光合蒸腾作用测定系统

光合作用是植物生长的基本过程之一，对于科学研究和农业生产具有重要意义。而光合作用测定仪作为一种专业工具，可以帮助科研人员和农业专家详细解植物光合作用的各项指标，从而为相关领域的研究和生产提供可靠的数据支持。更多光合作用测定仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C552206.html通过测量气体CO₂ 浓度、空气温湿度、植物叶片温度、光强、气体流量等，光合作用测定仪可以得出多个关键指标，包括但不限于以下几个方面：1.光合速率（Pn）：这是衡量植物光合作用效率的重要指标，通过测量单位时间内单位叶面积的净光合量来评估植物的光合速率。2.蒸腾速率（E）：该指标反映了植物单位面积的蒸腾量，即水分从植物体内通过气孔排出的速率，对植物的水分利用和环境适应能力有重要影响。3.细胞间CO₂ 浓度（Ci）：细胞间CO₂ 浓度是影响光合速率的关键因素之一，通过测量叶片内部的二氧化碳浓度变化，可以更好地了解植物的光合作用状态。4.气孔导度（Gs）：气孔导度指的是单位时间内单位叶面积的气孔开放程度，与植物的蒸腾作用密切相关，是衡量植物对环境适应能力的重要指标之一。5.水分利用率（WUE）：这是评估植物水分利用效率的指标，反映了单位光合速率所消耗的水分量，对于农业生产中的水资源管理具有重要意义。光合作用测定仪通过测量以上多个指标，能够全面评估植物的光合作用过程，为生物学、农学、园艺学、林业学等领域的研究提供了重要的数据支持，促进了相关领域的科学研究和生产实践的发展。

植物是生物的食物源头。无论是动物还是人，其食物归根结底都直接或间接地来源于植物。因此，植物的重要性不言而喻。而植物主要是通过光合作用来将光能转化为化学能，从而在体中储存有机物的。这些有机物不仅能为植物自身的机体生命活动提供能量，还是人和动物生命活动的主要能量来源，作用匪浅。光合作用除了为生物提供食物和能量外，还能维持呼吸作用的氧气及防御紫外线杀伤作用的臭氧层，是生物圈形成、发展和繁荣及持续运转的基础、关键环节和驱动力。正因如此，植物光合作用的速率如何就显得尤为重要了。 光合作用测定仪产品详情介绍→https://www.instrument.com.cn/show/C460790.html增强植物的光合速率可以增加过氧化物酶及硝酸还原酶的活动，加快植物对二氧化碳的吸收，调节植物的碳氮比，大大的加强了植株的免疫能力，让植物可以呈现出良好的生长态势。不仅如此，光合作用还能固定空气中的二氧化碳，减缓温室效应，并与生物质能源、秸秆还田、碳基肥等建立密切的关系，帮助农业生产的同时保护了环境。但是植物的光合作用比较难掌控，所以说，能否测定植物光合作用对于农业生产种植的活动具有重要的指导意义。这时，光合作用测定仪的出现就彰显出了我们农业科研水平了。 光合作用测定仪产品优势：　　产品特点：　　1、智能化：采用Android操作系统，高灵敏触摸屏。高效的人机交互，测定过程实时显示，更好的操作体验；　　2、高稳定性：双波长红外二氧化碳分析器，加入温度调节及大气压力测量单元，有效的提高了二氧化碳的稳定性及准确性。有效地避免了因为温度变化而造成二氧化碳数值过大波动的弊端；　　3、多功能：同时测定光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度和水分利用效率，以及二氧化碳浓度、相对湿度、光合有效辐射和空气温度、叶片温度、大气压力等指标；　　4、自定义：用户可根据测量需要自定义编辑实验备注，并可显示Pn曲线、Tr曲线、光-光合曲线以及湿度-蒸腾曲线；　　5、数据分析：试验完毕后可将多组数据同时分析，生成放不同颜色的曲线图，方便进行实验数据对比；　　6、大屏幕：10寸高灵敏触摸屏，人性化操作界面，为用户提供更好的数据显示。　　7、数据导出：支持wifi、蓝牙传输，数据可无线上传；同时支持U盘拷贝数据，免驱动插拔。　　8、配置云平台：检测结果可选择性或批量无线传至平台，方便用户进行长期数据管理和可视化分析。辅助科研。　　9、长续航：满电状态下可在野外连续使用10-12个小时。　　10、便捷性：体积小，重量轻，配手提箱随身携带，方便单人流动测试。　　11、配置支架：方便长时间无人值守检测，主机支架高度可调，检测手柄三脚架高度角度均可调。光合作用测定仪是通过测量植物叶片既定时间内CO2吸收或释放量，并同时测量空气温湿度，叶片温度，光照强度以及同化CO2的叶片面积等要素，来直接计算出植物的光合速率、蒸腾速率、细胞间CO2浓度和气孔导度等光合作用指标。该仪器具有反应迅速，抗干扰性强，操作方便，结果精度高，可以进行连续的测定等突出优点，因而得以应用于植物生理学、植物生物化学、生态环境等多个领域，为农林业的进步发展贡献了力量。

型号推荐：光合作用测定仪-一款快速检测植物光合速率的仪器2024实时更新，光合作用是植物生长的基础过程，它直接影响植物的生产力和生态系统的能量流。光合作用测定仪是一种专门用于测量植物光合作用速率的仪器，对于植物生理学研究、农业生产和生态监测等领域具有重要作用。 一、准确测量光合速率 光合作用测定仪能够精确测量植物在特定环境条件下的光合作用速率。通过测定植物叶片或整个植物的CO2吸收和O2释放，仪器提供了关于植物光合作用效率的重要数据。 二、产品特点&bull 智能化：采用Android操作系统，高灵敏触摸屏。高效的人机交互，测定过程实时显示，更好的操作体验；&bull 高稳定性：双波长红外二氧化碳分析器，加入温度调节及大气压力测量单元，有效的提高了二氧化碳的稳定性及准确性。有效地避免了因为温度变化而造成二氧化碳数值过大波动的弊端；&bull 多功能：同时测定光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度和水分利用效率，以及二氧化碳浓度、相对湿度、光合有效辐射和空气温度、叶片温度、大气压力等指标；&bull 自定义：用户可根据测量需要自定义编辑实验备注，并可显示Pn曲线、Tr曲线、光-光合曲线以及湿度-蒸腾曲线； 三、环境因素分析 该仪器不仅能够测量光合速率，还能够分析影响光合作用的各种环境因素，如光照强度、温度、CO2浓度和水分状况。这些数据有助于了解植物对环境变化的响应和适应性。 四、农业生产指导 在农业生产中，光合作用测定仪用于评估作物的光能利用效率，指导灌溉、施肥和病虫害管理。通过优化作物的光合作用，可以提高作物的产量和品质。 五、科学研究与生态监测 光合作用测定仪在科学研究中用于研究植物对气候变化的响应，如全球变化对植物光合作用的影响。在生态监测中，该仪器帮助评估生态系统的碳固定能力和健康状况。 光合作用测定仪是植物光合速率分析的重要工具，它通过精确测量光合速率和分析环境因素，为植物生理学研究、农业生产指导和生态监测提供了强有力的技术支持。随着对植物生态功能和全球变化影响认识的加深，光合作用测定仪将在相关领域发挥更加重要的作用。

工作原理植物光合作用测定仪是一款用于检测植物叶片光合作用的实验仪器，适用于人工气候室、温室、大棚、大田等环境。该测定仪通过多项参数的测量，分析植物在不同环境条件下的光合作用情况。其工作原理主要包括以下几个方面：CO2分析：采用非扩散式红外CO2分析技术，测定空气中的CO2浓度，通过监测植物周围CO2浓度变化，计算出植物的光合作用速率。温湿度测量：利用高精度传感器，测量环境温度、环境湿度、叶室温度、叶室湿度及叶面温度，提供植物生理状态及环境条件的全面信息。光合有效辐射（PAR）：通过光传感器测定植物接收到的光合有效辐射强度，了解光照对植物光合作用的影响。气体交换测量：通过测量气孔导度、蒸腾速率及胞间CO2浓度，评估植物叶片的气体交换效率和水分利用情况。通过上述测量数据，光合作用测定仪可以计算出植物的光合速率（Pn）、水分利用率（WUE）、呼吸速率（Rd）及蒸腾比（TR）等重要生理参数，为植物生长生理、光合生理及胁迫生理研究提供可靠的数据支持。了解更多光合作用测定仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C561710.html参数指标1、空气CO2浓度测量技术：非扩散式红外CO2分析测量范围：0-3000 μmol/mol (ppm)分辨率：0.0005 ppm误差：≤ 3% FS2、环境温度测量范围：0-50℃分辨率：0.001℃误差：≤ ±0.2℃3、环境湿度测量范围：0-100% RH分辨率：0.001% RH误差：≤ ±1% RH4、叶室温度测量范围：0-50℃分辨率：0.001℃误差：≤ ±0.2℃5、叶室湿度测量范围：0-100% RH分辨率：0.001% RH误差：≤ ±1% RH6、叶面温度测量范围：0-50℃分辨率：0.001℃误差：≤ ±0.2℃7、大气压力测量范围：30-110 kPa分辨率：0.01 kPa误差：≤ ±0.06 kPa8、光合有效辐射（PAR）测量范围：0-3000 μmol/(m² s)分辨率：0.001 μmol/(m² s)误差：≤ ±5 μmol/(m² s)9、光合速率（Pn）单位：μmol/(m² s)分辨率：0.001 μmol/(m² s)10、气孔导度（Gs）单位：mmol H₂ O/(m² s)分辨率：0.001 mmol H₂ O/(m² s)11、蒸腾速率（Tr）单位：mmol H₂ O/(m² s)分辨率：0.001 mmol H₂ O/(m² s)12、胞间CO2浓度（Ci）单位：μmol/mol分辨率：0.001 μmol/mol13、水分利用率（WUE）单位：μmol CO2/mol H₂ O分辨率：0.001 μmol CO2/mol H₂ O14、呼吸速率（Rd）单位：μmol/(m² s)分辨率：0.001 μmol/(m² s)15、蒸腾比（TR）单位：μmol H₂ O/mmol CO2分辨率：0.001 μmol H₂ O/mmol CO2植物光合作用测定仪的高精度和多参数测量能力，使其成为农业科研、教学、园艺、草业、林业等领域中不可或缺的重要工具。农业科研植物光合作用测定仪在农业科研中用于评估作物光合作用效率，筛选高效能品种，优化栽培技术，并研究环境变化对作物生长的影响，从而提升农业生产力。教学在教学中，该仪器为植物生理学和生态学课程提供实验平台，帮助学生理解植物光合作用原理，培养科研能力和实验技能，通过多参数测量了解植物在不同环境下的生理响应。园艺园艺领域利用该仪器监测花卉和观赏植物的光合作用，调节温室环境，优化生长状态。它还能帮助选育具观赏价值和抗逆性的品种，并评估病虫害防治效果。草业在草业中，该仪器用于评估牧草生长状况和生产力，研究不同品种的适应性和生产潜力。还可用于草地改良和生态修复，指导草地管理和保护措施。林业林业领域通过测定仪监测树木光合作用，评估森林健康状况和碳吸收能力。它提供树木生理响应数据，帮助制定森林管理策略，并研究树木对环境胁迫的适应机制，指导林木品种选育和改良。植物光合作用测定仪在以上各领域中提供重要技术支持，促进了科研进步和产业发展。

植物光合作用测定仪是一种用于测量植物光合作用速率的科学仪器。光合作用是植物、藻类和一些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程，是植物生命活动的基本过程之一。通过植物光合作用测定仪，我们可以了解植物在特定条件下的光合作用速率，进而帮助我们更好地了解植物的生长环境、生长状况以及与植物光合作用有关的生理生化特性。 植物光合作用测定仪的主要功能是测量植物叶片或其他部位的净光合速率和蒸腾速率，同时也可以测量气体交换参数，如二氧化碳浓度、湿度和温度等。通过这些参数，我们可以了解植物的光合作用效率和水分利用效率，进而为植物生长提供更好的环境和条件。 植物光合作用测定仪的应用范围非常广泛，可以应用于植物生理生态、农业科学、环境科学等领域的研究。例如，在农业生产中，我们可以利用植物光合作用测定仪来了解不同品种作物在不同环境条件下的光合作用状况，为农业生产提供理论依据和指导。在植物生理生态研究中，我们可以利用植物光合作用测定仪来研究植物的光合作用和环境因子的关系，探讨植物的适应机制和生态习性。

对植物来说，要想顺利的生长发育，并且其果实无论是产量还是品质都要符合预期的话，就离不开长日照条件对植物光合作用的推动。这也是为什么人工照明在现如今普及起来的原因。因为如果仅依靠自然光照的话，一些地区会受到地形和天气的影响，无法进行足够的光合作用，进而影响到了农业经济。所以说，就农业发展而言，如何保障植物的光合作用产率，怎样利用好光调节因子至关重要。 光合作用测定仪参数详细介绍点击查看→https://www.instrument.com.cn/show/C552696.html　　光合作用测定仪可以对植物的光合作用速率做出高精度的分析，通过对氧气、二氧化碳、光照强度等指标数据的测定来指导调节环境条件，进而保障植物的光合作用得以高效的进行，让植物保持旺盛的长势，实现增产增收。此外，因为光合作用是指绿色植物通过叶绿体，把光能用二氧化碳和水转化成化学能，储存在有机物中并且释放出氧气的过程。所以检测植物的光合速率还能为判断空气环境质量提供依据。　　光合作用测定仪能够对植物的光合速率作出测量，以此来反应植物生长的旺盛与否。因为当我们通过肉眼发现植物生长状态欠佳时，往往早为时已晚，就算采取了补救措施，效果也会不尽如人意。并且很多植物对光照有着特定要求，所以一概而论的话并不能满足其生长发育所需的条件，对于农业种植管理来说，不太好掌控。该仪器通过测定气体中二氧化碳、空气湿度、植物叶片温度、光强、气体流量等数据来计算出植物的光合速率、蒸腾速率等指标，可以尽早检出植物生长不佳状况，从而提前采取措施并指导调节植物的光照条件，让植物们的光合作用都可以顺利进行，促使植物有旺盛的长势，做到增产增收。　　光合作用测定仪对于我们了解植物的生长品性，掌握植物的生长规律具有不可磨灭的积极意义。它的应用推广保障了植物的健康生长发育，推动了农业经济的进步与发展，是农业生产现代化进程中不可缺失的重要一环；作为人们的基础产业，农业与我们的生活密不可分；农业经济也在现代经济的体系中占据着重要位置。因此，我们需要对农业生产高度重视，用科学的手法构建智慧农业体系。

最近，浙江大学生物系统工程与食品科学学院IBE团队刘湘江、应义斌，信息与电子工程学院汪小知和农业与生物技术学院胡仲远，为植物联合发明一款穿戴式“电子皮肤”。时至今日，通过穿戴电子设备监测心率、脉搏等，已经成为健康管理的重要一环。　　这种植物可穿戴茎流传感器，通过将柔性穿戴电子技术应用到植物体表，成功在自然生长状态下，首次持续监测草本植物体内水分的动态传输和分配过程。同时，科研人员还发现植物果实生长与光合作用不同步的现象，这不仅改变人们长期以来对植物生长发育过程的基本认识，更将为作物高产育种及栽培技术研发提供新的思路。　　这项研究，近日刊发在《先进科学》上。　　柔性传感器实现植物生理监测　　众所周知，血液是维持人体生命活动的重要物质，通过血液循环能够把人体所需要的各种营养物质，运输到各个组织和器官。　　植物也有类似也“血液”的物质，被称为茎流，是植物在蒸腾作用、渗透势等内外部压力下茎秆中产生的上升液流。茎流也是植物水分、养分、信号分子运输的载体。因此，实现对茎流的长期实时监测就能够探究植物生长过程水养分分配、信号传导以及植物对环境的响应机制等奥秘。　　然而，现有的茎流检测方法多为大型侵入式探测器，在测量时会对植物造成物理伤害，而且仪器体积大限制了它们在草本植物上的应用。很长一段时间内，科学界没有一种方法可以在自然生长状态下长期监测植物茎流。　　为了解决这一难题，来自浙江大学的智能生物产业装备创新团队(IBE)、智能传感与微纳集成团队、蔬菜种质创新与分子设计育种团队开展了跨学科交叉研究，针对植物茎秆特殊的生理特性，利用芯片级的微纳加工工艺，制备了一种植物可穿戴式茎流传感器。　　这款传感器薄如蚕翼，厚度仅0.01毫米，重0.24克，如同“纹身”一样，能贴附在植物茎秆表面进行茎流监测。　　另一个工程难题是避免传感器对植物生理产生影响。研究团队通过特殊设计，使得植物正常生长发育所需的阳光、氧气、水和二氧化碳能够自由通过传感器，实现了传感器与植物的长期“和平共处”，最终实现在自然生长状态下长期观察茎流的目的。　　“这项工作为今后研制植物可穿戴传感器提供新的研究范式。”汪小知介绍，未来如何针对特定植物表面结构和生理特性，设计制备可穿戴传感器，如何评估传感器对植物生长和生理的影响，都可以从他们的研究中找到技术路径。　　发现西瓜生长竟在夜晚生长　　工欲善其事必先利其器，有了这么好的检测“传感器”，科研团队开展了一系列丰富的研究。　　浙大科研人员在西瓜茎干上几个关键位点部署了茎流传感器，长期无损的观察了水分在西瓜叶片、果实、茎秆等不同器官上的动态分配情况。通过对茎流数据的分析，研究团队首次发现了西瓜果实生长与光合作用不同步的现象。　　西瓜果实绝大部份是水(95%左右)，然而径流传感器测量发现：在白天只有极少部分水被运输入果实用于生长(5%)，绝大部份水被叶片蒸腾作用消耗掉 但是到了夜间，几乎所有的水分都被运输到果实，绝对茎流量相对日间增加了10倍。　　“白天积累的光合产物导致的渗透势差应该是夜晚径流激增的主要原因。同时，夜晚没有蒸腾作用消耗水分，促使大量径流输入到西瓜果实，从而实现了果实的重量增加与体积膨大” 胡仲远表示，这一发现也间接证明西瓜果实生长主要在夜间。　　这一发现改写了对于植物果实生长的传统认识。教科书中一般认为，植物生物量积累主要靠光合作用，而夜间以消耗生物量的呼吸作用为主。　　这个反常识性的发现不仅具有重要的科学价值，同时具有良好的应用前景。浙大科研团队表示，水是珍贵的农业资源，基于茎流对西瓜等耐旱作物体内水分运输和抗旱机理的解析，将为全球干旱地区的农业生产、节水灌溉、抗旱作物选育提供了新理论依据和技术支持。　　该研究受到国家自然科学基金、国家重点研发计划、浙江省重点研发计划的支持。

2020年5月，我公司为上海果蔬种植基地（上海清澄果蔬专业合作社）提供植物茎流仪、果实生长变化仪、茎秆生长变化计等数据采集系统。 上海清澄果蔬专业合作社占地面积480亩，先后被评为中国农业部和财政部现代农业产业技术示范基地、市农业技术推广服务中心先进科技示范户、2017年上海农业科学院梨树试验示范基地等多项荣誉。合作社坚持农旅结合，打造特色农业生态合作社，并利用网络平台开设微店，生产的各种特色果品深受市民喜爱。 PEM1000X植物生理生态监测系统是北京博伦经纬公司推出的一款新型的植物生理生态监测系统，分别有监测部分、采集部分、传输部分组成，监测部分包括：各种传感器和供电部分；采购部分包括：数据记录仪、数据存储部分和支架配件部分；传输部分包括：有线传输和无线传输。此系统包括：茎秆生长变化、果实生长变化、茎流等指标，可根据客户的需要酌情添加或减少传感器，可以长期地监测植物的生理变化和影响植物生长变化的监测系统。HPV茎流量传感器是一款校准型、低成本的热脉冲液流传感器，输出校准液流量、热速、茎水含量、茎温等数据，功耗低，内置加热控制，同时改善了传统的加热方式，其原理采用热脉冲速率法（HPV），测量范围：-200~+1000cm/hr(热流速度)或-100~+2000cm3/cm2/hr (茎流通量密度)，可广泛用于于茎流量监测、植物茎流蒸发计算、植物茎流蒸腾量、植物灌溉等植物茎流是树木内部的“水”运动，而蒸腾是从叶片通过光合作用蒸发流出的水分。树液流量和蒸腾量之间有很强的关联性，通常理解是同一回事。但是，严格地说，它们是不同的，这体现在它们是如何被测量的。SAP流量以L/hr（或每天、每周等）为单位进行测量。蒸腾量以每小时、每天、每星期等毫米（mm）为单位测量。 蒸散量=蒸腾量+蒸发量 蒸腾量以毫米为测量单位，可与降雨量以毫米计作比较。随着时间的推移，降雨量（水输入）应与蒸腾量（输出）相匹配。如果蒸腾作用更高，通常是树木作物的蒸腾作用，那么这种差异必须通过灌溉来弥补。 蒸发量（evaporation），蒸发量是指在一定时段内，由土壤或水中的水分经蒸发而散布到空中的量。1mm(降雨量)=1㎡地面1kg水1mm(蒸腾量)=1㎡叶面积的1升树液流量（水） 例如：在果园和葡萄园等有管理的树木作物系统中，蒸发量与蒸腾量相比非常小。因此，为了简化测量，通常忽略蒸发量，将蒸腾量取为平均蒸散量（ETo）。 技术指标测量范围：-200~+1000cm/hr(热流速度)分辨率：0.001cm/hr准确度：±0.1cm/hr探针尺寸：φ1.3mm*L30mm温度位置：外10mm，内20mm针距：6mm探针材质：316不锈钢温度范围：-30~+70℃响应时间：200ms加热电阻：39Ω，400J/m电源：12V DC电流：空闲5mA, 测量270mA线缆：5m，Max 60mDE-1T 树木生长变化传感器茎秆直径范围：60mm茎秆变化测量范围：0~10mm分辨率：0.005mm温度响应： 0.02% /℃工作环境：0~50℃预热时间：5s电源：10~30V DC功耗：1.5W防护等级：IP64尺寸：90 W × 60 H × 23 Dmm测量杆尺寸：160 L × 4Φ螺纹管口尺寸：10 L × 5Φ标准线缆：4m长，可选择10mFI-LT果实生长传感器是一个系列位移传感器，主要用于记录完全圆形的果实的生长尺寸和生长速度，在7 -160毫米范围内，通过三个直径变化测量。移动臂原始设计为平行四边形，提供牢固的笔直的传感器位置，用于果实研究。FI型传感器由一个安装在特殊夹子上的LVDT变送器，以及一个DC电源信号调节器组成。测量范围：30~160mm分辨率：0.065mm准确度：±0.3mm温度响应： 0.02% /℃工作环境：0~50℃预热时间：5s电源：10~30V DC功耗：1.5W防护等级：IP64标准线缆：4m长，可选择10m

自然界的树木依靠其独特的根茎系统，可以从很深的土壤里吸取水分，利用毛细力向上运输到叶片中进行光合作用（图1a）。受此启发，湖南大学王兆龙副教授、段辉高教授与东南大学陈永平教授、北京理工大学孔慧副研究员及上海交通大学郑平院士合作，在《Solar RRL》期刊上发表了题为“3D printed bionic solar evaporator”的文章。该文章利用面投影微立体光刻技术（nanoArch P140，摩方精密）制备了仿生微通道及水凝胶蒸发器样品。在经过处理后，形成了富含碳纳米颗粒的多孔水凝胶网络结构及仿生微通道的复合蒸发器结构。在毛细力的作用下，液体会从微通道底部输运到水凝胶网络中，在太阳光的照射下水凝胶在碳纳米颗粒的光热作用下迅速升温而将水快速蒸发，最终实现太阳能蒸发器吸水和蒸发的动态平衡。图1 一种仿生太阳能蒸发器。（a）树木吸水及蒸腾作用。（b）多孔水凝胶网络结构及仿生微通道的复合太阳能蒸发器结构。 具体的加工过程如图2a-b所示，水凝胶蒸发器结构由NIPAAm（聚-N-异丙基丙烯酰胺）与AAm（丙烯酰胺）单体聚合而成，在碳纳米颗粒的修饰下即可实现对太阳能的吸收。水凝胶蒸发器的形貌如图2c所示，内部凝胶网络的孔径为30微米左右，网络上附有一层致密的碳纳米颗粒，颗粒尺寸为20-30纳米左右。图2 加工过程及形貌表征。（a）水凝胶蒸发器加工过程。（b）微通道加工过程。（c）水凝胶表面形貌及碳纳米颗粒形貌。（d）微通道形状结构。基于仿生太阳能蒸发器优秀的蒸发性能与液体输运能力，研究人员将其应用在污水降解及海水淡化等应用中去。如图3a所示，污水中的一些大分子颗粒等污染物质会被水凝胶网络吸附，从而达成污水净化的目的。研究人员主要对有机染剂、酸碱以及重金属离子等污染物进行降解研究，对降解前后污染物的浓度进行对比。研究结果如图3b-d所示，仿生太阳能蒸发器对有机染剂的净化效率高达94%，能将酸碱全部过滤掉，对重金属颗粒的净化效果更是高达99.99%。除此之外，研究人员还对该太阳能蒸发器的稳定性进行了探究，如图3e所示，经过连续十四天的连续使用，仍能保持4.12kg/m2 h的蒸发速率以及92.5%的太阳能利用效率，证明了该蒸发器的稳定性。图3 太阳能蒸发器应用。（a）水凝胶网络的净化与过滤能力。（b）对有机染剂的净化效果。（c）对酸碱的净化效果。（d）对重金属离子的净化效果。（e）太阳能蒸发器的稳定性。该项研究成果获得国家自然科学基金委，湖南省优秀青年基金，广东省重大专项及国防科工局民用航天项目等研究项目支持。 原文链接：https://doi.org/10.1002/solr.202101063官网：https://www.bmftec.cn/links/7

光合作用测定仪是一种用于测量植物光合作用速率的仪器，广泛应用于多个行业。 首先，在农业领域，光合作用测定仪是研究作物生理特点和评估作物生长状况的重要工具。通过使用光合作用测定仪，农民和农业科研人员可以了解作物的光合作用情况，从而更好地选择作物品种、调整种植策略和优化农业生产。 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C542987.htm 其次，在生态学和环境科学领域，光合作用测定仪也被广泛应用于研究植物生态系统和评估环境变化对植物生长的影响。通过测量植物的光合作用速率，科学家们可以了解植物对环境的适应能力以及环境变化对植物生长的影响，为环境保护和生态修复提供科学依据。 此外，在林业、园艺、草地保护等领域，光合作用测定仪也有着广泛的应用。这些行业的从业者可以通过使用光合作用测定仪来评估植物的生长状况、预测植物病虫害的发生概率以及制定更加科学的植物养护方案。 总之，光合作用测定仪在多个行业中都有着广泛的应用价值，为人们提供了更加科学、准确的植物生理数据，为农业生产、环境保护和植物研究等领域提供了有力支持。

点击了解更多产品详情→植物光合作用测定仪 植物光合作用测定仪是一种用于测量植物光合作用效率和光合速率的设备。它可以帮助我们了解植物的光合作用情况，评估植物的健康状况和生长状态。 植物通过光合作用将光能转化为化学能，产生氧气和养分。光合作用测定仪通过测量植物叶片的光合速率和光能利用效率，可以评估植物的光合作用强度和效果。 使用植物光合作用测定仪非常简单。首先，将测定仪的探头或传感器放置在植物叶片表面。然后，仪器会通过测量叶片表面的光反射和吸收情况，计算出植物的光合速率和光能利用效率，通过测量植物的光合速率和光能利用效率，可以评估植物的健康状况。如果植物的光合作用效率较高，说明植物能够有效利用光能进行光合作用，代表植物健康良好。相反，如果植物的光合速率较低或光能利用效率较低，可能意味着植物存在养分缺乏、叶片受伤或其他生理问题。 植物光合作用测定仪可以监测植物的生长状态。通过定期测量植物的光合速率和光能利用效率，可以了解植物的生长过程中光合 作用的变化和适应能力。根据测量结果，可以调整光照、水分和养分等环境因素，以促进植物的健康生长。 优植物光合作用测定仪可以帮助研究人员和植物园艺师优化光合作用条件。通过测量不同光照、温度和其他环境因素对植物光合速率和光能利用效率的影响，可以确定最佳的光合作用条件，提高植物的生长效率和产量。 植物光合作用测定仪对于植物检测具有重要的作用。它可以帮助我们了解植物的光合作用情况，评估植物的健康状况和生长状态，优化光合作用条件，为植物的种植和研究提供科学依据。

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/9716cbcd-f5e6-4408-a908-e3a05298aa3b.jpg" title=" New-NASA-instrument-on-ISS-to-track-plant-water-use-on-Earth.jpg" / 　　 /p p 　　据外媒报道，为了更好地跟踪地球植物的用水情况，NASA正准备在国际空间站安装一种新仪器。该仪器被称为ECOSTRESS，或空间站上的星载热辐射计实验ECO系统，它将测量地球表面植物的温度变化。 /p p 　　为了避免过热，植物会像人类出汗一样发生蒸腾作用，即通过根系吸收水分并通过植物毛孔释放水分的过程，该过程可以降低植物的温度。 /p p 　　当水分不足时，植物会闭合毛孔以避免干燥。但是，毛孔对于植物摄取二氧化碳也是必不可少的，用于植物生产细胞燃料的光合作用。如果植物遭受长时间的“水压力”，它最终会饿死或过热，并死亡。 /p p 　　美国宇航局喷气推进实验室ECOSTRESS首席研究员Simon Hook在一份新闻稿中表示：“当植物受到过度压力而变成棕色时，它往往为时已晚，无法恢复。” “测量植物的温度可以让你看到植物在到达这一点之前受到的压力。”使用ECOSTRESS，科学家和农业机构可以通过观察作物田间温度升高，发现日益严重的水压力迹象 - 干旱的开始。尽早认识到水资源压力可以让农民和其他方面制定解决方案并做出相应的规划。科学家以前曾试验过使用电子叶片传感器来监测植物的水分摄入量。 /p p 　　美国农业部ECOSTRESS科学小组成员Martha Anderson表示：“ECOSTRESS将使我们能够监测田间水平的作物压力快速变化，从而能够更早，更准确地估算产量将受到怎样的影响。 “即使是在作物生长的关键阶段出现短期水分胁迫，也会显着影响生产力。” /p p 　　新仪器将在下一次补给任务中运往空间站，计划于6月29日由SpaceX从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射。该仪器将在一天中的不同时间产生小片农田的高分辨率图像。 并将每隔几天对相同的小目标进行成像，监测温度的变化。 /p p 　　“随着水资源对我们不断增长的人口变得更加重要，我们需要准确地追踪我们的作物需要多少水，”JPOS的首席科学家Josh Fisher说。 “我们需要知道植物何时变得易受干旱影响，我们需要知道生态系统的哪些部分因水分压力而更脆弱。” /p p 　　当与美国航天局其他地球观测卫星收集的数据（包括与地球水循环，植被变化和降水模式有关的数据）相结合时，ECOSTRESS测量可帮助科学家更好地了解不同气候模式如何影响区域水压力。 /p

水是地球上最丰富的天然资源之一，它是所有生物体的基本需求。水在地球上循环的过程中，植物水分吸收与蒸腾演绎着重要的角色。植物通过根系吸收水分，并将水分输送到植物的各个部位。植物通过蒸腾作用释放水分到大气中，形成了大气中的水蒸气。植物水分的来源和分配是植物生长和发育过程中的重要环节，也是相关科研的重点，水同位素技术成为科研过程中十分重要的一种科研手段。今天推荐给大家的优秀文章与此相关。利用同位素技术解析植物水分来源的不确定性因为蒸腾占据了61%-65%的陆地生态系统蒸散量，植物水分吸收在全球水循环中发挥着重要作用。植物是土壤和大气水文过程的纽带，这就是实施植物恢复可以改善区域环境的原因之一。在此背景下，研究植物水源划分为如何提高植被生产力和水资源可持续管理提供重要信息。因为植物和环境条件相互作用，水分吸收是一个复杂的过程，这使得植物水源分配变得复杂。近几十年来，同位素广泛应用于植物水源划分，因为它可以标记不同水源，且激光光谱技术使其测量更容易。然而，植物水分来源解析存在很大的不确定性（如示踪剂选择、修正方法及混合模型选择）。基于此，来自西北农林科技大学的研究团队以陕西省长武黄土塬区苹果树（18和26年树龄）为研究对象，在6月至10月的生长季节，每月采集0~6 m（20 cm间隔）的土壤样品及土壤采样点周围四棵苹果树的1年生枝条（n=50），快速剥离树皮和韧皮部以避免同位素分馏。同时收集降水。利用全自动真空冷凝抽提系统（LI-2100，北京理加联合科技有限公司）提取植物和土壤中的水分，并利用水同位素分析仪测定水体δ2H、δ17O、δ18O值。考虑示踪剂、修正方法和混合模型的不确定性，选择4种示踪剂（2H、3H、18O、17O），2种木质部水同位素修正方法（2H-SWexcess和2H-SRWC)和4种混合模型（IsoSource、SIAR、MixSIR和MixSIAR），产生124种组合后，量化了不同来源的不确定性。植物水源划分的不确定性分析框架。(a)考虑的不确定性因素；(b)不确定性分析；(c)方法优化。本研究创新点（a）量化每个不确定性成分对总不确定性的贡献，以确定影响植物水源分配准确性的主导因素；（b）为研究植物水源分配选择适当方法提供了框架。该研究为评估和选择植物水源分配方法提供了技术支持，并有助于更好地了解植物水分利用机制。2020年降水(a)、木质部水(b)和土壤水(c、d)同位素组成的季节变化。(a,b)分别为不同月和不同土壤深度的植物水源划分的总体不确定性。(c) 总体不确定性的细目分类，以及10月份和0-1 m土层的不确定性。M、T和B分别代表混合模型、示踪剂和校正方法。2020年生长季（a）18年生和（b）26年生苹果树不同层土壤水对木质部水分的相对贡献（采用2H18O与MixSIAR模型最佳组合）。研究结论本研究探讨了植物水分来源的不确定性及方法优化，其至关重要，但尚未得到广泛研究。以黄土高原的苹果树为例，发现混合模型、示踪剂及二者相互作用分别解释了37%、28%和27%的不确定性，而木质部水同位素修正方法仅占总不确定性的2%。基于此，推荐了最优的示踪剂和混合模型组合（2H18O+MixSIAR）量化植物水源。这些结果为植物水分来源解析提供了重要的方法支撑。

HPV 茎流量传感器/Sap Flow SensorHPV茎流量传感器是一款校准型、低成本的热脉冲液流传感器，输出校准液流量、热速、茎水含量、茎温等数据，功耗低，内置加热控制，同时改善了传统的加热方式，其原理采用双方法（DMA）热脉冲法，测量范围：-200~+1000cm/hr(热流速度)或-100~+2000cm3/cm2/hr (茎流通量密度)，可广泛用于于茎流量监测、植物茎流蒸发计算、植物茎流蒸腾量、植物灌溉等植物茎流是树木内部的“水”运动，而蒸腾是从叶片通过光合作用蒸发流出的水分。树液流量和蒸腾量之间有很强的关联性，通常理解是同一回事。但是，严格地说，它们是不同的，这体现在它们是如何被测量的。SAP流量以L/hr（或每天、每周等）为单位进行测量。蒸腾量以每小时、每天、每星期等毫米（mm）为单位测量。 蒸散量=蒸腾量+蒸发量 蒸腾量以毫米为测量单位，可与降雨量以毫米计作比较。随着时间的推移，降雨量（水输入）应与蒸腾量（输出）相匹配。如果蒸腾作用更高，通常是树木作物的蒸腾作用，那么这种差异必须通过灌溉来弥补。 蒸发量（evaporation），蒸发量是指在一定时段内，由土壤或水中的水分经蒸发而散布到空中的量。1mm(降雨量)=1㎡地面1kg水1mm(蒸腾量)=1㎡叶面积的1升树液流量（水） 例如：在果园和葡萄园等有管理的树木作物系统中，蒸发量与蒸腾量相比非常小。因此，为了简化测量，通常忽略蒸发量，将蒸腾量取为平均蒸散量（ETo）。 技术指标测量范围：-200~+1000cm/hr(热流速度)分辨率：0.001cm/hr准确度：±0.1cm/hr探针尺寸：φ1.3mm*L30mm温度位置：外10mm，内20mm针距：6mm探针材质：316不锈钢温度范围：-30~+70℃响应时间：200ms加热电阻：39Ω，400J/m电源：12V DC电流：空闲5mA, 测量茎流量传感器参考文献：1. Kim, H.K. Park, J. Hwang, I. Investigating water transport through the xylem network in vascular plants.J. Exp. Bot. 2014, 65, 1895–1904. [CrossRef] [PubMed]2. Steppe, K. Vandegehuchte, M.W. 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人们面对病毒入侵，会通过佩戴口罩进行有效抵御。同样，植物也会通过调节气孔的开放和关闭来抵抗病原入侵。气孔关闭可减少水分流失并限制病原体进入，然而长时间关闭气孔，会导致植物光合作用以及蒸腾作用的减弱，水分的过度积累甚至会促进植物体内病原体的定殖。所以，植物其实也是需要在合适的时间“摘掉口罩”。那么，植物是如何动态调节气孔关闭和开放的？其背后的分子机理仍不清楚。今年5月，美国德州农工大学何平教授、单立波教授与山东建筑大学侯书国教授在Nature主刊合作发表了相关研究，发现了一类新的调控免疫和水分流失的分泌小肽SCREWs，阐明了SCREWs参与植物重新打开气孔的分子机制。这也是山东建筑大学首篇Nature主刊文章。植物基因里编码数以千计的小肽，而其中多数小肽的功能仍是未知的。一些小肽是植物免疫的细胞因子，被驻扎在细胞表面的受体激酶所感知。作者首先分析了拟南芥小肽合成基因的转录组学，发现受细菌鞭毛蛋白刺激时，一些小肽的合成会明显提高，并且这些小肽具有保守的C端（图1）。用这些小肽处理种苗后，发现小肽诱导激活了MAPKs（mitogen-activated protein kinases），及包括WRKY30，WRKY333，WRKY353和FRK1在内的多种PTI（pattern-triggered immunity）标志物的表达，并且证明了C端保守的两个半胱氨酸（CC）对诱导免疫反应十分重要。体内实验发现这些小肽直接决定了拟南芥是否易感染Pst DC3000（Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000）。由此作者鉴定这些小肽为一类新的植物细胞因子，被命名为SCREWs（SMALL PHYTOCYTOKINES REGULATING DEFENSE AND WATER LOSS）。图1 细胞因子SCREWs的序列比对作者的下一步是找到SCREWs的受体。受体激酶，特别是LRR-RKs（leucine-rich repeat receptor kinases）是很多内源肽的受体。作者筛选了拟南芥的受体激酶，发现NUT（AT5G25930）介导了SCREWs诱导的免疫反应。为了确定NUT是不是SCREWs的直接受体，作者使用Biacore T200，通过把NUT胞外域固定在CM5芯片上，SCREWs作为分析物流过芯片，检测得到SCREW1与NUT的亲和力达到12.95μM，SCREW2与NUT的亲和力达到6.23μM（图2）。图2 Biacore鉴定SCREWs的受体NUT（pH 7.5）为了更加接近体内的环境，作者同样使用Biacore方法检测了pH5.7条件下SCREWs与NUT的亲和力，发现在非原质体的pH条件下，SCREWs与NUT的亲和力基本一致（图3）。图3 Biacore检测非原质体酸碱条件（pH 5.7）下SCREWs与NUT亲和力前面提到，SCERWs羧基端的保守半胱氨酸对诱导免疫十分重要，这里作者同样用Biacore做了体外实验的验证，结果发现保守区域半胱氨酸的突变会使SCREWs与NUT的亲和力显著降低（图4）。由此，藉由Biacore完整、可靠的实验结果，作者确定了NUT就是SCREWs的受体。图4 关键氨基酸的突变使SCREWs与NUT的亲和力显著降低很多LRR-PKs的受体都是BAK1和相关的SERKs，利用免疫沉淀实验发现SCREW会刺激NUT-BAK1复合物的产生后，作者同样使用Biacore检测SCREW2-NUT-BAK1三元的结合（图5）。同样把NUT胞外域固定在CM5芯片上，分析物则设置固定浓度的BAK1预混多浓度的SCREW2，并且检测NUT与单独BAK1的结合试验作为对照。结果发现，BAK1的存在显著提高了NUT和SCREW2的亲和力，达到了0.38μM。图5 Biacore检测SCREW2-NUT-BAK1三组分的结合除了调控免疫，作者还发现SCREW-NUT可以调控植物的水分流失。植物缺水时，ABA会促进气孔的关闭，调控植物的水分利用和耐旱性。作者发现，SCREW-NUT通过调控ABI（ABA INSENSITIVE）的磷酸化，导致ABI磷酸酶对OST1（OPEN STOMATA 1，一种介导ABA和MAMP诱导的气孔关闭的关键激酶）的活性增加，降低S型阴离子通道的活性，最终抑制气孔关闭。总结图6 文章整体研究思路综上所述，团队首次发现了植物应对病原体侵染或水分缺失时，会通过SCREWs-NUT来控制气孔的重新开放。SCREW-NUT系统广泛分布于双子叶和单子叶植物中，说明本研究在优化植物对非生物和生物胁迫的适应性方面有重要作用。Biacore作为分子互作的金标准，轻松应对信号通路的二元，三元体系研究，在研究植物生长发育和抗逆的信号通路，转录调控等方面，深受广大农业和植物科学家的信赖。Biacore可靠的实验数据，加上科学家创新又严谨的研究思路，定会加速我国科学家们在农业和植物领域的科研进展，巩固我们在此领域的领军地位。Biacore，for a better life参考文章：Liu, Z., Hou, S., Rodrigues, O. et al. Phytocytokine signalling reopens stomata in plant immunity and water loss. Nature 605, 332–339 (2022).

2019年10月15日，安洲科技与国内某测绘院利用S185机载画幅式高光谱成像系统与CW10固定翼无人机在青岛崂山林区进行大面积林区病虫害调查研究，成功获取该林区约1平方公里的航空高光谱影像。 图1、S185+CW10固定翼无人机飞行现场示意图 图2、无人机航迹运行图及飞行参数 本次研究的主要对象为松材线虫病，松材线虫侵染后可破坏树脂道薄壁和上皮细胞，造成植株失水，蒸腾作用降低，树脂分泌积聚减少和停止，使树体死亡，它还可随采伐的病树原木及制品，传播到无病区，从而带来远距离的迅速危害；在监测松树林病虫害方面，S185+CW10机载高光谱成像系统，可快速高效的获取大面积林业高光谱数据，通过对松树高光谱数据进行特征谱段选择与建模分析，基于对样本光谱特征分析，建立松材线虫病害松树的高光谱遥感检测模型。从而实现对所有的高光谱遥感影像进行全局计算，完成对松材线虫病害树木的检测研究。 图3、健康松树与发病松树光谱曲线图 图4、植被、马路、不同颜色屋顶光谱曲线图 图5、崂山林区大面积实际拼接RGB大图 图6、崂山林区大面积实际拼接NDVI大图 图7、基于SAM光谱角算法的松线虫发病树木提取 图8、ENVI打开高光谱Cube假彩色 （7800×14313像素，约1平方公里，数据量约20Gb，图中每个像素点具有光谱和GPS坐标值）

4月21-23日，2016年全国光合作用学术研讨会在武汉华中师范大学召开。本次研讨会由中国植物学会植物生理及分子生物学专业委员会、光合代谢专业委员会主办，华中师范大学承办。 会议邀请了匡廷云院士和赵进东院士，详细研讨了光合作用研究的热点和难点问题，涵盖“光合膜复合物结构、功能及生物发生”“叶绿体发育、基因表达与反向信号”“光合碳代谢”“光合功能调节和环境与农业”等多个研究方向。 值得一提的是，鉴于北京力高泰科技有限公司在光合作用研究领域雄厚的技术积累，会议组委会特别邀请我公司技术支持部经理刘美玲博士做了题为《开启气体交换与叶绿素荧光研究的新历程——LI-6800便携式光合荧光测定系统》的报告。 会议的一大看点是美国LI-COR公司全新推出的LI-6800便携式光合荧光测量系统。 LI-6800是在经典的LI-6400XT便携式光合作用测量系统基础上，融入了500余项创新技术的一件划时代作品。它历经6年的研发试验，代表了当今光合测量的最新行业标准。通过准确测定叶片尺度气体交换和叶绿素荧光参数，LI-6800为广大学者开启了研究植物光合作用的大门，是植物生理学研究的强大工具。

光合强度测定仪如何出测定报告，光合强度测定仪的测定报告可以按照以下格式清晰、分点地表示和归纳：一、引言报告目的：明确报告旨在通过光合强度测定仪对植物叶片的光合作用效率进行测定，并提供详细数据和结果分析。测定原理：基于气体交换技术，通过测量植物叶片在光照条件下吸收和释放的气体量，结合环境参数（如温度、湿度和光照强度）计算光合作用效率。二、实验材料与方法实验器材：光合强度测定仪、辐射计（用于测定光照强度）、荧光分析仪（可选，用于测定荧光发射强度）等。植物样品：选取叶绿素丰富的植物品种，如菠菜、马铃薯、豌豆等，确保叶片健康且处于光适应状态。实验步骤：准备工作：检查仪器是否完好，连接电源，放置于光线充足处。校准仪器：按照说明书要求进行校准，确保测量结果的准确性。准备样品：将植物叶片放入测定仪的样品室中，关闭室门。设定参数：设置光照强度、温度等测量条件。开始测量：按下测量按钮，记录数据。三、实验结果数据记录：详细记录测量过程中的各项数据，包括光照强度、温度、湿度、二氧化碳浓度等环境参数，以及光合作用速率、荧光发射率等测量数据。表格展示：将数据以表格形式展示，便于比较和分析。例如，可以列出不同植物品种在不同光照条件下的光合强度数据。以下是一个示例表格（以菠菜、马铃薯、豌豆为例）：植物品种光照时长（min）光照强度（μmol/m^2s）荧光发射率（Fv/Fm）光合强度（μmolCO2/m^2s）菠菜605000.8115.3马铃薯907000.7518.9豌豆1208000.6821.6四、结果分析与讨论数据分析：对实验数据进行统计和分析，比较不同植物品种在不同光照条件下的光合强度差异。例如，可以发现豌豆的光合强度最高，而菠菜的光合强度最低。影响因素讨论：分析光照强度、光照时长、波长等因素对光合强度的影响。例如，光合作用的净速率随着光强度的增加而增加，但在一定范围内增长速度逐渐减缓。结论与建议：根据实验结果和分析，得出结论并提出建议。例如，不同植物的光合强度存在明显差异，这与植物的生理构造和光合色素的含量有关。因此，在农业生产中可以根据植物的光合特性选择合适的品种和种植条件以提高产量。五、总结本报告通过光合强度测定仪对植物叶片的光合作用效率进行了测定和分析，提供了详细的实验数据和结果分析。实验结果表明不同植物的光合强度存在明显差异且受到多种因素的影响。通过本报告的研究可以为农业生产、生态保护和植物科学研究提供重要的数据支持。

2023 年 5 月下旬，对于田佳来说是忙碌且有意义的一个初夏。在短短一周之内，他相继在 Nature Catalysis 和 Nature Materials 上发表两篇论文。目前，他在中科院上海有机所担任研究员。图 | 田佳（来源：田佳）利用超分子手段，拓宽对自然光合作用体系的理解5 月 18 日，第一篇论文发表在 Nature Catalysis 上。研究中，他和合作者利用超分子手段模拟自然光合作用，探索构筑新型的人工光合体系。光合作用被认为是地球上最重要的化学反应过程，为生命体提供着最基本的物质与能量来源。然而，由于天然光合系统通常需要兼顾诸多生命过程，且催化中心数量有限并距离光敏系统较远，导致"光能-化学能"转化的整体量子效率偏低。通过化学手段模拟光合作用中的关键基元，构筑光能转化效率更高的人工光合系统，有可能为缓解能源环境危机、降低碳排放提供新的理论和技术支撑。在复旦大学攻读博士学位期间，田佳师从该校的黎占亭教授。那时，前者主要从事超分子有机框架材料的研究。更早之前，黎占亭在芳酰胺大环、以及折叠体和分子识别等领域的工作，给田佳带来了重要启发。于是，后者萌生了将高强材料凯夫拉结构中的寡聚芳酰胺片段嫁接到天然卟啉两亲分子上，进而构筑人工光合组装体的想法。后来，田佳根据天然光合紫色细菌的球形色素体结构，设计了两亲性的三嵌段卟啉基分子单体。（来源：Nature Catalysis）令人惊喜的是，利用这一方法不仅在水中得到了尺寸分布均一的球形组装体，而且组装体表面具有环形的卟啉阵列亚结构。对于通过超分子组装体来模拟生物特定功能和结构来说，这是一次极其重要的突破。在性能上，这种球形组装体不仅展现出光收割"球形天线"效应，同时具有良好的抗光漂白性质和优异的结构稳定性，为超分子光催化体系的光敏剂选择提供了新的解决方案。（来源：Nature Catalysis）受天然光合紫色细菌球形色素体结构的启发，课题组设计了三嵌段卟啉基的两亲分子，并引入寡聚芳酰胺片段以便增强组装体结构的稳定性。合成关键分子之后，他开始进行超分子组装体的构筑和表征。通过亲疏水作用、氢键作用和π-π堆积作用，这种单体分子可以在水中自发组装形成球形纳米胶束组装体。通过增加芳酰胺片段的长度、提高分子间的氢键数量，可以构筑粒径更大、性质更稳定的组装体。在化学、材料等科学研究中，纳米结构表征占据十分重要的位置。在 Nature Catalysis 发表的这篇论文中，透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜以及同步辐射小角 X 射线散射的观测结果显示：组装体呈现出尺度均一的球形结构。但是，更精细的组装亚结构表征，需要通过高分辨扫描透射电镜、原子力显微镜、冷冻电镜等手段实现。借助冷冻电镜单颗粒分析技术，田佳等人观察到球形组装体表面存在直径 4.2nm 左右的环形卟啉阵列，这为进一步研究催化性能及其构效关系奠定了基础。完成超分子组装体的构建之后，则要进行光催化实验和机理研究。这时，课题组根据球形胶束表面的环形卟啉阵列呈正电性，有目的地选择了合适的 Co 基卟啉催化剂。在水溶液中，催化剂具有阴离子形式，因此可以通过静电相互作用拉近其与正离子型卟啉环形阵列的空间距离，从而提高电子传输效率；且催化剂的尺寸约为 3-4 nm，略小于环形卟啉阵列的直径（4.2 nm），这也促进了催化剂与环形阵列的对接。另外，在催化过程中，好的催化剂不仅能降低反应活化能，也与反应底物二氧化碳具有一定的结合能力。同时，当生产最终目标产物 CH4 的时候，好的催化体系还能具有良好的脱附能力。基于此，该团队选用四（对磺酸苯基）卟啉-Co 配合物（TSPP-Co）为催化剂构筑人工光合体系，该体系在优化条件下表现出光促 CO2 至 CH4 转化的高催化效率与高产物选择性。同时，在描述反应机理时，他们提出"纳米围栏"以及"球形天线"效应，上述效应使光生电子高效地注入催化位点，进而带来高效的二氧化碳催化转化。当人工光合作用遇见超分子自组装生命过程离不开超分子自组装，光合生命以脂质和蛋白为骨架，可以对捕光复合物和反应中心进行精确定位，并能有序排列形成精妙的多级自组装结构，比如紫菌的色素体、高等植物的类囊体等。这些优雅的超分子组装体表现出高效的光捕获、精确的电子转移和选择性催化功能。而在人工光合领域，超分子自组装的好处在于可以让人们"自下而上"地构筑光合材料，比如将单体分子组装为纳米复合结构。另外，通过优化结构设计，还能提高能量转移和电子传递的效率。同时，超分子自组装能将不同的功能模块组装在一起，借此形成复合材料，从而打造多功能的人工光合系统。另外，超分子自组装还具有可逆性和修复性的特点，能对人工光合材料的长期稳定性和可持续性起到重要作用。如前所述，光合作用为生命提供了物质和能量。针对人工光合作用的研究一般主要关注：如何使用人工方法来模拟自然光合作用过程，将太阳能转化为化学能并进行储存。具体来说，该领域的研究主要集中在以下几个方面：其一，光吸收和能量转化。即设计和合成可以高效捕获太阳能的材料，让这些材料高效地吸收光能，并将不同波长的太阳光转化为可利用的能量。其二，电子传递。即研究光激发态中电子的传输过程，包括电子在光吸收材料内部和不同受体之间的传递，以便设计高效的电子传输路径，从而最大限度地提高能量转换效率。其三，光化学反应。即研究光激发态中的化学反应，例如使用光能来分解水或还原二氧化碳，寻找能够有效催化这些反应的催化剂，以便实现可控的太阳能转化。由此可见，针对人工光合作用的研究，主要目标是通过模仿自然光合作用的原理和过程，开发高效可持续的太阳能转化技术。而超分子自组装，是指分子通过非共价相互作用比如氢键、疏水作用等，自发地形成复合结构的过程。对构建结构精确可控的光合材料，超分子自组装也能提供有益的启示。基于这些原因，课题组将超分子自组装和人工光合作用加以结合，最终完成了 Nature Catalysis 这篇论文。5 月 18 日，相关论文以《人工球形色素体纳米胶束用于水相选择性CO2还原》（Artificial spherical chromatophore nanomicelles for selective CO2 reduction in water）为题发在 Nature Catalysis 上 [1]。于军来和 Huang Libei 是论文的共同第一作者；田佳研究员、香港城市大学叶汝全教授、香港大学大卫李菲利普斯（David Lee Phillips）教授、以及江苏大学杜莉莉教授担任共同通讯作者；中科院上海有机所是论文的第一完成单位。图 | 相关论文（来源：Nature Catalysis）在这篇论文发表四天之后，由田佳担任第一作者的另一篇论文发表在 Nature Materials 上。总体来看，这两篇论文都和超分子自组装有关。而在 Nature Materials 这篇论文里，则更进一步地探索了高分辨冷冻电镜技术在溶液相自组装领域的应用。提出基于溶剂化纳米纤维的分子模型具体来说，在 Nature Materials 这篇论文中，研究人员提出了溶剂化纳米纤维的详细分子模型。研究中，该团队使用高分辨的冷冻电镜作为主要研究手段。在冷冻电镜中，样品被冷冻在液氮温度下（约-196 摄氏度），这时可以形成一种名为玻璃态的固体状态，从而让分子保持在自然状态下的结构和构象。在传统电子显微镜技术的样品处理过程中，通常需要在干态下制样，由此可能会引起结构破坏和伪影。而采用高分辨冷冻电镜可以避免上述不足。通过收集不同角度和焦平面的电子图像，就能用计算算法对图像进行处理和重建，从而获得高分辨率的三维结构信息。研究中，针对嵌段共聚物所形成的线性纳米胶束，课题组将高分辨冷冻电镜用于溶液相表征中，借此获得关于结晶的高分子精确结构信息、以及晶格堆积方式。对于溶剂化的高分子链段，也可以通过冷冻电镜获得它在溶液相中的原位结构信息。凭借这些关键的结构信息，研究人员得以通过分子模拟的方式，针对嵌段高分子在溶液相形成的一维线性组装结构，进行分子尺度上的解析。期间，利用冷冻电镜观测到的晶格参数等关键信息，该团队对结晶核区之内的高分子链折叠方式和堆积方式进行了解析。此外，通过测量高分子链段的组装长度和排列方式，他们发现溶剂化区域的高分子链段在溶液相组装时，会采用螺旋形的发散排列形式。在 Nature Materials 这篇论文中，课题组还制备了溶液相分散的纳米纤维组装体。通过活性结晶驱动自组装，让线性纳米纤维的构筑和长度得到控制，而这一过程主要依赖以下几个因素：其一，分子设计。所设计的分子必须拥有合适的结构和功能单元。以嵌段高分子为例，这类高分子单体通常拥有两类高分子链段，即疏溶剂的结晶"核区（Core）"和亲溶剂的分散"晕区（Corona）"，这可以促进分子在溶液中的结晶和有序组装。同时，所设计的分子必须具有弱相互作用，以便在晶体生长过程中实现动态调控。其二，晶体生长条件。通过调节晶体的生长条件，例如溶液浓度、温度、溶剂选择等，可以控制纳米纤维的生长速率。同时，通过调节这些条件，还能对分子聚集行为和晶体生长动力学产生影响，从而实现纤维的构筑、以及长度的控制。其三，动态调控。活性结晶驱动自组装的一大优势在于，它可以在晶体生长过程之中，对分子进行动态调控和重排。通过控制分子结构或者引入其他功能分子，可以在纳米纤维中引入特定结构或功能单元。这样一来，纳米纤维的构筑和长度控制，也会更加灵活和可控。研究"利器"：GW4 高分辨电子冷冻显微镜另据悉，在具备一定选择性的溶剂条件之下，嵌段高分子单体的"核区（Core）"可以自发地形成晶核，并通过"种子生长（Seeded-growth）"的方式实现线性组装。而在同样的条件之下，亲溶剂的"晕区（Corona）"结构具有高度的溶剂化效应。对于纳米组装结构来说，这让它可以在溶剂介质中高度地分散，并能形成胶体稳定的溶液，且不会出现沉淀和析出。在电子束的照射之下，具有结晶能力的"核区（Core）"通常拥有较高的衬度，很容易就能和溶剂分子以及其他结构区别出来。但是，由于对电子束的不耐受性，通常很难直接观测到嵌段高分子单体的高分辨晶格结构。为此，在低温下通过使用冷冻电镜，该团队利用低剂量电子成像模式，对上述结构进行观测并取得了很好的效果。而亲溶剂的"晕区（Corona）"由于电子云密度比较低，使用普通的透射电镜手段难以观测到。因此在 Nature Materials 这篇论文中，课题组使用了一台 Talos Arctica 冷冻透射电子显微镜，让其工作在 200 kV 电压之下，并配上 K2 直接电子探测器和 BioQuantum 能量过滤器，借此获取了关于"核区（Core）"和"晕区（Corona）"的高分辨率冷冻电镜图像。由此可见，在超分子自组装材料领域，预计冷冻电镜这一表征手段，将对组装机制、结构和功能关系的理解发挥重大作用。而活性结晶自组装（Living CDSA，Living Crystallization-Driven Self-Assembly），则是 Nature Materials 这篇论文的另一个关键词。活性结晶驱动自组装，是国际高分子领域的热点研究方向，也是一种新颖的自组装方法。它能帮助人们深入理解晶体生长和自组装的机制，为材料合成和设计提供新的思路。在材料科学、纳米技术和生物医学等领域，该方法具有广泛的应用前景，可被用于制备功能性纳米材料、晶体纳米颗粒、有序纳米结构等。在这一研究大方向上，课题组主要聚焦在如何利用晶体的自发形成，来控制和引导功能性材料的组装。一些嵌段共聚物分子具有两亲性，这些分子在在晶体生长过程之中，会出现溶液相组装的行为。而通过"种子生长"的方法，可以对这种行为进行控制。具体来说，纳米结构的形貌、大小、结构、以及超分子组装的性质，都可以通过该方法得到精确的调控。在 Nature Materials 这篇论文中，田佳 的合作者是来自英国 GW4 高分辨电子冷冻显微镜中心的研究人员。GW4 高分辨电子冷冻显微镜，是一个用于高分辨度冷冻电子显微镜研究的设备设施，由英国布里斯托大学、加的夫大学、卡迪夫大学和巴斯大学这四所大学合作建立，旨在提供先进的电子显微镜技术支持，以用于研究生物大分子结构和功能。该设施配有最先进的仪器设备，包括冷冻透射电子显微镜、电子能量过滤器和直接电子探测器，可以提供高分辨度的图像和结构分析能力。正是在这些设备的帮助之下，他们顺利地完成了本次研究。5 月 22 日，相关论文以《具有结晶核的嵌段共聚物纳米纤维的高分辨冷冻电子显微镜结构》（High-resolution cryo-electron microscopy structure of block copolymer nanofibres with a crystalline core ）为题发在 Nature Materials 上，并被选为当期期刊封面[2]。上海有机所田佳是论文第一作者，加拿大维多利亚大学伊恩曼纳斯（Ian Manners）担任通讯作者。图 | 相关论文（来源：Nature Materials）审稿人评价称："作者在组装过程中所展现的细节，以及最终对于纳米结构的表征令人印象深刻，突显了之前人们没有意识到的纳米结构独特性。"长远目标：全面地模拟自然光合作用在人工光合作用领域，目前自然体系的平均"光能-化学能"转化效率不足 1%。如能更深入地理解自然光合过程并对其加以改进，则有希望将光能至化学能转化的总量子效率提高至 10% 以上并向实用领域拓展，从而对光能高效利用以及"双碳"目标的实现起到技术支撑作用。在溶液相自组装结构表征领域，假如可以建立冷冻电镜的表征方法并加以推广，对于深刻理解自组装过程、构筑更多的具有特定功能的自组装超分子结构有着重要意义。在人工光合组装体构筑领域，超分子球形色素体结构已被证明具有光收割"球形天线"效应以及优异的稳定性。基于上述结构，田佳 团队将筛选合适的无机催化剂比如杂多酸、无机纳米颗粒，构建有机超分子组装体与无机粒子的高阶组装体系，并探讨其在光催化产氢以及二氧化碳还原方面的应用。同时，他希望通过筛选合适的催化剂，开展光催化产氧的研究，以便构筑不含牺牲试剂的全反应型光催化体系，借此在同一系统中让光催化氧化反应与还原反应同时进行，进而全面地模拟自然光合作用。在组装结构的冷冻电镜表征上，田佳将和其他冷冻电镜平台开展合作，重点研究溶液相构筑的自组装结构，对大分子、小分子在溶液相中的自组装行为进行深入探究，并将根据已有理论知识与研究基础深入理解超分子组装体"结构与功能"之间的内在联系。田佳目前所在的中科院上海有机化学研究所，起步于抗生素和高分子化学的研究，所里的老一辈科学家在"两弹一星"研制、"人工合成牛胰岛素、人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸"和物理有机化学中的两个基本问题等一系列紧密结合国家战略的重要研究中作出了卓越贡献。目前，上海有机所的整体主攻方向是分子合成科学，致力于解决化学键的选择性断裂和重组等重大科学问题。通过结合人工智能技术，旨在探索基础研究驱动变革性技术的创新模式，通过分子合成科学领域的原始创新，推动生物医药和战略有机材料等核心技术的发展。

2016年12月19日，上海生科院生理大楼2楼报告厅，来自全国各地的200多位植物生理专家齐聚一堂，共同庆祝沈允钢先生90华诞并召开2016长三角光合作用学术研讨会。本次盛会由上海市植物生理与植物分子生物学学会、中科院上海生科院植物生理生态研究所光合作用与环境生物学实验室承办，浙江省植物生理与植物分子生物学学会和江苏省植物生理学会协办。 沈允钢先生，植物生理学家。1927年出生于浙江杭州，1951年毕业于浙江大学农业化学系，同年8月，被分配到中国科学院上海实验生物研究所植物生理研究室工作，任研究实习员。20世纪50年代末，沈允钢先生在殷宏章先生的领导下，着手探讨光合作用机理研究，着重进行光合磷酸化的机理研究。1961年，他与合作者完成了光合磷酸化量子需要量的测定，结果表明在光合电子传递还原一个辅酶II等电子受体的同时无论合成一个腺三磷与否都需要利用4-6个光量子，这证实腺三磷合成和光合电子传递是偶联在一起的。这一结果被殷宏章先生带到1961年在莫斯科召开的第五届国际生化学会议的光合作用专题组中发表，得到了与会代表的认可。沈允钢等人在世界上首先发现了光合磷酸化过程中存在着高能中间态，比美国科学家Jagendorf等早发表一年，这一发现引起了国际同行的重视，在文献中被多次引用。Jagendorf等的后续研究证明这种高能中间态就是Mitchell提出的化学渗透假说中的跨膜质子梯度，为化学渗透假说提供了最早的直接证据，该学说于1978年获诺贝尔化学奖。沈允钢等的光合磷酸化高能态的发现，使光合磷酸化机理研究迈进了大大一步，受到了国际科学界的高度评价。1980年沈允钢先生当选为中国科学院学部委员（院士）。 沈允钢先生为我国植物生理研究做出了巨大的贡献，他实事求是、平易近人、踏实笃定、治学严谨的作风影响着一代又一代的光合人，他的一言一行激励着一批又一批的后备科研工作者，也激励着我们为各位科研工作者提供更好的技术服务。泽泉科技全体同仁恭祝沈允钢先生福寿安康、松鹤长春！ 在九十华诞庆典之后召开了2016长三角光合作用学术研讨会，与会专家就光合作用研究的进展、沈允钢院士的光合作用研究历程等内容做了报告交流。 本次研讨会，泽泉科技向广大与会专家介绍了植物光合作用测量的全方位解决方案，并展示了德国WALZ气体交换光合仪GFS-3000、双通道调制叶绿素荧光仪DUAL-PAM-100、光纤式放氧仪等产品。很多与会专家到泽泉展台就仪器的使用以及更新换代进行了深入的交流，对泽泉科技的产品和服务表示充分肯定。

近日欧美伽光学推出针对无人机专用滤光片。随着人工智能、传感技术和控制系统的技术的成熟，近年来无人机行业飞速发展。从传统的娱乐航拍，迅速发展出农业植保，测绘，智能电力检测、外卖快递等，行业也由消费电子扩展至智慧农业、石油与天然气，水利，林业、快递运输多个领域。 举例农业用检测滤光片：在现代农业中，无人机技术的应用越来越广泛，专为农作物测绘而设计的无人机滤光片成为农田管理的得力助手。这款产品配备了专用光学滤光片，飞行高度和相机透镜的精妙搭配保证了获取清晰高效的农田数据，让监测和分析变得如此轻松。滤光片选取最佳波长，根据作物光谱反射率，可以匹配任何品牌的无人机，帮助用户精准监测作物生长状态，健康状况一目了然。现在我们来看看 用于农作物检测的滤光片示例下面的滤光片示例通过使用4个单独的滤光片/相机组合来计算作物的NDRE值，并计算NDRE的比率。这里涉及到的特定波段的比率和差异可以用于许多植物指数的计算。 农作物监测滤光片——红色波段（red）在叶绿素A/B重叠区域的中心，而红色边缘波段（red edge）在反射率曲线的上升边缘的中心。 优化用于农作物监测的光谱性能如何选取最佳波长的滤光片，取决于你所监测的作物的光谱反射率，以及在健康（和患病）植物中存在的叶绿素、类胡萝卜素和花青素的比例。不仅每种健康植物类型都有独特的色素比例，且当植物受到压力时，这些色素的比例也会发生变化。类胡萝卜素和花青素在压力期间都会上调——这就是为什么当作物干燥或受到压力时，叶子会变成黄色、红色或棕色。农作物无人机监测的注意事项1.光源—由于通常使用太阳作为光源，所以光强度可能随云层的变化而变化。云、雾霾和尘埃也会影响太阳光谱的光谱分布，优先散射较低的波长。虽然光谱变化不是造成误差的主要因素，但测量系统需要一个中性（即白色）反射的测试目标进行校准，以获得最佳的测量结果。 2.信号来源植物中常见的色素包括主要的叶绿素A和B，它们赋予植物绿色，但也包括不同数量的类胡萝卜素和花青素。反射光谱在波长被吸收的位置下降。反射率信号-水合作用、叶绿素含量和其他色素含量（花青素和类胡萝卜素）的组合会影响植物反射率的光谱。在压力的作用下类胡萝卜素和花青素表达上升，叶绿素表达下降，将使作物变黄和棕色。同时也会反应在反射率光谱和植物指数上。热成像-可以用来制作在9-14微米波长范围内的作物的温度分布图。水合作用和蒸腾作用良好的植物比那些干燥和热胁迫的植物更冷。阳光不是测量的严格必要条件，但它可以与反射率同时进行，因为可以探测到红外波长。3.无人机的飞行高度和相机上的透镜-决定了图像的视野和分辨率。高度和视场还决定了信号进入成像滤光片的入射角。随着入射角的增加，滤光片的响应区域通常会转移到更低的波长，边缘也变得不那么陡峭。4.光谱滤光片-一般通过对应的带通滤光片：蓝色、绿色、红色、红色边缘和近红外进行标准化差异（示例如下）。另一种选择是使用线性可变带通滤波器，它的带通随滤光片一维方向的变化而变化，可以提供类似“彩虹”的滤光效果。这种滤光片在相机上产生光谱，从而实现高光谱成像。这款无人机农业用检测滤光片的推出，为农业生产带来了全新的技术。随着农业现代化进程的不断推进，无人机技术在农业领域的应用越来越广泛，为农业检测提供了更为便捷、高效的农田管理工具。无人机滤光片的问世，不仅提升了农作物监测和分析的精准度，也使农业生产更加智能化、科技化。可以通过使用这款滤光片，及时了解农田的情况，有效掌握作物的生长情况，为农田的精细化管理提供重要依据。欧美伽光学提供多种无人机适用类型滤光片详细请咨询！

光合作用是生命的起点，是人类不可或缺的资源，越来越多的科学家融入到光合作用的研究上来。法国Bio-logic公司正是适应了这一发展要求，研制出JTS-10叶绿色荧光/吸收测定仪，满足客户对光合作用测试的各种要求。并在此次参加了8月22日到8月27日在北京举办的第十五届光合作用大会，让更多国内的专家学者认识华洋科仪代理的法国Bio-logic这款产品。下面就是我们参展的照片，如对此仪器感兴趣的专家也请莅临我们的展位。

氢(δD)、氧(δ18O)稳定同位素是广泛存在于自然水体中的环境同位素。在测量氢氧稳定同位素之前，样品采集和预处理是主要的任务, 样品运输应当保证样品性质稳定，避免污染和同位素分馏。如您不清楚样品采集和预处理的具体方法、不确定样品储存的适宜条件和运输注意事项，请看本文介绍。水样品1、野外采集样品封口膜密封，低温保存：取样后(取样量根据老师研究需要自行决定)立即在瓶口处用封口膜密封并且低温保存(如样品暂时不测情况下，可以冰冻储存(如需冰冻储藏则建议用塑料瓶盛装样品，玻璃瓶会被冻裂)，以防止蒸发。2、送样前分装封口膜密封，阿拉伯数字编号：用1ml的一次性注射器来取水样品（取一次即可），经过一次性0.45μm滤器（滤器分水系和有机系，根据样品不同来选择）过滤至2ml样品瓶里，盖好瓶盖并用封口膜密封，样品用阿拉伯数字编号，(不是数字编号的话需要您提供电子版样品清单）。3、低温储存OR运输冰箱冷藏储存，顺丰冷链寄送：密封好的样品可放置在冰箱冷藏储存；样品邮寄建议顺丰冷链寄送，并嘱咐快递小哥多放几个冰袋，以防止样品蒸发分馏，来保证数据准确。发送样品和快递信息给小编(以便及时接收您的样品)：单位名称：样品数量：测试指标：是否回收：快递单号：接收样品后我们及时和您核对样品相关信息土壤/植物样品1、野外采集样品封口膜密封，低温保存：采集的土壤/植物样品需要装在12ml的样品瓶(规格：19mm*65mm或18mm*66mm)里，样品量可根据样品具体情况适当增减，原则为保证能抽提的水量不少于1ml，如果样品含水量特别低，需要准备两瓶或者多瓶样品，样品装好后，瓶口处用脱脂棉塞紧，然后拧紧瓶盖，样品瓶盖外需用封口膜密封以保证密封性良好来防止分馏。样品用数字编号(不是数字编号的话需要您提供电子版样品清单)2、低温储存OR运输冷链寄送，冷冻储存：密封好的样品可放置在冰箱冷冻储存；样品邮寄建议顺丰冷链寄送，并嘱咐快递小哥多放几个冰袋，防止样品蒸发分馏，以保证数据准确。发送样品和快递信息给小编(以便及时接收您的样品)：单位名称：样品数量：测试指标：是否回收：快递单号：接收样品后我们及时和您核对样品相关信息提示一、对于植物样品和土壤样品来说，建议直接用12ml样品瓶采样和储存样品，能有效减少分馏情况发生，不建议用密封袋采集和储存样品，因为：1、如样品在密封袋中储存，抽提前就需要将样品从密封袋中腾装进样品瓶，这个过程会增加样品与空气接触时间，增加蒸发分馏的可能；2、植物样品冰冻储存过程中会冻出水分，水分会附着在密封袋上，腾装样品的这个过程不可能把粘在袋子上的水汽完全收集到进样瓶中，这种情况下将直接影响数据准确性。二、关于植物样品采样部位：根据不同的研究目的，植物样品的采集部位会有差异，为了研究植物水分来源，乔木和灌木应采集植物非绿色的枝条，而草本则应尽可能采集根茎结合处的非绿色部分。因为这些植物器官没有气孔，不会因蒸腾作用而导致目标同位素的分馏。附：相关耗材和测试过程照片：1.即将进行抽提的植物样品2.抽提工作正在进行3.抽提结束冷凝水收集4.收集完毕并密封好的待测样品5.氢氧同位素测试中以上内容仅供参考，如您有任何建议，欢迎与我们联系，非常荣幸能和您讨论学习。

便携式光合速率测定仪是一种先进的仪器，用于测量植物的光合速率。光合速率是反映植物光合作用能力的重要指标，对于了解植物的生长状况、评估环境因素对植物生长的影响以及提高农业产量等方面都具有重要意义。 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C309618.htm 该仪器采用先进的光合作用测量技术，能够实时、准确地测量植物叶片的光合速率。通过与计算机连接，用户可以方便地获取测量数据，并进行数据处理和分析。此外，该仪器还具有操作简便、易于携带等特点，可以随时随地进行植物光合速率的测量，不受时间和地点的限制。 便携式光合速率测定仪的应用范围广泛。在农业生产中，它可以用于监测作物的生长状况，指导合理施肥和灌溉，提高农作物的产量和品质。在生态研究中，它可以用于评估环境因素对植物生长的影响，了解植物对环境的适应性和生态系统的平衡。此外，该仪器还可以用于植物生理学、园艺学、林学等领域的研究。 综上所述，便携式光合速率测定仪对于了解植物光合作用能力、提高农业产量和生态研究等方面都具有重要作用。通过使用该仪器，可以更好地了解植物的生长状况和环境因素对植物生长的影响，为农业生产和生态研究提供科学依据。

【摘要】森林的长期生产力和固碳能力受气候变化影响，已成为全球关注的问题。本研究中，我们提供了一种简单且无损的方法来研究多时间尺度上树木CO2同化率。这种新的方法结合了树干液流和稳定碳同位素分辨率以估算碳同化率。我们通过分析变异性并进行配对样本t检验，比较了气体交换测量和新方法测得的CO2同化率，以验证其准确性和适用性。气体交换和同位素测量都表明早晨CO2同化率高于下午，峰值在10-11 am左右出现，可能是由于夜间的水储存和早晨的高气孔导度。侧柏日，月，年尺度上CO2同化率的变异性与供水条件有关。与以往的研究相比，我们利用稳定碳同位素分辨率（Δ13C）和树干液流测量估算的年CO2同化率的结果与传统方法结果相一致。侧柏对供水可以有效的响应，这就解释了为什么它可以很好地适应半干旱区环境。估算CO2同化率的新方法是准确的，且适用于北京周边的半干旱地区。【研究区域】位于燕山鹫峰国家森林生态系统研究站（NFERS，40°03′N，116°05′E）。【碳同位素测定】利用碳同位素分析仪（CCIA-36d-EP，LGR）结合廓线系统进行长期野外观测。研究区域的地理位置（a）研究区域2013年-2016年三个土壤深度（30cm，60cm和90cm）的月土壤含水量（SWC）；（b）月降水量（P）和平均气温（Ta）；（c）月平均饱和水汽压差（VPD）和光合有效辐射（PAR）。（a）16个树木样品的月平均林分蒸腾（Ts），误差线表示标准偏差；（b）每个样品的月林分蒸腾。TDP系统每月测得的树木每小时平均蒸腾值（Th）。负数的绝对值表示生长在阴坡的8棵树的平均蒸腾量，而正值表示生长在阳坡的8棵树的平均蒸腾量。阳坡和阴坡树木的月δ13Cls。每个点表示每月代表日（2天）的平均δ13Cls。误差线表示平均值的标准误差。Th和叶片δ13Cls估算的每个月树木每小时平均CO2同化率（Ah）。负数的绝对值表示生长在阴坡的8棵树的平均CO2同化率，而正值表示生长在阳坡的8棵树的平均CO2同化率。13C分辨率（Ah和A' h）和便携式红外气体分析仪（A6400和A' 6400）估算的每小时平均CO2同化率的比较。Ah和A6400表示生长在阳坡的CO2同化率，A' h和A' 6400表示生长在阴坡的CO2同化率。

不同的细胞策略决定了10种拟南芥天然种质对轻度干旱的敏感性拟南芥种质的全球分布施加了不同类型的进化压力，这有助于这些种质对环境胁迫的各种反应。干旱胁迫反应已经得到很好的研究，特别是在哥伦比亚的一种常见拟南芥种质。然而，对干旱胁迫的反应是复杂的，我们对这些反应中哪些有助于植物对轻度干旱的耐受性的理解是非常有限。本文研究了自然种质在早期叶片发育过程中在生理和分子水平上对轻度干旱的反应机制。记录了自然种质之间轻度耐旱性的差异，并使用干旱敏感种质ICE163和耐旱种质Yeg-1的转录组测序来深入了解这种耐受性的潜在机制。这表明ICE163优先诱导茉莉酸和花青素相关途径，这有利于生物胁迫防御，而Yeg-1更明显地激活脱落酸信号，即经典的非生物胁迫反应。还研究了相关的生理特征，包括脯氨酸、花青素和ROS的含量、气孔关闭和细胞叶参数，并将其与转录反应相关联。结论是这些过程中的大多数构成了一般干旱响应机制，在耐旱和敏感的种质中受到类似的调控。然而，在轻度干旱下关闭气孔和维持细胞扩张的能力似乎是在轻度干旱下促进叶片更好生长的主要因素。图1.不同拟南芥种质在轻度干旱下表现出不同的叶片生长减少为了探索拟南芥的遗传多样性如何影响对轻度干旱胁迫的反应，我们在自动称重、成像和浇水机（WIWAM）上筛选了来自不同来源的15份自然材料（图1A）。当第三片真叶（L3）开始出现时，在层积（DAS）后6天开始对一半植株进行轻度干旱（MD）处理。另一半的植物保持在充分浇水（WW）的条件下作为对照。在22 DAS收获植株，并测量成熟L3的面积。在WW条件下，各材料的平均叶面积（LA）已经有所不同（图1），但除EY15-2外，所有材料在MD条件下的LA相对显著减少（图1B）。值得注意的是，LA的减少程度因加入量的不同而有很大差异，从14%到61%不等（图1B，补充表S2）。在WW条件下，对MD的敏感性并不取决于叶片的大小，因为WW条件下的LA与MD的相对减少之间没有相关性。我们鉴定了干旱敏感材料，如Oy-0、Ler-0、ICE97和ICE163，以及更具耐旱性的材料，包括C24、Yeg-1、An-1、Sha和EY15-2。图2.轻度干旱胁迫下脯氨酸、花青素和活性氧的积累通过在WW和MD条件下进行3,3-二氨基联苯胺(DAB) 染色来检查H2O2的丰度。除了EY15-2和ICE163（图2A），在MD下的大多数种质的子叶中，H2O2水平（可视化为深棕色沉淀物）增加。然而没有观察到耐受和敏感种质之间一致的显著差异。为了保持 ROS 的稳态，植物进化出复杂的酶促和非酶促抗氧化系统，已知脯氨酸积累在非生物胁迫中发挥积极作用。除了脯氨酸外，在本文的GO分析中，花青素相关基因的比例过高。因为脯氨酸和花青素都能够清除ROS，我们在保水后五天测量了它们在幼苗中的丰度。除了Sha外，大多数种质在MD处理后积累的脯氨酸水平相似（图2B）。另一方面，花青素测量显示，积累较少H2O2的生态型，ICE163和EY15-2，在MD期间花青素含量显着增加（图2C）。这些结果表明，在我们的MD条件下，花青素可有效抵消ROS，而脯氨酸在敏感和耐受性种质中充当一般干旱响应因子。在保水后五天测量了干旱对耐受性和敏感种质气孔关闭的影响。在WW条件下，Oy-0和ICE163（干旱敏感种质）已经显示出比ICE97和三个耐受种质更高的开放气孔比率（图3，A和B）。在MD下，所有种质的气孔开放显着减少（图3，A和B），但我们发现耐受性种质的开放气孔少于敏感种质（图3B）。在MD条件下，具有较低气孔密度（SD，每平方毫米气孔数）的植物表现出较低的蒸腾作用和较高的水分利用效率。因此，在22DAS时分析了所有敏感和耐受种质的SD。值得注意的是，敏感种质ICE163和ICE97在MD处理期间显示出SD显着增加（图3D），而在耐受种质中SD未改变。并计算了22 DAS时的气孔指数（SI，每表皮细胞总数的气孔数）。在所有种质中，Sha在WW和MD条件下的SI最高（分别为32%和29%），而Oy-0的SI最低（分别为23%和22%）（图 3C）。然而，我们在所有六个种质中都没有观察到MD处理对SI的任何显着影响（图3C），这表明气孔的发育在干旱期间没有改变。图3.轻度干旱处理后的气孔开度、指数和密度本文发现大多数种质在干旱期间平均路面细胞数量显着减少，除了EY15-2（图4A），其中L3的最终区域不受干旱的显着影响（图1B）。在所有生态型中，细胞数量减少到相似的程度（图4A）。另一方面，敏感种质中的MD处理显着减少了平均路面细胞面积，而在耐受种质中没有观察到减少（图 4B）。更具体地说，敏感种质在MD处理期间显示出较小细胞比例增加或大路面细胞比例降低，但在耐受种质中未观察到显着差异（图4C）。这些数据表明，细胞扩增的减少是这些生态型中对MD的耐受性和敏感性之间的主要区别因素。图4.轻度干旱对敏感和耐受种质的路面细胞数量和面积的影响不同

美国麻省理工学院研究人员通过模拟光合作用，即植物用来生产糖分的光驱动过程，设计了一种可以吸收光并用光来驱动各种化学反应的新型光催化剂。该研究成果15日发表在《化学》杂志上。　　这种新型催化剂被称为生物混合光催化剂，其含有一种采光蛋白，可吸收光并将能量转移到含金属的催化剂上。然后，这种催化剂利用能量进行反应，这些反应可用于合成药物或将废物转化为生物燃料及其他有用的化合物。　　研究资深作者、麻省理工学院化学副教授加布里埃拉施劳-科恩表示，光催化可使药物、农用化学品和燃料合成更加高效和环保。研究表明，新型光催化剂可显著提高他们尝试的化学反应的产量，且与现有的光催化剂不同，新催化剂可吸收所有波长的光。　　在之前进行的关于光催化剂的工作中，研究人员使用一种分子来进行光吸收和催化。该方法有局限性，因为大多数使用的催化剂只能吸收某些波长的光。为了创建新催化剂，研究人员模拟光合作用并将两种不同的元素结合起来：一种用于采集光，另一种用于催化化学反应。对于光采集部分，他们使用了一种在红藻中发现的被称为R-植物红素的蛋白质。他们将这种蛋白质连接到含钌催化剂上，该催化剂以前曾被单独用于光催化。　　联合展开研究的普林斯顿大学团队测试了催化剂在两种不同类型的化学反应中的性能。一种是硫醇—烯偶联，将硫醇和烯烃连接起来形成硫醚，另一种是肽偶联后用甲基取代剩余的硫醇基团。　　普林斯顿团队的研究表明，与单独的钌光催化剂相比，新的生物混合催化剂可将这些反应产量提高十倍。他们还发现，这些反应可在红光照射下发生，这是现有光催化剂难以实现的，其对组织的破坏更小，因此有可能用于生物系统。　　研究人员说，这种改进的光催化剂可被纳入上述两种反应的化学过程中。硫醇—烯偶联可用于创建蛋白质成像、传感、药物输送和生物分子稳定性所需的化合物。例如，它可用于合成脂肽，使新设计的抗原疫苗更容易被吸收。研究人员测试的另一种反应是西苯脱硫，它在肽合成中有许多应用，包括可用于生产艾滋病治疗药物恩夫韦地。　　这种类型的光催化剂还可用于驱动一种被称为木质素解聚的反应，有助于从木材或其他难以分解的植物材料中产生生物燃料。

在为交通运输提供碳中性(平衡)燃料这条漫长且艰难的道路上，美国能源部正寻求多种途径力图实现自己的目标。能源部的努力包括探寻自然界中潜在的新型燃料资源，它们包括从陆地上可作为纤维质原料的植物(如快速生长的树木和多年生牧草)到水中及其他生长环境中的产油生物(如海藻和细菌)，极具多样性。　　对生物燃料研究人员而言，近期美国《科学》杂志刊登的一项成果无疑是一条喜讯。根据该杂志的报道，美国能源部联合基因组研究所(JGI)和索尔克研究所领导的研究人员破译了carteri团藻(Volvox)的基因组。carteri团藻是一种多细胞海藻，它通过光合作用获取光能。　　藻类光合作用藏&ldquo 玄机&rdquo 　　据悉，美国能源部之所以大力支持光合成生物体内复杂机制的研究，为的是更好地认识生物体如何将阳光转换成能量，以及光合成细胞如何控制生物的新陈代谢过程。这些信息有助于未来可再生生物燃料的生产。　　在《科学》杂志刊登的文章中，研究人员将团藻基因组同其近亲单细胞莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的基因组进行了比较。3年前，联合基因组研究所曾破译了莱茵衣藻的基因组。衣藻是人们深入研究的潜在的海藻生物燃料资源。团藻和衣藻均属于团藻目家族，团藻基因测序的重要价值在于它可以作为衣藻基因参照物(对比物)，研究人员通过数据比较来研究它们的光合作用机理以及多细胞生物的演化。　　与衣藻不同，团藻包含两种细胞：一种是数量较少的生殖细胞，另一种则是数量较多的体细胞。生殖细胞能够分化形成新的菌落，与此同时，体细胞则提供机动力，并分泌能导致生物体扩展的细胞外基质。团藻内两种细胞的分工使得团藻比衣藻生长和游动都要快，从而帮助团藻能够躲避捕食者，同时在更深的水域获取营养。　　文章第一合著者、索尔克研究所科学家吉姆· 伍曼表示，团藻特别令人着迷的地方是它如何有选择地减少光合作用或调节光合作用以支持另一种细胞。虽然目前人们还没有很好地认识团藻的这一特性，但该特性有可能帮助人们通过转基因工程让光合生物进行相应变化，生产生物燃料或其他产品。　　并不是&ldquo 越小越简单&rdquo 　　联合基因组研究所生物信息学家西蒙· 普鲁克尼克解释说，研究团藻目生物的兴趣点在于单细胞祖先在较短的进化时间段演化成多细胞和复杂的细胞过程。研究人员发现，尽管团藻和衣藻两种生物的复杂程度和生命史存在很大差异，二者的基因组却有相似的蛋白编码潜能。与莱茵衣藻相比，专家在团藻细胞内只发现了很少该生物特有的基因，也就是说，多细胞的团藻基因组缺乏创新。因此，越小越简单的理念开始受到挑战，科研人员由此推断，从单细胞生物演变为多细胞生物并非必须大幅提高基因的数目，在这种演变中，基因如何以及何时编码合成特定的蛋白才具有决定意义。相信随着更多的单分子生物的基因组被破译，人们对此将会有更多的了解。　　分析显示，大约有1800个蛋白质家族属于团藻和衣藻所独有。这些蛋白质家族是多细胞物种生长和发生形态变化的基因物质资源，尤其是经查明，某些蛋白质家族与多细胞体相关。团藻和衣藻在利用这些蛋白质家族方面的不同之处将是人们未来准备研究的问题。伍曼表示，团藻基因组为衣藻基因组工程以及精确认识形态进化和蛋白质创新增加了巨大的价值，现在人们需要静下来研究这些基因的功能。　　普鲁克尼克认为，团藻和衣藻作为易驾驭的实验模式生物，它们的信息可以被人们广泛使用，包括那些对团藻生物学不感兴趣的研究人员。他表示，团藻基因组是指导其对目标领域进行深入研究的极好资源。　　华盛顿大学名誉教授大卫· 科克预计，由于团藻基因组的破译，在未来5年里，研究团藻的群体人数将迅速增加。他说：&ldquo 认识多细胞体的起源是我毕生的兴趣，随着基因组测序完成，这项工作开始起步了。现在，人们可以轻而易举地获得更多的答案。真希望自己出生得晚些，这样可以成为研究的参与者。不过，我将在一旁为研究者欢呼。&rdquo

SoilScope生态水文过程观测模拟设施在红壤地区观测农作物蒸散量中的应用一、观测背景季节性干旱缺水严重制约着我国红壤区农业的可持续发展。在江西省水土保持科学研究院位于九江市德安县的生态科技园内，利用SoilScope自动称重式蒸渗仪，为红壤地区水文循环过程中的土壤下渗、地下径流和蒸散发等精确测定提供数据支持；为南方红壤蒸发和植物蒸腾研究提供试验手段；为四水(大气水、地表水、土壤水和地下水)转化、SPAC(土壤-作物-大气连续体)系统水分循环研究提供支撑。图1 SoilScope生态水文过程观测模拟设施顺利验收二、观测系统布设 SoilScope自动称重式蒸渗仪以第四纪红壤为研究对象，整套系统由罐体、称重系统、地下水连通系统、产流系统、土壤传感器、溶液取样系统和数据采集系统组成图2 SoilScope生态水文过程观测模拟设施外观 三、观测数据采集罐体高2m，面积1㎡，称重范围0-10t，称重系统精度0.1mm。数据每10min自动实时测定和采集，如下图3所示，通过称重数据的变化就可以计算出实时蒸散量图3 称重系统精度和数据实时测定展示 • 采用TDR水分传感器、水势传感器观测20cm、40cm、80cm和180cm深度土壤水分、水势、温度和电导率数据，如下图4所示，数据每60min自动实时测定和采集。图4 自动实时测定和采集不同层次的传感器数据展示• 采用澳作公司自主研发，集数据传输与远程诊断于一体的云服务中心软件Envidata，如下图5所示，独特的多参数曲线同时显示功能，能更好的展示出环境因子的相互作用和影响。图5 云服务中心软件Envidata多参数曲线同时显示功能展示四、观测数据分析以花生为例，在2019年5月8日至8月24日期间，开展了土壤蒸发和植物蒸腾的研究。试验设置2个处理，裸地对照和种植花生处理。图6 SoilScope生态水文过程观测模拟设施观测案例结果显示，降雨过后，土壤含水量增加，而降雨停止，随着时间的延长，土壤含水量逐渐减少。累计降雨量数据和累计罐体重量变化量关系发现，二者具有很好的一致性，降雨增加，累计罐体变化量随之增加。作物蒸散发根据水量平衡公式进行计算，计算方程如下： ET = I + P - R - D + ΔWET是作物蒸散发，mm； I是灌溉水量，mm；P是降雨量，mm R是地表径流量，mm；D是深层渗漏量，mm；ΔW是土壤水分变化量。图7 SoilScope生态水文过程观测模拟设施观测结果结果显示，裸地处理总蒸散量是264mm，而花生则高达392mm，结果符合物理常识。五、观测应用扩展SoilScope蒸渗仪不仅能够为研究作物生长过程进行长期有效的监测，提供完整的和精确度高的数据支撑，而且能够结合气象站、水势仪等设备进行联动试验和拓展运用。目前已经广泛运用于水势调节观测系统、水文观测系统、气象蒸散观测系统和森林生态观测系统等众多领域。图8 SoilScope蒸渗系统工程项目全国分布图更多详情请关注北京澳作生态仪器有限公司网站：www.aozuo.com.cn查询相关仪器资料。更多详细信息请联系 sales@aozuo.com.cn索要相关资料。

p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/10b97d65-a440-46ce-8444-f08d5fcc0fd3.jpg" title=" QQ图片20160526093428.jpg" / /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 章新政、李梅、柳振峰（由左至右）在中国科学院生物物理所的实验室内合影 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 近日，中国科学院生物物理研究所柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞/李梅研究组通力合作，联合攻关，通过单颗粒冷冻电镜技术，在3.2埃分辨率下解析了高等植物(菠菜)光系统II-捕光复合物II超级膜蛋白复合体(PSII-LHCII supercomplex)的三维结构。该项研究工作于5月18日在《自然》(Nature)期刊作为长篇主题论文(Article)在线发表。 /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/40e208d7-2d2e-41ef-b61d-30c43ddd32e7.jpg" title=" QQ图片20160526093928.jpg" / /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 章新政在中国科学院生物物理所的实验室内展示冷冻电镜 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　光合作用为地球上几乎所有生命体提供赖以生存的物质和能量，基于结构的光合作用机理研究不仅具有重要的理论意义，同时也将为解决能源、粮食、环境等问题提供具有启示性的方案。植物光合作用的原初反应是从光系统II开始的，光系统II是由25个以上蛋白质亚基以及众多色素和其它辅因子组成的超大膜蛋白-色素复合物。该复合物中包含了天线系统、反应中心系统以及一个能在常温常压下裂解水释放氧气的放氧中心。解析植物光系统II神秘而复杂的精细结构将有助于理解该超分子机器的工作原理，也是结构生物学研究领域中多年来一直追求的热点和难点课题，并且是光合作用研究领域中众所期盼的一个超大膜蛋白-色素复合体三维结构。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　在对高等植物光系统II超大膜蛋白复合物样品的分离制备和晶体学研究方法长期探索的基础上，该研究团队及时引进并应用单颗粒冷冻电镜技术，通过联合三个课题组的优势科研力量并发挥各自的特长，团结奋战，协作攻关，以最高的效率在较短的时期内取得了突破性进展，高质量完成了该项具有高度挑战性的国际前沿研究课题。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　此次所解析的菠菜PSII-LHCII超级复合物的总分子量约1.1兆道尔顿(megadalton)(1,100 kDa)，形成了一个同质二聚体的超分子体系。每个单体中包含了25个蛋白亚基、105个叶绿素分子、28个类胡萝卜素分子和众多的其它辅因子。研究结果首次揭示了这一高度复杂的超分子体系的总体结构特征和各亚基的排布规律。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　在每个菠菜PSII核心复合物的外周，结合了主要捕光复合物LHCII三聚体，以及分子量分别为29 kD和26 kD的次要捕光复合物CP29和CP26。该项工作首次解析了CP29的全长结构和CP26的结构，并发现了这三个不同外周捕光复合物与核心复合物之间相互装配和识别的机制和位点。在准确指认了外周捕光复合物与核心复合物界面上的三个小亚基的基础上，合理解释了它们在介导二者之间装配以及稳定超级复合物方面的作用。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　外周捕光复合物为光系统II核心复合物提供激发能，而二者之间的能量传递途径多年来一直未能得到精确解析。在对菠菜PSII-LHCII超级复合物内部高度复杂的色素网络进行深入分析的基础上，首次揭示了LHCII、CP29以及CP26向核心天线复合物CP43或CP47传递能量的途径。同时，还对在光保护过程中发挥作用的潜在能量淬灭位点进行了定位。研究结果对于进一步在分子水平理解PSII-LHCII超级复合物中的能量传递时间动力学和光保护机理具有重要意义。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　该工作由生物物理所三个课题组共同完成，博士研究生魏雪鹏和助理研究员苏小东为该项工作的共同第一作者。该研究工作得到了中科院B类先导“生物超大分子复合体的结构、功能与调控”专项、科技部“973”重大科学问题导向项目“光合作用与‘人工叶片’ ”和自然科学基金的共同资助，研究员柳振峰和章新政得到了国家“青年千人计划”的资助和支持。该项工作得到生物物理所生物成像中心、 国家蛋白质科学中心(上海)、生物物理所蛋白质科学研究平台等有关工作人员的大力支持和帮助。 /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/f7e41d6a-ef3b-45c0-8e8a-a702c6a63549.jpg" title=" W020160523352780363591.jpg" / /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 菠菜PSII-LHCII复合物整体结构（顶视图） /p p br/ /p