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1、,叶绿素a荧光及脉冲调制荧光仪(PAM)原理,泽泉生态开放实验室Zealquest Laboratory for Ecological Research泽泉科技有限公司Zealquest Scientific Technology Co., Ltd.,我们从上海 北京 成都 乌鲁木齐为您提供产品与系统解决方案的全方面服务,舒 展,是研究植物光合机构所处状态的有效手段 检测植物光合作用能量转换的效率,叶绿素a荧光技术(Chlorophyll a Fluorescence),叶绿素荧光与光合作用,叶绿素荧光：植物吸收的一小部分光,重新以光的形式发射出来,光合作用过程,基质,类囊体腔,叶绿素荧光：植
2、物吸收的一小部分光,重新以光的形式发射出来,F +P + D =1,光化学淬灭（qP, photochemical quenching）：由于光合作用的增加而引起的荧光下降,非光化学淬灭（NPQ, non-photochemical quenching）：由于热耗散的增加而引起的荧光下降,活体状态下，叶绿素荧光几乎全部来源于PSII的Chla(包括天线 Chla)，活体叶绿素荧光提供的信息反映了PSII对能量的利用和耗散情况. 光合作用过程的各个步骤密切偶联，因此任何一步的 变化都会影响到PSII，从而引起荧光变化，也就是说通过叶绿素荧光几乎可以探测整个光合作用过程的变化. 叶绿素荧光是光合作
3、用的有效探针(Papageorgiou & Govindjee, 2004),活体叶绿素荧光是光合作用的有效探针, F = 1 P - D通过对荧光的观测探知光化学和无害热能的变化，进而研究光合机构的变化,调制技术和饱和脉冲技术,PAM荧光仪,热烈祝贺Schreiber教授荣获首届国际光合作用协会（ISPR）创新奖,This award was given for the first time at PS07 in Glasgow. Recognizing the potential for insights from photosynthesis to contribute to progr
4、ess in fields ranging from solar energy to global climate change, ISPR wishes to encourage its members to explore innovative practical applications of their results. The Award recognizes outstanding achievement in the transfer of photosynthesis research to the benefit of society at large, enhancing
5、the visibility of the discipline in the process.,Innovation Award of ISPR,Awarded for the development of the Pulse-Amplitude-Modulation (PAM) chlorophyll fluorescence technique.,Ulrich Schreiber, Walz, Inc., Germany.,调制技术,用于激发荧光的测量光具有一定的调制频率，检测器只记录与测量光同频的荧光，因此PAM荧光仪允许测量所有生理状态下的荧光，包括背景光很强时。,饱和脉冲法,短饱和
6、脉冲光,PSII反应中心被暂时完全关闭,光化学淬灭全部被抑制,剩余的荧光淬灭即为非光化学淬灭,饱和脉冲法,光化学淬灭（qP）：由于光合作用的增加而引起的荧光下降,非光化学淬灭（NPQ）：由于热耗散的增加而引起的荧光下降,测量光 (Measuring Light, ML)：molm-2s-1,只能激发色素的本底荧光，不能使植物进行光合作用光化光 (Actinic Light, AL):能使植物正常进行光合作用的光饱和光 (Saturation Pulse, SP)：光强足够大，完全抑制了光合作用,光强与荧光的关系,PAM测量的荧光曲线饱和脉冲法,qP,NPQ,dark,light,dark,Fv
7、/Fm =(Fm-Fo)/Fm : PS II的最大量子产量，反映了植物的潜在最大光合能力（光合效率） 高等植物一般在0.80.84之间当植物受到胁迫（Stress）时，Fv/Fm显著下降!,常用叶绿素荧光参数,PS II=Yield=(Fm-Fs)/Fm=F/Fm=qPFv/Fm : 任一光照状态下PS II的实际量子产量（实际光合能力、实际光合效率） 不需暗适应，不需测定Fo，适合野外调查,光化学淬灭qP=(Fm-Fs)/Fv=1-(Fs-Fo)/(Fm-Fo) （基于“沼泽模型”）qL=(Fm-F)/(Fm-Fo)Fo/F=qPFo/F （基于“湖泊模型”）即由光合作用引起的荧光淬灭，反
8、映了光合活性的高低,非光化学淬灭qN=(Fv-Fv)/Fv=1-(Fm-Fo)/(Fm-Fo)NPQ=(Fm-Fm)/Fm=Fm/Fm-1 ，不需测定Fo，适合野外调查qN或NPQ反映了植物耗散过剩光能为热的能力，反映了植物的光保护能力,常用叶绿素荧光参数,野外打开远红光测量Fo不方便，因此便携式PAM荧光仪多不配远红光，计算qP和qN时用Fo代替Fo即可。,Y(NPQ)=1-Y(II)-1/(NPQ+1+qL(Fm/Fo-1)：调节性能量耗散的量子产量PS II处调节性能量耗散的量子产量。若Y(NPQ)较高，一方面表明植物接受的光强过剩，另一方面则说明植物仍可以通过调节（如将过剩光能耗散为热
9、）来保护自身。Y（NPQ）是光保护的重要指标。,Y(NO)=1/(NPQ+1+qL(Fm/Fo-1)：非调节性能量耗散的量子产量PS II处非调节性能量耗散的量子产量。若Y(NO)较高，则表明光化学能量转换和保护性的调节机制（如热耗散）不足以将植物吸收的光能完全消耗掉。也就是说，入射光强超过了植物能接受的程度。这时，植物可能已经受到损伤，或者（尽管还未受到损伤）继续照光的话植物将要受到损伤。Y（NO）是光损伤的重要指标。,常用叶绿素荧光参数,Y(II)+Y(NPQ)+Y(NO)=1 Kramer et al, Photosynth Res, 2004, 79:209-218.,rETR =PA
10、RF/Fm0.840.5 : 相对电子传递速率rETR随PAR的变化图即为光响应曲线，即使光化光的持续时间短至10 s，也可得出典型的光响应曲线，这被称为快速光曲线（Rapid Light Curves）,常用叶绿素荧光参数,常用拟合方程,P=Pm(1-e-PAR/Pm)e-PAR/PmPlatt et al, J. Mar. Res., 1980, 38: 687-701,P=Pmtanh(PAR/Pm) Jassby & Platt, Limnol. Oceanogr., 1976, 21: 540-547,P=PmPAR/sqrt(Pm2+(PAR)2)Smith, PNAS, 1936, 22: 504-511,P：光合速率，即相对电子传递速率rETR Pm: 最大光合速率，即最大相对电子传递速率rETRmax ：初始斜率，反映了光能的利用效率 ：光抑制参数 Ik=Pm/ ：半饱和光强，反映了样品对强光的耐受能力,拟合参数的意义,http:/,上海泽泉科技有限公司,谢谢,
