光化學淬滅(NPQ)等信息。
            結合氣體交換和葉綠素熒光測量為我們更加完整地理解光合作用過程提供理論依據和實驗方法。這兩種技術的共同使用可推算出從葉片胞間空隙到葉綠體的CO2擴散通路。CO2在擴散通路中所受到的阻力現在日益成為許多研究的重點,尤其是目前水資源匱乏,如何提高植物的水分利用效率是眾多科學家的關注焦點。

            環境中的CO2(Ca)擴散到細胞間隙(Ci),然后再通過葉肉途徑擴散到葉綠體內(Cc)。
       

      高強度閃光
             在對光適應的葉片進行最大熒光產量(Fm’)的測量時,所需要的光強是自然界中無法達到的。因為測量Fm’需要更高的光強,當植物處于光照條件下,即使光強低于完全光照強度,葉片也會產生并不斷累積NPQ。
             LI-6800能在  6  cm2    的葉片面積上提供超過  16,000  μmolm-2s-1    的高強度飽和閃光。在這個葉面積大小上,LI-6800提供的飽和閃光強度是其他任何熒光測定儀所無法比擬的,它使您能夠對Fm’難于達到飽和的植物進行更為準確的熒光測量。

      多相閃光技術“Multiphase  FlashTM Fluorescence”準確推算Fm'
         多相閃光技術“Multiphase  FlashTM    Fluorescence”能夠準確推算出真實的光下最大熒光產額“true”Fm'。LI-6800能夠在1秒內推算出無限高光強下的最大熒光產額EFm',相比于使用單一強度飽和閃光的傳統熒光計測得的AFm',EFm'更加準確且穩定。大量研究實驗表明,AFm'會隨著單一飽和閃光強度的增加而增加,錯誤估算得到的Fm'會導致由此計算的ΦPSII誤差在15-30%;而EFm'要比任何光強的AFm'高,且在一定強度光強之后,EFm'是穩定的;這一特性為某些對光強較為敏感的植物,易造成光損傷的植物帶來福音,只需要使用較低光強的飽和閃光,利用Multiphase FlashTM多相閃光技術就可以得到準確的EFm'。
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      Estimates of EFm’ and AFm’ as a function of saturation pulse irradiance (Q’) in chambergrown Nicotiana tobacum. Rectangular flashes tend to underestimate true Fm’.

       

      ?LI-6800平行實驗結果與理論值高度一致
       

      ?測量的電子傳遞速率(ETR)準確可靠。實驗證明,具有多相閃光MPF技術的熒光葉室測量的ETR與文獻報道的理論值高度一致(Loriaux et al., 2013)。
       
      Loriaux, S. D., Avenson, T. J., Welles, J. M., McDermitt, D. K., Eckles, R. D.,Riensche, B. and Genty, B. (2013), Closing in on maximum yield of chlorophyll fluorescence using a single Multiphase Flash™ of sub-saturat- ing intensity. Plant Cell Environ, 36: 1755–1770. doi:10.1111/pce.1211511

      誘導動力學中的高頻熒光測量
            LI-6800的測量光調制頻率高達250kHz。這使得在LI-6800能夠在高分辨率下完全測量一個葉片瞬時熒光誘導全過程。
      熒光誘導(OJIP)曲線
      熒光誘導曲線是探究在光合作用起始 時,快速估算PSⅡ色素蛋白復合體光 物理變化細節的一種有效方法。一條誘導曲線不同的轉變點(OJIP轉變點)可被用來定量植物所受到的環境脅迫。LI-6800可在誘導過程中同時支持調制式和連續激發式熒光信號的采集,時間尺度可從4 微秒到數百毫秒。
       
      最優化的信噪比
            儀器的信噪比表示數據相比于隨機背景變化值的比值,用來表征數據清晰度。在測量熒光誘導動力學曲線時,需要高頻采集數據點且最小化平均時間,一個好的信噪比在此測量過程中至關重要。
            經過精心設計,LI-6800可通過更改調制脈沖的頻率,而非脈沖振幅或脈沖寬度,來優化熒光信號,并同時防止測量光對光適應或暗適應葉片產生光合誘導,而且,預定的設定值在優化信噪比的同時,又完全吻合脈沖 調制式測量技術。



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