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【6800-18实验日记】5月28日——衣藻的暗适应参数测量

来源:北京力高泰科技有限公司 发布时间:2021-06-10 11:44:41 点击数:78

当我接到这个任务时,既兴奋又忐忑......
工程师:王军 
资料整理:子毅

❶ 机会来了

LI-COR推出这个新型藻类测量系统有段时间了,我也参加了所有的相关培训,对6800-18的结构、工作原理可以说是了如指掌。

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图1 6800-18 藻类测量系统(点击了解详情)

之前我在青藏高原上测量过光合,但那是高等植物。最近正在读厦门大学焦院士的《研发海洋负排放技术,支撑国家碳中和需求》一文,了解到水生藻类有很大的固碳潜力,所以很想实测一下。

我们的一位用户,一直从事藻类光合的研究,听说LI-COR新推出了这款仪器,非常感兴趣。他们也很想看看这种新型的测量方法究竟怎么样。

我一琢磨,机会来了,赶紧找刘姐谈。刘姐爽快的答应了,对我说:“这段时间你也不用出差了,好好钻研一下6800-18的使用,争取尽快掌握测量的关键技术。”

得令啊!

 新仪器科普

为了让大家了解我的实验,先科普一下这款新仪器。

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图2 6800-18 藻类测量系统和藻类悬浮液

藻类光合作用一直不好测。以前的办法是氧电极,把藻类悬浮液封闭起来,打光后,测量溶液中的光合放氧,其速率代表光合作用的大小。

6800-18可不是这样。

藻类悬浮液一直处于开放的环境中,仪器可自动控制CO2浓度,结合上光源和荧光检测器、控温组件等等,像什么荧光-光响应曲线啊,荧光-二氧化碳响应曲线啊,都能测。

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图3 6800-18 藻类测量系统工作原理

❸ 藻类暗适应参数测量

5月28日 星期五 晴

我把仪器架设好,王老师把实验藻类递给我说:“你先测量一下野生型和突变体的暗适应荧光参数吧”。我说,“好嘞”。

看着这两个锥形瓶中浅绿色的样品,我突然想起了LI-COR的应用科学家Jason。Jason也是在这样一个类似的实验室,实测了藻类的光合作用。

眼前是熟悉的实验室场景:瓶瓶罐罐、通风橱、黑色实验台。我心里暗想:“这藻类和高等植物的荧光能有多大差别呢?”

第一个实验,我打算先测量一下潜在最大光化学量子效率Fv/Fm。对高等植物来说,这个参数反映了植物的受胁迫程度,在没有受到胁迫的情况下,大约是0.75-0.85的样子,受胁迫越严重,该值下降的越厉害。

我将LI-6800架设好,在软件上做了相应的设置:

CO2R浓度控制400ppm
Flow控制为500μmol/s
风扇14000 rpm
温度未做控制
光照关闭

我用洗瓶中的蒸馏水,把藻类测量室冲洗了3遍。取来锥形瓶,放入0.5mg碳酸酐酶,之后用移液枪吸取了15ml藻类悬浮液(野生型)与其混合,混合后取其中13.5ml用于测量。这一实验还可同步测量藻类的暗呼吸速率Rdark 。

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图4 清洗6800-18藻类测量室

使用Rectangular Flash测量暗适应下最大荧光信号值Fm。Rectangular Flash持续时间设置为500ms,测量光调制频率Dark mod rate设置为10 Hz。

暗适应接近40min了,数据也稳定了。二话不说,打饱和闪光,记录荧光数据Fv/Fm和暗呼吸速率Rdark。最终,暗呼吸速率Rdark 大约为-0.0016μmol/s,Fv/Fm 大约为0.67。

下午测量的是衣藻突变体,实验设置和上午保持一致,等了大约40min,暗呼吸速率Rdark 一直在-0.0034μmol/s附近波动。数据稳定,记录数据。暗呼吸速率Rdark 大约为-0.0034,Fv/Fm大约为0.18。

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图5 衣藻突变体暗呼吸速率数据

我把这些数据拿给王老师看。王老师说:“看起来还不错哦,你上午测量的是野生型,下午测量是突变体。我们之前也使用其他方法测量过,取得的数据类似。接下来,你能不能给我们测量一下它们的荧光-光响应曲线?”我愉快的回应:“没问题,咱们试试吧”。