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植物效率分析仪的原理以及应用举例

更新时间:2018-03-27 17:04    浏览量:    作者:管理员    来源:本站

  植物效率分析仪的原理以及应用举例

  原理:

  当暗适应的植物叶片被植物效率分析仪Handy PEA提供的激发光激发后,叶片叶绿素发出荧光,荧光被具有高分辨率的监测器所记录,该监测器每秒钟可以记录10万次荧光踪迹数据,把叶绿素荧光随时间快速变化的曲线(O J I P 荧光诱导曲线)准确记录下来,仪器通过分析叶绿素荧光诱导动力学曲线,得到 Fo, Fm, Fv, Fv/FmPIABS, φEo, ψO, RC/CSo, ABS/CS, TR/CS, ET/CS, DI/CS等50多个荧光参数。这些参数反映光合机构PSII的光化学活性。

  

植物效率分析仪的原理以及应用举例

  图1 植物效率分析仪以及配套使用的暗适应夹(白色)

  

植物效率分析仪的原理以及应用举例

  图2 用植物效率分析仪测定的叶绿素荧光诱导动力学曲线(O J I P曲线)

  植物效率仪在生理生态研究中的应用

  1 常用荧光参数Fo、Fm、Fv/Fm的快速测定

  2 用Fv/Fm研究植物PSII光抑制光破坏,以及Fv/Fm的日变化

  如图:Fv/Fm的降低,表示叶片受到光抑制,由上图我们可以看出,12:00时,Fv/Fm显著降低,表明中午的强光对叶片造成了光抑制,而18:00时,Fv/Fm值回复至早上6:00的水平,表明光抑制得到解除。如果18:00时,Fv/Fm值不能回复到早上6:00的水平,说明发生了光破坏。

  3荧光参数PI在选育优良品种中的应用

  Handy PEA植物效率仪具有测定简便快捷、易于多次重复;仪器便于携带、存储量大等优点,因此我们可以应用Handy PEA来从后代品系中快速筛选优良品种,可以对大量的后代群体进行初步筛选,然后再进行进一步的常规筛选。PI(Performance Index)光合性能指数,反应了PSII整体的功能,而光系统II(PSII)在逆境中最容易受到伤害,所以我们可以用PI进行快速筛选。PI比Fv/Fm等反映PSII 活性的参数敏感的多,因为Fv/Fm是最大光化学效率,是PSII潜在的功能,在许多胁迫下并不会明显变化,而参数PI,反应了PSII整体的功能,只要PSII的部分受到伤害,PI就能反应出来。

  4 研究PSII受体侧、供体侧及反应中心的状态

  从图中我们可以看出随着温度的升高,荧光参数Wk逐渐升高,这表明高温伤害了PSII的电子供体侧即放氧复合体的活性。温度35℃以下没有伤害到放氧复合体的活性,35℃以上随着温度的升高,放氧复合体的活性降低;随着温度的升高,荧光参数RC/CS、ΨEo逐渐降低,这表明高温伤害到了PSII的反应中心和PSII的受体侧。Wk,RC/CS,

  ΨEo分别在37.5℃、35℃、40℃开始变化,表明高温先伤害到PSII的反应中心,接着伤害供体侧(放氧复合体),最后伤害PSII的受体侧。(注:并非所有植物在高温胁迫下都是这个规律,不同植物对温度的敏感程度不同,PSII的各部位受伤害程度也不同)

  5 为光合作用的研究提供深层次的理论基础

  除此之外,植物效率分析仪在逆境生理中越来越受到人们的重视。植物效率分析仪还具有获得信息量大、操作简便快捷、测定易于多次重复;仪器便于携带、存储量大、价格低廉等诸多优点,因此我们有理由相信,植物效率分析仪必将在科研中得到广泛应用。