易科泰FluorCam植物光合生理成像系统在安徽农业大学落户运行

北京易科泰生态技术有限公司

2023/07/10 16:28

近日，经过安装、培训，一套由易科泰提供的FluorCam植物光合生理成像系统在安徽农业大学落地运行，预计未来将在茶生物学、逆境生理等研究领域为用户助力。

这套系统具备叶绿素荧光测量和红外热成像测量功能，在室内、野外场景下均可使用并即时获取叶绿素荧光数据与温度数据。得益于成像系统的优势，生物及非生物胁迫对植物光合、生理的影响，不同区域的差异等，都可以通过二维成像图清晰展现。

本次培训中，我们对接种病菌的茶苗叶片进行了活体测量，成像图颜色代表参数值大小，颜色越接种红色，数值越高。结果可见，病菌侵染区域光合能力的下降，以及病害范围有呈圆形向外扩散的趋势。侵染程度越严重，其Fv/Fm(光量子通量，反映光合潜力)越低。而右上角4号接种位置，其受病害程度低，Fv/Fm低于叶片其他未感染区域，但是高于其他3个接种区域。

在感染程度较轻的区域，叶片在胁迫下，可能通过提高自身热耗散来消耗过剩光能以避免伤害，因此在严重感染的中心附近，形成了NPQ（非光化学荧光淬灭，反映植物热耗散，与植物逆境下的自我保护机制有关）值较高的“圆环”，Rfd也具有相似的表现。

叶绿素荧光成像可无损、活体测量，此类实验可以继续培养、动态监测不同侵染阶段的叶片光合变化，获得更多充实、有意义的全程数据。

对低温处理的茶苗叶片进行荧光成像分析，结果显示-20℃低温处理20min后的茶苗叶片，细胞可能破碎，叶绿体溢出，Fo显著高于CK对照和4℃处理组。Fv/Fm也明显降低，其光合能力逐渐丧失。而4℃处理20min对叶片光合的影响仍较轻。

病菌等生物/非生物胁迫一般可以引发光系统Ⅱ光合速率的抑制、与植物防御机制有关的非光化学荧光淬灭的激活等系列相应，同时引起与胁迫响应相关激素（如脱落酸、茉莉酸、水杨酸）的积累，而非光化学荧光淬灭、ABA等激素积累会进一步影响气孔开合与蒸腾作用，从而影响叶片温度。因此对植物温度的检测，也是重要的研究手段，与叶绿素荧光成像的结合，在植物相关研究领域被广泛应用。本次落地的系统中包含的红外热成像，即可以检测并获取茶苗整体或不同位置的温度，后续可应用于各个茶生物学实验。

参考文献：

[1] Pérez-Bueno María L, Espen G , Pineda Mónica, et al. Temporal and Spatial Resolution of Activated Plant Defense Responses in Leaves of Nicotiana benthamiana Infected with Dickeya dadantii[J]. Frontiers in Plant Science, 2016, 6.

[2] Espen, Granum, María, et al. Metabolic responses of avocado plants to stress induced by Rosellinia necatrix analysed by fluorescence and thermal imaging[J]. European Journal of Plant Pathology, 2015.

北京易科泰生态技术有限公司提供植物生理生态与表型研究全面技术方案:

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