叶绿素荧光成像系统光系统PSⅡ反应中心的光化学分析

荧光随时间变化的曲线称为叶绿素荧光诱导动力学曲线。通过研究叶绿素荧光曲线可以获得许多重要的信息。下面分析一些常见的光化学反应参数

Fv/Fm它被称为PSⅡ的光化学量子产量,反映的是当所有PSⅡ反应均处于开放状态时的量子产量，是应用*、使用频率的一个参数。在正常生理状态下，它是一个很稳定的值，藻类约为0.65。当藻类受到胁迫时，其值显著下降。因此它可作为研究光抑制或各种环境胁迫对光合作用影响的重要指标。

Fv′/Fm′被称为PSⅡ光化学的有效量子产量，代表了激发能被开放的PSⅡ反应中心捕获的效率，它定量了由于热耗散的竞争作用而导致PSⅡ的光化学被限制的程度。

ФII被称为PSⅡ光化学能量转化的有效量子产量。在正常情况下，与CO2固定有很好的线性关系，但样品受到胁迫时，由于光呼吸或假环式电子传递的影响，与CO2的固定并不呈线性关系。 　 qp被称为叶绿素荧光的光化学淬灭，即激发能被开放的PSⅡ反应中心捕获并转化为化学能而导致的荧光淬灭，反映了光适应状态下PSⅡ进行光化学反应的能力，也即开放的PSⅡ反应中心所占的比例。

手持式叶绿素荧光成像系统原理

叶绿素分子吸收光能（激发能）后，由基态跃迁到激发态，激发态是不稳定的状态，就会再回到基态，电子由基态回到基态的过程中，大部分能量转向反应中心推动光化学反应及后来的电子传递光合磷酸化，固定。还原CO2最终将能量贮存在有机物中，一小部分能量以热的形式耗散，再有一部分能量以荧光的形式发出。这三者之间是此消彼长相互竞争的关系。因此我们可以用叶绿素荧光来研究光合作用的变化。

叶绿素荧光成像系统是什么

Aquation公司的高防水自动开合型叶绿素荧光仪可测量PSII光合作用中的有效(ΦII)和量子产量 (Fv/Fm)，其独有的开合机制可交替将样品置于全光照或黑暗环境下，可自动打开或关闭荧光叶室进行全自动测量，并配备全防水数据采集系统，无需用户干涉，在任意时间均可进行全淬灭分析。灵活的软件设置可于白天或夜晚任意时间实现产量测量，暗适应、光曲线以及用户界定光化光处理。可应用于在温室、田间、森林、高山、戈壁、湿地、湖泊、海洋中对陆生植物、水生 植物、大藻、珊瑚等进行连续监测，是植物光合作用连续监测的新突破。
PSII光化学的量子产量常用于测量光合性能和胁迫的参数。与环境光强以及两个常数，电子转运速率一起进行计算，来代表一天内任何时间进入到光合系统的电子流动情况。自动开合型叶绿素荧光仪可实现以上功能以实现陆地以及水下24/7全天候扩展测量。开合型传感器是全浸入荧光系统的一部分用于海洋和淡水环境。当开合型传感器与浸入式数据采集器相组合后，“多通道开合型荧光仪”将可持续工作数天，无需操作人员干涉可定期进行植物光合性能的重复测量。

手持式叶绿素荧光成像系统特点

全自动开合叶室，程序控制叶室闭合进行暗适应测量
测量ΦII, FV/FM, PAR和温度
快门实现叶绿素荧光诱导曲线、NPQ弛豫和RLC（快速光曲线），无人值守自动监测
自动增益和自动归零功能：自动在野外进行正确设置
数据采集器可同时操作多个传感器
潜水坚固不锈钢或工程塑料设计
扩展大型外壳与电池包
利用易用软件选择所供程序或设定程序
根据程序，可自动运行达72h
开合型传感器可通过电脑控制，用于预田间实验
增加数采可以扩展到多个传感器（同时测量可达15个）
1、对植物的代谢影响
多种不同的环境胁迫作用于植物体内时均能造成水分胁迫，造成植物脱水，对膜系统的功能和结构产生影响。如间接的水分胁迫盐渍、高温、辐射、低温等。
2、对光合作用的影响
使光合酶活性下降、气孔关闭、造成二氧化碳供应不足而使植物的光合作用下降
3、呼吸作用的影响
会导致植物的呼吸速率不稳
叶绿素荧光成像系统技术指标

测量单位：相对荧光单位；范围：0-4000

自适应测量范围自动归零功能

相对叶绿素含量指标（获得与FO的功能）

测量指标：FO,FM,FO’,FM’,FV,FS,NPQ等其他计算得到的技术参数，同时可测量快速光响应曲线和恢复过程曲线等。

温度单位是摄氏度

光源：470nmLED（激发光源），白光（饱和与光化光），735nm（远红光）

传感器外罩：乙缩醛，306不锈钢等；连接盒子：强化铝

传感器入水深度：3米/10英尺

重量：传感器加电缆250g

尺寸：连接盒5″x2.5″x1.2″；传感器：直径1.8″，长2.4″

供电：110-240V 50-60Hz, 12-24VDC

重量轻，和所有传感器兼容，手持式设计

内存：2GB

所有数据具有时间标签

数据可以加注释

可以设置程序完成自动测量（例如：整个晚上）

电池供电（太阳能供电可选）

叶绿素荧光技术
叶绿素荧光信号包含了非常丰富的植物光合作用信息，因此叶绿素荧光技术作为快捷、无损伤研究光合作用的方法，被广泛应用于植物研究的各个方面。深入研究荧光动力学的生物学意义。
荧光动力学曲线的应用，OJIP指纹鉴定技术，（不同植物具有不同的OJIP曲线特征）；不同胁迫（光、温、水、气、土等）或者不同病理（病毒感染、采食、其他损伤）对植物光合作用的影响；对植物生理状态的检测（表面无损实际已失活，如轻微烫伤）；其他应用（破解利用植物的军事伪装）

应用领域
植物生理学，植物生态学，植物病理学，农学，林学，园艺学，遗传育种，突变株筛选，环境科学，毒理学，水生物学。