叶绿素荧光及分析技术.ppt

关于叶绿素荧光及分析技术 第1页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 光合作用与叶绿素荧光 第2页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 第3页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 第4页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 第5页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 第6页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 第7页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 在光合膜上，有2％到10%的吸收光能以PSII荧光的形式释放出来。而PSI发射的荧光量很小并且是恒定的，这里没有进行考虑。 活体状态下，叶绿素荧光几乎全部来源于PS II的Chla（包括天线Chl a），活体叶绿素荧光提供的快速信息仅仅反映了PS II对激发能的利用和耗散情况. 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PS II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所有光合作用过程的变化. 第8页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 第9页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 JUNIOR PAM （Pulse Amplitude Modulated Fluorescence，PAM） 基础调制叶绿素 荧光仪 第10页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 第11页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 JUNIOR PAM的主要操作过程 暗适应叶夹 光适应叶夹 第12页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 调制叶绿素荧光技术作为测定植物光合作用最简便有效的技术，在国际生物学界多个领域得到了非常广泛的应用，如研究植物胁迫、衰老、筛选突变体等。 PAM技术与荧光淬灭的饱和脉冲分析结合是目前测定植物光合作用的标准技术 第13页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 第14页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 叶绿素荧光仪工作原理 第15页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 调制技术：用于激发荧光的测量光具有一定的调制（开/关）频率，检测器只记录与测量光同频的荧光，因此调制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。 饱和脉冲技术，打开一个持续时间很短（一般小于1 s）的强光关闭所有的电子门（光合作用被暂时抑制），从而使叶绿素荧光达到最大。饱和脉冲（Saturation Pulse, SP）可被看作是光化光的一个特例。 光化光越强，PS II释放的电子越多，PQ处累积的电子越多，也就是说关闭态的电子门越多，F越高。当光化光达到使所有的电子门都关闭（不能进行光合作用）的强度时，就称之为饱和脉冲。 第16页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 Saturation Pulse Method of Quenching Analysis 第17页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 JUNIOR PAM技术参数 测量光源：蓝色LED，，标准强度0.1 μmol m-2 s-1 PAR。光化光源：蓝色LED，光强范围0～1500 μmol m-2 s-1PAR（光纤与样品间的距离为1 mm时）。饱和脉冲光源：蓝色LED，最大饱和闪光强度3000? μmol m-2 s-1PAR。远红光源：LED，730 nm。微光纤：长40cm，直径1.5 mm。测量参数：Fo、Fm、Fv/Fm、Ft、Fm’、Fo’、qP、qN、NPQ和rETR等 第18页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 暗适应中荧光的增加由暗适应和光适应下叶片光化学淬灭由最大到最小引起的（Fm-Fo和Fm’-Fo’）。 光适应中荧光量的降低由不产生光化学淬灭和达到最大光化学淬灭（Fm-Fm’和Fo-Fo’）的光淬灭引起的。 在饱和脉冲光发射之前，在Fm’和Fo’之间的区域内，诱导曲线上荧光的水平为F’，它表示PSⅡ反应中心的关闭程度。 第19页，共39页，2022年，5月20日，3点33分，星期四 JUNIOR PAM测量参数 相对荧光产量（Relative Fluorescence Yields） 暗适应下测定的参数 Fm：关闭所有PSⅡ反应中心的高光强脉冲激发的最大荧光值。 Fm= Fo + Fv。 Fo ：固定荧光或初始荧光产量，也称基础荧光。代表不参与PS Ⅱ光化学反应的光能辐射部分，是PS Ⅱ反应中心处于完全开放时的荧光产量，它与叶绿素浓度有关。 Fv ：可变荧光产量，代表可参与PS Ⅱ光化学反应的光能辐射