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iFL便携式光合-荧光复合测量系统

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用途
多数研究者均采用文献中的吸收值来计算J(电子传递速率,通常称之为 ETR),该值在叶肉导度(gm )、羧化部位 CO2浓度(CC )、以及其他参数的计算中十分重要。若使用上面的方法(文献中的平均值),测量误差可能达到16.7%。而且对于许多植物胁迫来讲,同时测量叶绿素荧光参数和气体交换参数是必须的。
现在研究者通常都会选择光合荧光连用的设备,直接测量计算叶肉导度(gm )、羧化部位CO2浓度(CC )、以及其他参数。更重要的是,联合使用对C3植物的冻害胁迫,高温胁迫以及干旱胁迫检测十分有帮助。基于此,我们推出了iFL荧光光合测量系统,提供更简单的测量方案,更可靠的测量结果。

2  观测系统设计

特点及技术参数

2.1 特点

Ø 首个提供白光光源,允许测量叶绿体迁移,其可导致多达30%的非光化学淬灭&叶黄素循环光保护

Ø  首个提供叶片吸收率测量,提供更可靠的相对电子传递速率J的测量,叶片吸收率在健康叶片中的范围为0.7~0.9,并随光强不同而变化;

Ø  首个提供每次自动“匹配测量”,并具备每次IRGA自动调零;

Ø  首个提供低于和高于外界环境湿度的控制,湿度和流速可控制在固定值;

Ø  首个提供无人值守自动测量功能,按下按键后等待测量完成后回来看结果即可;

Ø  首个提供自动后处理功能,可对Laisk protocol、Kok protocol、the Yin protocol及Flexas chamber leakage protocol进行自动后处理。

Ø  首个提供gmCcRd、Γ*VcMAXJMAX直接读出功能; 

Ø  根据Loriaux 2013对Y(II)和J的Fm’校正(多次饱和光闪技术);

Ø  8-16 小时的电池使用时间;

Ø  红外传感器对整个叶片区域进行叶温测量,对叶室温度进行更可靠的测量;




2.2 系统组成及技术指标
2.2.1 系统由如下部分组成:
系统成功将叶绿素荧光仪及光合仪集成在一起,实现一个仪器,两种功能,并且充分考虑了野外实验的便携性及操作性。同时提供多种附件和额外功能,实现可靠、精确的测量。


2.2.2 技术指标:

2.2.2 技术指标:


ΦPSII或Y(II):光系统II的光量子产额

J:电子传递速率(ETR)

PAR:光合有效辐射

α:使用RGB传感器在叶上和叶下测量的PAR光谱的叶片吸收,并对透射光进行校正。

叶室温度:-5℃ ~ +50℃,精度±0.2

叶片温度:覆盖70%叶片区域,-5℃ ~ +50℃,精度±0.2

gm:叶肉导度

Cc:羧化部位CO2浓度

Γ*:CO2补偿点

Rd:光下呼吸

Γ*、Rd及其他参数或常数可手动输入

FVFMFV/FM:可变荧光、最大荧光值、PSII的最大光化学效率

FO、FV/FO:最小荧光值,最大荧光值,其比值对某些胁迫敏感

FM’: 光化光下最大荧光值

Fs或F:稳定光照条件下的荧光值

RLC:快速光曲线

rETRMAX:最大电子传递速率

α:低PAR下ETR对PAR的斜率

Ik = rETRMAX/α最小饱和光强

Hendrickson Quenching with NPQ

Y(NPQ), Y(NO), Y(II), NPQ, Fv/Fm

Kramer Quenching

q L, Y(NPQ), Y(NO), Y(II), Fv/Fm

Puddle model parameters

NPQ, qN , qP , Y(II), Fv/Fm

光曲线、A/Q光响应曲线、A/Ci曲线、A/Cc曲线

饱和脉冲:具有690nm短波通滤光片的白色LED光源,7500μmols

调制光:具有690nm短波通滤光片的660nmLED

光化光:白色LED,2000μmols

远红光:高于740nm

PAR:0~3000μmols 硅光电池

检测器&滤波器:PIN 光电二极管700~750nm带通滤波器


取样速率:根据测量协议每秒10 ~10,000点自动切换

测量持续时间:20s ~ 4000h可调

存储:2GB闪存

数据输出:USB,SD/MMC 2GB存储卡

视频输出:HDMI

用户界面:彩色触摸屏

电池寿命:8~16 h

CO2: 0~3000μmols, 分辨率1μmol

H2O:0-75.5 mmols,分辨率0.1mmol

流速:100~500ml/min

环境控制CO2浓度:最高2000μmols

环境控制H2O浓度:高于或低于外界条件

环境控制温度:高于或低于外界14℃

环境控制PAR:~2000μmols

操作温度:5℃~45℃

尺寸:主机230mm x 120mm x 220mm,

叶室300mm x 100mm x 80mm

重量:4.48kg


3   数据处理
iFL荧光光合联用系统的数据可直接导出为CSV格式,可直接进行数据分析和作图等操作,也可导入其他数据分析软件。此外,iFL本身具有强大的数据处理功能,其内置软件可使用多种协议对数据进行后期处理。

当测量gm、Cc、Rd、及Γ*时,叶室内气体的泄漏以及暗呼吸的扩散的测量十分重要,Flexas chamber leakage protocol 使研究者能够测量叶室气体的泄漏,对于已测量物种,测量结果可直接应用于其他测量和协议。

Rd和Γ*的测定用于计算gm、Cc,虽然有很多测量方法,Laisk protocol是使用最广泛的,上图中是一个自动测量的Laisk protocol,其参数可调。红色曲线和它接近的白色水平线反应了多个A/Ci曲线接近的重合点。一个算法计算最近的重合点并且以白色圆圈显示。它同样具备von Caemmerer校正功能。

Kok protocol协议用于Rd测定。它最初用于C4植物,但也可以用于C3植物。Laisk protocol 被认为对C3植物更具有权威性。该协议使用最小二乘法线性回归分析算法 进行作图并在屏幕显示。

Yin Protocol是最近出现并用于叶绿素荧光及气体交换联合测量中对Rd进行测定。它具有在高光强和高CO2浓度下使用的优势,在上述环境中,该协议测量误差更小。
产地:美国、英国

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