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CF Imager叶绿素荧光成像系统

来源:北京力高泰科技有限公司 发布时间:2015-01-20 10:43:42 点击数:148 使用提问 咨询价格

如何通过叶绿素a荧光成像评估幼苗工业菊苣(Cichorium intybus L.)对寒冷胁迫的应激反应?

CF Imager叶绿素荧光成像系统

案例:S. DEVACHT,et al.2011.Evaluation of cold stress of young industrial chicory (Cichorium intybus L.)plants by chlorophyll a fluorescence imaging. I. Light induction curve, Photosynthetica ,49 (2): 161-171.

        工业菊苣(Cichorium intybus L.)可用于生产菊粉。大多数品种的工业菊苣在幼苗期生长势弱,这就限制了它们在欧洲生产区产量的进一步提高。幼苗期集中在早春,低温、高光强是早春气候特点,工业菊苣基因库可能对低温环境适应的不很理想,从而导致幼苗期生长势弱,高光强也可能加剧这种情况,尤其在早春的清晨。为此,作者通过分析菊苣幼苗在低温和高光强环境下的叶绿素a荧光水平(光系统II最大量子效率,效率因子Fq’/Fv’,及非光化学淬灭参数NPQ等),来评估菊苣幼苗对低温和高光强的反应,结果证明菊苣幼苗的光合系统可以适应低温环境。
图1 在16℃生长的工业菊苣的荧光信号由CF Imager 叶绿素荧光成像系统记录并测量其他条件下的情况:(A)16℃ 100μmol m–2 s–1(B)2℃ 100μmol m–2 s–1 (C)16℃ 800μmol m–2 s–1 (D)2℃ 800μmol m–2 s–1,荧光强度根据初始荧光做了标准化处理,曲线代表了14株植物的平均曲线
        图1是生长在16°C环境下的菊苣荧光诱导曲线,分别在16℃和2℃下测量、光强为100和800μmol m–2 s–1两种。图1A的测量温度为16℃、测量光为100μmol m–2 s–1,因没有温度和光照的胁迫,可做为参考状态。打开活化光后,由于非光化学淬灭的产生,荧光信号迅速衰减。活化20分钟后,植物达到了一个稳态。
        对比图1A和图1C、图1B和图1D,可以看出,在800μmol m–2 s–1光强下,活化光打开期间的光化学信号(photochemical signal)比100μmol m–2 s–1时低,这说明在800μmol m–2 s–1下,为了消耗暗反应阶段过剩的能量,非光化学淬灭显著增加。在2°C光照下伴随一个较高的活化光(800μmol m–2 s–1)时,光化学信号非常低,在活化光打开期间几乎达不到稳态。
        生长温度、测量温度和测量光强都会显著影响Fq'/Fv' 和 NPQ。随着测量光强的增加和测量温度的降低,NPQ都显著上升,而Fq'/Fv'却显示相反的趋势,即随着测量光强的升高和测量温度的降低,Fq'/Fv'显著降低(图2)。
CF Imager叶绿素荧光成像系统
图2 在16°C生长的工业菊苣的光系统Ⅱ效率因子(A)和非光化学淬灭(B)诱导动力学曲线, 200μmol m–2 s–1光强下不同温度的情况(14株)