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水分胁迫测量

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水分胁迫测量相关的资讯

  • Wiris Agro机载作物水分胁迫指数成像仪发布
    Workswell与欧洲领先的生命科学研究机构捷克布拉格生命科学大学作物研究所经过多年合作,开发出了世界首款作物水分胁迫指数成像仪WIRIS Agro,它是第一款可用于农业领域精确绘制大面积水分胁迫指数图(CWSI)的机载成像设备。WIRIS Agro成像仪提供了LWIR波段传感器和10倍光学变焦的全高清相机 (1920x1080像素FHD),结合配套的CWSI分析仪软件,能够在很短的时间内生产出大面积农作物的潜在产量图。水分胁迫(water stress)是植物水分散失超过水分吸收,使含水量下降,植物细胞膨压降低,正常代谢失调的现象。土壤水分亏缺是作物水分胁迫最主要的诱因,重度水分亏缺会严重影响作物生长发育从而最终影响作物产量。因此,诊断作物水分亏缺、寻求适度水分胁迫阈值以谋求最高的水分利用效率一直是农田节水灌溉和精准农业研究中的热点问题。目前,作物水分亏缺指标使用最广泛的是Idso等于1981 年提出的作物水分胁迫指数(Crop Water Stress Index ,CWSI),CWSI是基于冠层温度和空气湿度关系,同时综合考虑了植物、土壤、大气等各种作用因素的一项综合性水分胁迫指标,其中冠层温度是可以通过遥感手段获取的基本信息之一。因此,随着目前低空轻小型无人机的大量使用,通过无人机平台高速获取大面积的植物群体CWSI图像数据终于成为可能。作物水分胁迫指数成像仪WIRIS Agro可搭载于多种类型无人机平台(如安洲科技生产的A660多旋翼无人机、AVF-1000/2000固定翼无人机等)快速精准地获取大面积植被的水分胁迫值、热红外图像数据以及高清RGB图,可用于作物产量制图、优化灌溉或控制水分利用管理补救措施等方面,是现代农田节水灌溉、精准农业、遗传育种和植物表型研究的无人机测量利器。通过CWSI图像优化马铃薯田灌溉条件如上图:基于土壤传感器数据的马铃薯田优化灌溉作业,右侧WIRIS Agro成像仪的图像所示,一些区域灌溉饱和,而其他区域灌溉不足,因此需要根据获取的CWSI图像,重新更好地定位土壤传感器。WIRIS Agro机载作物水分胁迫指数成像仪的主要用途及优点:① 状态监测评估,监控水分胁迫:使用彩色CWSI地图表述作物的水分利用问题,并可结合NDVI植被指数对作物的生长状况和产量进行研究评估;② 管理灌溉管理:灌溉系统优化,优化土壤传感器的位置和分布;③ 植物表型:WIRIS Agro成像仪可获取不同的植物物种对水分状况的不同反应,为作物遗传育种和植物表型研究提供基础数据;④ 丰富的接口:WIRIS Agro成像仪提供了多种接口,可以与无人机、控制单元、外部GPS传感器等进行广泛的连接。安洲科技可为用户提供多种机载设备飞行测试服务,欢迎联络!
  • Resonon | WinRoots:用于土壤胁迫下植物表型研究的高通量栽培和表型分析系统
    土壤是重要的自然资源,地球上95%的食物来源于土壤,土壤保存了至少四分之一的全球生物多样性,不仅是粮食安全、水安全和更广泛的生态系统安全的基础,更是为人类提供多种服务、帮助抵御和适应气候变化的重要因素。由土壤组成造成的胁迫,例如盐、重金属和养分亏缺是作物减产的主要原因。作物土壤耐逆性是一种复杂性状,涉及植物形态、代谢和基因调控网络等多种遗传和非遗传因素的调控。传统的作物表型研究通常在田间进行,费事费力、劳动密集、低通量、且受研究人员无法控制的自然环境因素的影响。在此情形下,难以获得高精度的表型数据以满足表型组学的研究需求。在过去几十年,已经开发了几种HTP(高通量表型)平台在现场或可控条件下使用,但其运维成本极高。此外,作物表型相关研究通常只关注植物地上部分,而对根系形态数据的获取有限。然而,根系是植物吸收水分和养分的主要途径,也是碳水化合物的储存器官和土壤胁迫的直接感知器官。因此,根系表型是土壤胁迫条件下植物表型研究的重要组成部分。就通量、环境可控性和根系表型获取而言,现有的植物表型平台无法完全满足植物对土壤胁迫响应的表型组学研究的特定需求。基于此,在本文中,来自山东大学生命科学学院和潍坊农科院的一组研究团队描述了其最近开发的高通量植物栽培和表型系统—WinRoots平台。以大豆植物为研究对象,将其暴露在盐胁迫中,证明了土壤盐胁迫条件的一致性和可控性以及WinRoots系统的高通量。他们开发了优化的盐胁迫条件,以及适用于大豆耐盐性的高通量表型指数。此外,高通量多表型分析表明,子叶特征可作为大豆全苗耐盐性的非破坏性指标。在本研究中,Canon EOS 700D数码相机和Resonon Pika L高光谱成像仪分别用于获取RGB和高光谱图像。相机位于植物材料上方1.5 m的可滑动水平导轨上。每天收集大豆冠层和整株幼苗的图像。栽培第九天,获取离体叶片图像,每个品种重复3次。WinRoots系统:高通量根系和整株植物表型平台。系统使用示意图。【结果】盐胁迫相关性状之间的相关分析。(A)盐胁迫相关性状之间的相关矩阵。(B)预测值和观测值之间的回归曲线。大豆盐胁迫相关性状的合成聚类。(A)大豆盐胁迫相关性状的合成聚类剖面图。(B)聚类1和聚类2代表性栽培品种表型。(C)聚类1和聚类2指标比较。【结论】WinRoots系统为幼苗生长提供了均一可控的土壤胁迫条件,可用于土壤胁迫下高通量栽培和表型分析,有助于提供准确多样的土壤胁迫相关的表型数据。因此,WinRoots提供了一种分析诸如土壤胁迫之类的复杂性状的改进方法。HPPA(Hyperimager Plant Phenomics Analysis)高光谱植物表型成像系统由北京依锐思遥感技术有限公司与美国RESONON公司联合研制生产,整合了高光谱成像测量分析、RGB真彩色图像、无线自动化控制系统、线性均匀光源系统等多项先进技术;最优化方式实现大量植物样品的数据采集工作,可用于高通量植物表型成像分析测量、植物胁迫响应成像分析测量、植物生长分析测量、遗传组学与表型组学、遗传育种、生态毒理学研究、性状识别及植物生理生态分析研究等。请点击以下链接,阅读原文:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650311205&idx=3&sn=ffe393bdf01d664cab05b92572691916&chksm=bee1a6da89962fccef8eae610681ac22d2239e59d016db96cd911d103186c3459c4061ca30bf&token=1489736406&lang=zh_CN#rd
  • 振动胁迫下双孢蘑菇高光谱成像品质检测
    双孢蘑菇属于呼吸跃变型,采后极易变软腐烂,通常采后常温下双孢蘑菇1~3 d就会出现失水、开伞或者褐变,冷藏可贮藏5~10 d,因此其货架期较短。此外,双孢蘑菇具有薄且多孔的表皮结构同时又缺乏保护组织,属于典型的机械损伤或瘀伤高敏感性作物。在流通过程中要经历长时间的振动胁迫,导致双孢蘑菇产生不同程度的机械损伤。严重的外部损伤可通过机器视觉技术等手段进行检测。沈阳农业大学信息与电气工程学院的姜凤利和食品学院的孙炳新*等以双孢蘑菇为研究对象,采集室温条件下不同振动胁迫时间的新鲜蘑菇高光谱信息,融合光谱和纹理特征,结合化学计量学方法,对双孢蘑菇的早期机械损伤进行快速预测和判别。1、双孢蘑菇色泽分析从表1可以看出,随着振动时间的延长,蘑菇菌盖的亮度L值逐渐下降,颜色值a、b愈加发黄、发红,体现出双孢蘑菇的颜色值随着振动时间的变化而变化。与蘑菇亮度L变化趋势相反,褐变度持续升高,这可能是因为振动处理加剧膜脂过氧化作用,细胞膜透性升高,导致细胞膜结构破坏,使酚类物质与褐变相关酶广泛接触并反应,从而加剧了褐变的发生。综上所述,说明振动胁迫会加速双孢蘑菇白度值下降和褐变。2、双孢蘑菇光谱特征图3为不同振动时间双孢蘑菇平均光谱曲线,可以看出,原光谱数据在400~450 nm和900~1 000 nm波段范围内存在较大噪声,为了保证后续模型的分类正确率,选择450~900 nm范围内的光谱数据进行后续研究。不同振动时间蘑菇平均反射率光谱曲线显著不同,振动120 s的平均光谱反射率最低,完好无损的最高,表明光谱反射率与L值有关,L值越大,蘑菇表面越明亮,光谱反射率越大,即随着褐变度的增加,双孢蘑菇反射率下降明显。进一步分析,光谱在450~750 nm波段不同损伤程度的双孢蘑菇反射率差异明显。3、光谱数据预处理为了提高光谱数据的信噪比,分别采用SNV、SG以及MSC对原光谱进行处理,原光谱曲线以及3种方法处理后光谱曲线(取3种样本各10个光谱数据)如图4所示。从表2可以看出,经过不同预处理方法后,分类模型的效果有很大差异,其中SG预处理后的建模效果最好,训练集和测试集分类正确率分别达到91.11%和84.44%,因此后续研究均采用SG平滑方法处理实验数据。4、特征提取特征波长提取采用SPA提取特征波长个数与RMSECV对应关系如图5a所示,可见选择的特征波长个数为5时,RMSECV值最小为0.191。最终提取出的5个特征波长依次为465、495、512、540、616 nm,如图5b所示。特征波长主要集中在500~650 nm之间,主要是由于该波段范围对应可见光谱的黄色及黄绿色,振动胁迫导致双孢蘑菇表面颜色逐渐变黄,因此随着褐变度增加光谱反射率呈下降趋势。从图6可以看出,CARS在第59次采样时,获得的变量子集建立的PLS模型RMSECV最小,因此,该子集定为关键变量子集,共包含8个变量。提取的特征波长依次为451、475、484、492、518、545、655、798 nm。与SPA相似,CARS提取的特征波长主要集中在500~650 nm附近范围内,除此之外,798 nm波段主要与蘑菇水分含量有关,由于蘑菇受振动胁迫时间较短,因此水分变化并不明显。纹理特征提取如图7所示,因此本研究采用500 nm波段下的灰度图作为特征图像进行感兴趣区域提取。从180个双孢蘑菇样本灰度图中提取240×240大小感兴趣区域图像作为纹理图像,根据纹理特征参数提取方法提取纹理特征值。5、损伤识别模型基于光谱特征的判别模型从表3可以看出,3种识别模型对完好无损、振动60 s、振动120 s的双孢蘑菇识别效果存在较大差异。从3种模型的检测结果看,在训练集和测试集中,SPA提取特征波长效果均优于CARS,可能是由于CARS特征提取算法选择的波长与双孢蘑菇振动损伤相关性较小,而SPA对于消除原始光谱中的冗余信息效果更为突出。此外,SPA-PLS-DA分类识别率最高,训练集和测试集的平均识别率分别为93.33%和91.11%,SPA-BP模型识别率次之,训练集和测试集平均识别率分别为91.11%和88.89%,可能是因为BP神经网络在训练时神经元反向传递学习过程中,易陷入局部最优解。ELM识别模型分类效果差于PLS-DA和BP,训练集和测试集平均识别率分别为82.96%和71.11%,原因可能是ELM模型权重和偏置在后续训练中不进行更新,使其陷入局部最小值,无法获得最优解。基于纹理特征的判别模型从表4可知,与光谱特征判别模型一致,基于纹理特征判别模型的准确率高低依次为PLS-DA、BP和ELM。PLS-DA识别模型在训练集和测试集中,完好无损双孢蘑菇识别正确率均在90%以上,振动60 s类型、振动120 s类型双孢蘑菇识别正确率均低于90%;BP判别模型的分类效果不理想,训练集和测试集中,3 类双孢蘑菇识别正确率均在90%以下,尤其是测试集中,振动60 s双孢蘑菇识别正确率为53.33%。ELM判别模型平均分类正确率最低,训练集和测试集中仅有振动120 s类型双孢蘑菇识别正确率在80%以上。以上建模结果表明单从外部纹理特征建模并不能准确表达蘑菇的内部信息,识别效果不理想。基于光谱-纹理特征融合的判别模型从表5可以看出,训练集的3种不同损伤程度的双孢蘑菇识别正确率均为97.78%,测试集的完好无损类型和振动120 s类型的双孢蘑菇识别正确率为100%,振动60 s类型识别正确率为86.67%,总体识别率为95.56%。从图8可以看出,测试集的振动60 s出现了识别错误的情况,振动60 s被识别成振动120 s和完好无损类型各1个,识别错误的原因可能是振动60 s类型的部分样本与之相邻两类样本的纹理特征差异较小,且光谱特征区分不够明显,导致测试集发生误判的情况。结 论分析并比较SG、MSC和SNV作为高光谱数据预处理方法的建模效果,确定SG为预处理最佳方法。将处理后的数据采用SPA、CARS方法提取特征波长。基于特征波长下的光谱数据以及全波段光谱数据建立PLS-DA、BP神经网络以及ELM分类模型,最终确定SPA-PLS-DA模型分类效果最好,训练集和测试集总体识别率分别为93.33%、91.11%。利用灰度共生矩阵提取500 nm波段下双孢蘑菇纹理特征参数16个,基于特征值建立双孢蘑菇图像信息的PLS-DA、BP神经网络以及ELM分类模型,通过分析实验结果,确定PLS-DA为最佳分类模型,其中训练集和测试集总体识别率分别为88.89%、86.67%。相比光谱建模效果稍差。融合光谱特征和图像特征,建立PLS-DA双孢蘑菇分类模型,训练集和测试集总体识别率分别为97.78%和95.56%。预测效果优于单一信息建立的判别模型。结果表明,采用光谱-图像融合信息建模可以提高双孢蘑菇损伤程度检测精度。
  • 基于地物光谱应用,干旱胁迫下的水稻反射率表现
    水资源短缺是目前制约农业生产的一个全球性问题,近年来,全球水资源供需矛盾更加突出。对于中国而言,有43%的面积为干旱和半干旱地区,并且中国的水量分布在时间和空间上也存在非常巨大的不均衡性,这使得中国的水资源供需矛盾更加尖锐,是中国农业生产面临的最?大危机之一。自21世纪以来,中国每年都会发生大强度的干旱,受灾面积往往波及数个省,如2010年西南地区发生的大旱灾,有将近5000000hm2的农作物受害,造成190多亿元的经济损失。水稻作为中国第?一大粮食作物,研究不同干旱胁迫对水稻的影响以及研发出抗干旱品种对农业发展尤为重要。在遥感领域中,为了研究各种不同地物或环境在野外自然条件下的可见和近红外波段反射光谱,需要适用于野外测量的光谱仪器。地物光谱仪在户外主要利用太阳辐射作为照明光源,利用响应度定标数据,可测量并获得地物目标的光谱辐亮度 利用漫反射参考板对比测量,可获得目标的反射率光谱信息。实验过程及结果本实验旨在理解不同干旱胁迫下水稻基本型的表现,测量了10种在不同干旱威胁水平下导致相对含水量(RWC)不同的水稻的光谱数据,如图1所示。图1该实验显示了不同干旱胁迫下水稻的反射率模式。1) 在水稻含水量(RWC)降低时,由于1400nm和1900nm这两处水吸收特征峰减弱,导致近红外区域反射率增加。2) 对于350-700nm波长区域也有着类似的变化,在叶绿素a和叶绿素b的吸收范围中,反射率随着RWC降低而升高。3) 其次,随着RWC的降低,1400-1925nm波长向较短波长移动,且反射率增加。4) 在810-1350nm的海绵状叶肉中的散射也反映出反射率随RWC降低而增加的相同趋势。5) 最?后,在1100-2500nm波段位置的吸收也是一个强烈的吸收区域,随着RWC降低,叶片枯萎主要通过新鲜叶片中的水,其次是通过如蛋白质、木质素和纤维素的干物质而变得更加明显。结论这项实验的结果表明不同干旱威胁下的水稻的光谱反射率具有明显且规律的特征。因而可根据特征位置的差异建立预测模型,在精?准的模型分析下定量的分析出水稻含水量乃至干旱威胁程度,最终用于开发抗旱水稻品种的研究,为我国的农业生产作出巨大的贡献。
  • 干货分享:酶标仪在植物对逆境胁迫应答中应用
    干货分享:酶标仪在植物对逆境胁迫应答中应用植物生长在开放的自然环境下,不可避免的被迫遭受和应对各种各样恶劣的生存环境,如干旱、盐害、低温、高温和病虫害等,这些不良环境统称为植物逆境或植物胁迫。随着全球环境的日益恶化,各种逆境胁迫因子对植物正常生长和发育的影响日趋严重,也是造成粮食作物和其它经济作物产量和品质下降的主要原因,成为制约现代农业发展的重要因素。植物为了适应各种胁迫环境,经过漫长的进化过程,产生了一系列对抗环境变化的能力,即抗性。植物抗性是绝大多数植物响应环境胁迫的普遍方式,植物抗性可以帮助植物提高对逆境的适应能力,但它是有一定限度的,如果逆境变化过强超出了植物的耐受范围,逆境胁迫会导致植物直接进入衰老和死亡。因此,植物对逆境胁迫的反应一直是植物科学领域的研究前沿。图1:植物与病原互作中的免疫反应人们已经发展出很多检测手段来探索和揭示植物免疫机制和植物抗逆机制,包括高通量测序技术、显微成像技术、色谱-质谱联用技术等,其中酶标仪检测技术作为一种高通量微孔板检测技术,且操作简便的方法,在生物医学、药物研发、农业和微生物学等领域得到了广泛应用。MolecularDevice公司的酶标仪产品可为植物抗逆领域的科学研究提供可行和简便的实验方案。针对钙信号检测,ROS信号检测,定量检测及动态曲线检测,MD都有相对应的完善的解决方案。Flexstation3可以用来检测钙信号,标配5大检测功能并内置自动移液系统,Flex快速动态监测模式,时间间隔最低达到毫秒级,轻松追踪从诱发到衰减完整的钙信号。使用SoftMaxPro软件的PeakPro分析功能,可对钙瞬变和钙振荡的信号进行峰频率、峰宽度、峰数目、峰上升时间及衰减时间等多个峰值属性进行分析。针对ROS信号检测,我们推荐多功能检测酶标仪,如SpectaMaxi3x和SpectaMaxiD系列,这几款仪器都可以配置自动双注射器,既能进行比色法和荧光强度测定,又能进行快速发光反应检测。针对定量检测,SoftMaxPro软件内置21种曲线拟合方式,可用于多种酶活分析和荧光定量分析。针对动态曲线检测,SoftMaxPro软件预置多种动力学参数,可一键输出最大速率、斜率、最大/最小时间和曲线下面积等分析。
  • Resonon | Resonon Pika L在干旱胁迫下小麦叶绿素快速无损评价方面的应用
    小麦作为人类重要的粮食来源之一,你对它的印象是什么?是夜来南风起,小麦覆陇黄的生机景象,还是大麦干枯小麦黄,妇女行泣夫走藏的悲切画面?风吹麦浪的一片金黄往往让人神往,然而随着全球气候的变化,干旱逐渐开始威胁小麦的生长及产量,各地小麦纷纷减产,继而引起价格的上涨。久旱麦粒细,终久不成穗......如今,小麦在干旱环境下的生存和适应能力备受关注。叶绿素作为植物生长的基本生化过程之一,与干旱适应性之间的关系引发了广泛的研究兴趣。下面这篇论文聚焦干旱胁迫下小麦的叶绿素含量,通过研究一种新型的监测方法,有望提高对小麦叶绿素含量评估的准确性,对推动粮食安全与生态环境的平衡发展具有重要意义。Resonon Pika L在干旱胁迫下小麦叶绿素快速无损评价方面的应用研究背景小麦是对全球粮食安全至关重要的主要粮食作物。然而,小麦作物遭受着许多非生物胁迫,包括低温、干旱、高温和干热风,这强烈影响其生长、发育和生产力。干旱是世界范围内最严重的非生物胁迫之一,可显著降低小麦的分蘖数、每穗粒数和千粒重。2021年,美国和巴西都遭受了历史性的严重干旱,这使全球粮食价格上涨至近十年来的最高水平。因此,有效监测小麦生长过程中干旱胁迫的影响对提高产量、品种和粮食安全至关重要。叶绿素是植物光合作用的基础,直接决定植物净初级生产力和碳收支,叶绿素含量可以反映植物的生长状况。而干旱胁迫会降低作物的叶绿素含量,破坏光合机制,抑制其生长,最终降低产量。干旱胁迫下作物叶绿素含量的变化程度与抗旱性密切相关,因此,监测小麦叶绿素含量可为小麦的光合作用和抗旱性提供关键信息。传统的叶绿素含量测定方法包括分光光度法和使用手持式叶绿素含量仪,这些方法使得叶片破坏程度大、效率低,不利于大规模测定小麦叶绿素含量。而与传统方法相比,高光谱成像技术可以快速、无损、高效地测定植物叶绿素含量。此外,高光谱图像包含丰富的光谱信息,可用于精确的农业研究和建立复杂的数学模型。近年来,高光谱成像技术在植物监测中的应用发展迅速,广泛的研究主要集中在开发基于光谱指数的模型来估计叶绿素含量。然而,少量的敏感波段并不能充分代表所有的高光谱信息。此外,大多数研究使用的小麦品种较少,忽略了多品种间的异质性。因此,以往模型对其他系统的适用性受到限制,该模型对大规模叶绿素含量和抗旱性的评估无效。研究过程基于此,在本研究中,来自中国西北农林科技大学的一组研究团队以中国阳岭区(108◦ 4 0 E,108◦ 160E,34◦ 160N)为研究区,对新作物品种进行试验。2021年10月21日,在一个钢架棚内共种植335个小麦品种(共2010个叶片样品),并将它们置于不同的土壤含水量条件下,采用土壤钻探法测量0.5m深度的土壤含水量。再在每个品种中采集了6个新鲜的旗叶样本,在实验室内利用Resonon Pika L 高光谱成像系统采集小麦叶片的高光谱图像数据,同时利用SPAD-502 Plus叶绿素计测定小麦旗叶的SPAD值(反映叶绿素含量)。对高光谱图像进行平滑处理(使用Savitzky-Golay滤波器)、一阶导数处理。分析控制和干旱胁迫下小麦灌浆期旗叶的高光谱特征及其与SPAD值的相关关系,用逐次投影算法(SPA)识别特征波段,最后采用机器学习方法构建了四种回归模型,包括简单线性回归(SLR)、最小绝对收缩和选择算子回归(LASSO)、岭回归(RR)和随机森林回归(RFR)模型,并检验模型效果,以确定快速叶绿素含量估计模型的准确性,最终建立一种快速、无损、准确、广泛适用的方法来评估小麦叶绿素含量、光合作用和抗旱性。不同土壤含水量条件下小麦叶片的高光谱曲线和单波段高光谱图像(对照处理CK和干旱胁迫DS条件下)。叶片高光谱与SPAD值的相关性分析及拟合结果。(A,B)光谱反射率和一阶导数与SPAD值的相关性;(C,D)基于549 nm光谱反射率和735 nm光谱一阶导数的简单线性回归(SLR)分析;(E,F)基于549 nm处反射率和735 nm处一阶导数的SPAD预测值和实测值的拟合结果。结果基于不同数据集和模型的SPAD预测值和实测值的比较。(A-C)全波段高光谱反射率的LASSO、RR和RFR模型;(D-F)全波段高光谱一阶导数的LASSO、RR和RFR模型。基于全波段高光谱反射率模型,对不同土壤含水量条件下小麦叶片SPAD预测值和实测值的拟合结果。(A-C)控制条件下的LASSO回归、RR和RFR模型;(D-F)干旱胁迫条件下的LASSO回归、RR和RFR模型。(A,B)由549 nm反射率和735 nm一阶导数估计的叶片水平上的SPAD值图。基于光谱和图像特征数据集的RFR模型结果。结论本研究利用不同土壤含水量条件下大规模小麦品种的高光谱图像分析,确定了叶片叶绿素含量快速估算模型的准确性。对叶绿素含量估计最敏感的波段在可见波段(400-780nm),相关分析表明,最佳波段位于541、549、708和735 nm附近,549 nm处的高光谱反射率和735 nm处的一阶导数与SPAD值的相关性最强。SPA结果表明,在536、596和674 nm处的波段是估计SPAD值的最佳波段,在756和778 nm处的一阶导数对估算相对叶绿素含量最有用。结合光谱特征和图像特征可以提高干旱胁迫小麦SPAD值的估算精度(RFR模型最优性能:R2 = 0.61,RMSE = 4.439,RE = 7.35%)。总之,本研究建立的模型可以有效地评价小麦叶绿素含量,并为了解光合作用和抗旱性提供依据;本研究建立的技术方法具有巨大潜力,可为小麦及其他作物的高通量表型分析和遗传育种提供参考。
  • 植物重金属创新科研平台成果:曼陀罗镉胁迫研究
    2005年~2020年,NMT已扎根中国15年。2020年,中国NMT销往瑞士苏黎世大学,正式打开欧洲市场。国内科研人员基于自主底层核心技术——NMT非损伤微测技术,建立的“植物重金属独有创新科研平台”,已经取得了近百项研究成果,联盟将持续为您展示此平台成果案例。联盟已开始提供“植物重金属独有创新科研平台”的建立服务,咨询请联系中关村NMT联盟期刊:农业资源与环境学报标题:曼陀罗对镉的吸收及其亚细胞分布研究样品:曼陀罗检测指标:Cd2+作者:河南农业大学资源与环境学院杨素勤、张彪摘 要为研究曼陀罗对重金属镉的耐性机制,以前期筛选的曼陀罗(Datura stramonium L.)为试验材料,通过水培方式探究镉(Cd)胁迫下曼陀罗对Cd的吸收累积特性及其在植株体内的亚细胞分布特征。结果表明:介质中Cd无论低浓度还是高浓度,曼陀罗各部位的Cd含量都表现为根茎叶,但迁移系数差异不显著。曼陀罗根系Cd2+ 流速在不同位置具有显著差异,其中分生区和伸长区的Cd2+ 流速显著大于根冠区和成熟区。当介质中Cd浓度由0.1 mgL-1增至2.5 mgL-1时,细胞壁和细胞液中Cd含量之和所占比例显著增大。研究表明,曼陀罗根系对Cd2+ 的吸收主要集中在分生区和伸长区,当介质中Cd浓度较低时,根系中细胞壁对Cd向上运输的限制及茎叶中细胞液对Cd的区室化起重要的作用 当Cd浓度较高时,根部细胞各组分中细胞液所占比重增加,Cd由根系向上迁移,此时茎叶中细胞壁对Cd的固定作用增强,其可能是曼陀罗耐受高Cd胁迫的机制之一。
  • NanoTemper用户之声 | 探访中国农业大学-植物应答盐碱胁迫的分子机制
    引 言2023年,NanoTemper正式开通了用户之声系列活动,目的是为了分享更多用户的实际应用案例和心得体会,希望能帮助到更多的研究者解决问题。在生命科学领域,微量热泳动(MST)技术已被广泛及高度应用到各项行业,而Monolith分子互作检测仪凭借其优异表现,不断助力科研人员在CNS上发表优质的重磅文献近百篇。本期,我们采访到了来自中国农业大学的杨永青副教授,针对他们的植物应答盐碱胁迫的分子机制这个研究方向进行了深入采访。如果您在分子互作方面同样遇到一些问题,不妨试试MST技术,希望带给大家给多的启发和帮助。来自用户的反馈 NanoTemper 用户介绍 中国农业大学姓名:杨永青 副教授在用仪器:Monolith分子互作检测仪Q1用户背景介绍杨永青副教授从2001-2006年在北京林业大学读博士。2006-2010年在北京生命科学研究所做博士后,2010年进入中国农业大学工作。主持和参与国家自然科学基金重点项目,面上项目,国际合作项目,国家科技部973项目和农业部转基因专项等。获得授权专利4项。在Mol Plant,Nat Commun,Plant Cell,New Phytol和JIPB等高水平学术期刊上发表SCI论文30余篇。Q2请介绍一下您的研究内容我们长期从事植物应答盐碱胁迫的分子机制。盐碱胁迫会引起离子胁迫和渗透胁迫。离子胁迫是影响植物产量的主要因素。植物通过SOS途径将细胞内盐离子外排出去,SOS蛋白的转运依赖于质子ATPase建立的质子梯度,但具体如何调控机制不清楚。因此,我们主要研究的方向是植物应答盐碱胁迫下离子平衡调控的具体机制,并取得了突破性进展。我从2013年左右了解到Monolith,大概统计了一下,近几年发表的文章中,至少有7篇用到了MST技术进行互作研究。在进行抗盐碱机制研究中,会涉及到质子泵,离子运输和信号传递等,进行的互作检测的分子类型也很丰富,包括蛋白质与蛋白质,蛋白质和有机小分子,蛋白与无机离子等,这些互作都可以在Monolith上完成快速检测。Q3请问Monolith分子互作检测仪如何满足您的研究需求?在盐碱胁迫的机制研究中,会涉及到很多类型的分子,如蛋白和蛋白,蛋白和小分子,甚至是蛋白和无机离子的互作,都可以使用MST技术完成检测,而且MST的样品用量少,可以大大减少实验时蛋白提取的工作量。比如说在进行Ca2+蛋白传感器SCaBP3蛋白参与碱胁迫响应的分子机制文章投稿时,The plant cell的reviewer提出需要证明SCaBP3与质膜H+-ATPase AHA2的互作,并且推荐ITC的方法。我们在进行ITC检测尝试时发现,该方法需要大量的蛋白,但每次蛋白的提取量为1-2mg,只可以做1-2次ITC实验,且无法进行重复。而MST方法检测的蛋白用量少,进行一次MST实验,仅需要18ng AHA2和200μg SCaBP3,节约大量样本和时间成本,因此我们采用了MST完成了该组互作实验,并顺利发表文章。使用MST检测SCaBP3和AHA2 C的互作https://doi.org/10.1105/tpc.18.00568Q4您认为Monolith分子互作检测仪有哪些优点?分子互作检测方法对蛋白用量非常少,比如在进行蛋白SCAB和磷脂分子PI3P的Kd检测2时,MST实验仅需要10nM, 160μL的SCAB-蛋白,也就是130ng。这组研究同时进行了PLO(Protein-lipid overlay assay)实验,但该实验流程较为复杂:需要1小时进行干膜,1小时进行SCAB蛋白孵育, 然后通过进行2小时的免疫印迹的方法检测,操作熟练的情况也需要4小时。但每次MST检测也只要15min,这项研究中涉及到两组,也就是检测只需要30min即可完成。因此,MST这种方法极大的提高了实验效率。MST检测SCAB1与磷脂分子PI3P的亲和力https://doi.org/10.1093/plcell/koab264Q5您对NanoTemper售后服务的印象?NanoTemper技术团队一直能与我们进行快速地交流,及时解答问题。每年都会有线上和线下不同专题的培训活动,能够让实验室一届届学生快速掌握MST的实验流程,迅速开展相关实验,我们十分满意。
  • 监测前沿交流 | 高风险的微污染物——多重人为胁迫增加了大型城市淡水生态系统的风险
    第一作者:陈苗通讯作者:金小伟、徐建通讯单位:中国环境监测总站、中国环境科学研究院图片摘要成果简介近日,中国环境监测总站金小伟教授级高工团队与中国环境科学研究院徐建研究员团队合作在环境领域著名学术期刊Journal of Hazardous Materials上发表了题为“Micropollutants but high risks: Human multiple stressors increase risks of freshwater ecosystems at the megacity-scale”的研究论文。该文研究了大型城市(北京市)淡水生态系统中包含农药、PPCPs、非法药物和工业化学品在内的133种微污染物对不同营养级水生生物的生态风险,考查了不同空间尺度土地利用对生态风险的影响,并利用结构方程模型(SEM)分析了多重胁迫对微污染物生态风险的效应,定量了人类活动和气候条件对微污染物风险效应的相对权重。该结果说明淡水生态系统中微污染物的生态风险不可忽略,气候、土地利用、水文条件等因素均会影响微污染物的生态风险,在进行水域管理时必须综合考虑多重胁迫因素。引言人类世以来,淡水生态系统越来越多的受到人类活动的直接或间接影响。气候变化、水文调节、土地利用和化学污染物是威胁河流生态系统结构和功能的主要因素。同时,随着土地利用和城市化的加剧,许多淡水生态系统正面临着生物多样性丧失和功能改变。除土地利用外,水环境中的有机微污染物也因其普遍分布和潜在的生态风险而引起广泛关注,长期接触微污染物会对水生生物和人类健康构成重大风险。在流域尺度的自然环境中,多种复杂的胁迫因素相互作用,对淡水生态系统造成破坏,很难确定其主要驱动因素。已知有机污染物与城市、耕地等人类土地利用有关,然而,以前的研究侧重于定性探索,缺乏对土地利用与多种微污染物暴露模式或生态风险之间的定量研究。以往对流域微污染物的研究主要集中在环境暴露、毒性和潜在生态风险。部分研究侧重于单一类别微污染物或某类污染物与土地利用之间的定性关系,而忽略了土地利用的多尺度影响。先前的研究没有确定土地利用和气候条件对多类型微污染物风险效应的相对权重。本研究主要关注大型城市淡水系统中微污染物的分布模式、生态风险及其受气候和人类活动的影响效应,特别是土地利用的多尺度效应及多重胁迫的影响,以期为流域尺度水域治理和管控提供有效的保护策略。图文导读微污染物的分布特征图1 北京市地表水中13类微污染物的浓度(a,*:P枯水期;c,e.平水期),不同字母表示显著差异(P有机磷酸酯(OPEs)抗病毒药(ANVIs),枯水期平均浓度分别为483、225和150 ngL−1。不同行政区域和河流中微污染物的分布和相对组成不同。南部区域的浓度明显高于北部区域,这与人类活动和污水处理厂分布显著相关。微污染物的生态风险图2 不同类别微污染物对不同营养级水生生物造成风险的比例(a.枯水期,b.平水期)。根据平均浓度(c)和最大浓度(d)确定的优控污染物(TUs1)在平水期,96.7%、100%和100%区域的藻类、无脊椎动物和鱼类受微污染物的慢性影响,这一比例高于枯水期(分别为41.7%、98.3%和100%)。在平水期,8.3%、33.3%和1.7%区域的藻类、无脊椎动物和鱼类处于高风险,而枯水期的比例分别为11.7%、3.3%和0%。有机磷农药(OPPs,杀虫剂)、三嗪类农药(TPs,除草剂)和OPEs占鱼类、藻类和无脊椎动物风险的最大比例,在枯水期分别占47.9%、46.6%和 56.5%。与平水期相比,不同的是拟除虫菊酯对鱼类风险的占比最大(图2a-2b)。这些结果表明,微污染物是威胁水生生物和生态系统的重要因素。根据微污染物的平均浓度,对其生态风险进行排序(图2c-2d)。18种微污染物被确定为优控污染物,其中高风险和中风险分别有7种和11种。TU分别为445.9、300和182.4的λ-氯氟氰菊酯、六嗪酮和磷酸三(2-乙基己基)酯(TEHP)的风险最大,验证了农药和OPEs的潜在风险。此外,敌敌畏、吡虫啉、毒死蜱和三(1-氯-2-丙基)磷酸酯(TCPP)表现出较高的环境风险。该优控清单有助于管理和控制北京市甚至其他类似大型城市地表水中的微污染物。不同空间尺度土地利用对生态风险的影响图3 枯水期(a、b和c)和平水期(d、e和f)河岸带不同尺度(0.1~15km)内耕地、不透水表面和植被地与藻类、无脊椎动物和鱼类生态风险的关系研究了不同空间尺度土地利用对不同营养级水生生物慢性风险的影响(图3)。当河岸带缓冲区分别超过5 km和2 km时,耕地对无脊椎动物和藻类的慢性风险有显著影响(p)(图3b和3c),平水期影响最大的是缓冲区范围分别为1 km、2 km和5 km(图3e)。对于植被地,所有尺度缓冲区的土地利用(宽度为0.1 km的缓冲区除外)对慢性风险表现出显著的负效应(p和3f)。河岸带缓冲区中大于2 km的土地利用类型对三类水生生物的慢性风险有显著影响,表明太宽泛的河岸带缓冲区范围并不能解释当地的污染状况。在规划土地利用策略时,必须考虑最佳河岸带缓冲区,这有利于以较低成本获得理想的生态效益。图4 结构方程模型显示的气候条件和人类土地利用对藻类、无脊椎动物和鱼类慢性风险的直接和间接效应(a)及相应的直接效应、间接效应和总效应系数(b)利用SEM确定了人类土地利用和气候条件对三种不同营养级水生生物生态风险的直接和间接效应(图4,χ2=14.784,df=17,CFI=1,RMSEA=0.000)。人类土地利用对水质参数(WQPs)和新污染物浓度有显著的正效应,尤其是对NH3-N(标准化路径系数β = 0.40, Pβ = 0.87, Pβ=0.91,PP种优控污染物,该清单可能有助于大型城市的微污染物管理和控制。不同空间尺度土地利用对不同营养级水生生物的慢性风险效应不同,其结果对规划土地利用管理和流域生态保护具有重要意义。多重胁迫因素,包括气候条件、污染排放,尤其是人类土地利用,影响着微污染物的生态风险。在控制流域内的微污染物时,有必要同时考虑这些多重因素。然而,气候变化是一个复杂而长期的影响,它与污染物之间的相互作用可能在短期内不明显。未来的研究可以更多地关注微污染物与长期气候变化之间的相互作用。淡水生态系统中多重压力源的相互作用仍然存在很大的不确定性,在以后的研究中应该重视这些相互作用的机制研究。本项目得到了国家自然科学基金委和国家重点研发计划的资助。
  • 美国SPECTRUM发布新产品TDR350 土壤水分温度电导率三参数测定仪
    美国SPECTRUM发布新产品TDR350 土壤水分温度电导率三参数测定仪。该土壤三参数测定仪具体介绍如下:TDR土壤水分温度电导率三参数测定仪TD350利用可靠的时域反射技术,能够对土壤水分变化全量程的进行精确测量。通过新的功能改进,能够为优化草皮提供精准测量和更加稳定的性能表现。能够对土壤EC进行测量,修正土壤水分读数。一键获取土壤水分读数,多种探针长度可以让您更好的测量目标区域数据。 TDR土壤水分温度电导率测定仪TD350产品特点:提高土壤水分测量精度(体积含水量)能够测量EC值测量草皮表面温度行业独家背光显示内部集成蓝牙和GPS模块能够保存超过50000条含有GPS的测量记录使用改进后的伸缩固定支架,调整探杆长度。6435 TDR 350 complete with case整套设备 TDR土壤水分温度电导率测定仪TD350可选附件红外温度传感器行业独家设计将土壤水分仪与红外温度测量相结合,使困难的测量变得更见快捷,简单容易实现。能够与TDR350很方便的连接高度准确的瞬时红外温度测量,能够读到冠层或土壤表面的温度温度数据与土壤水分、地理信息相结合无需测量土壤水分也可以得到目标温度能够快速准确的测量冠层表面的热量和萎蔫胁迫3676T TDR350红外温度传感器 TDR土壤水分温度电导率测定仪TD350中国总代理:南京铭奥仪器设备有限公司
  • LI-2100 | 基于稳定同位素分析毛乌素沙地东北部不同林龄人工沙柳的水分利用来源
    近年来,全球环境问题日益突出,资源的合理利用和环境的保护已成为全人类共同面临的挑战。水分是生命的基础,对于植物的生长发育和生态系统的稳定运行起着至关重要的作用。然而,人类的过度开采和污染已导致严重的水资源短缺、土壤荒漠化等问题。沙柳作为一种生长在贫瘠土壤和干旱地区的植物,具有很强的水分利用能力和环境适应性。沙柳生长迅速,枝叶茂密,根系繁大,固沙保土力强,是中国沙荒地区造林面积最大的树种之一。同时,它长而发达的根系,能够迅速吸收土壤中的水分,高效利用水资源。其表面一层厚厚的叶蜡,也能够减少水分的蒸发和流失,有效避免土壤干燥和水分的浪费。因此,通过对沙棘的深入研究和广泛应用,我们可以有效地解决环境保护的问题。接下来这篇相关论文,我们来了解一下沙柳的水分利用来源。基于稳定同位素分析毛乌素沙地东北部不同林龄人工沙柳的水分利用来源沙柳具有很好的应对非生物胁迫(如干旱、寒冷、低肥力)的能力,已广泛引入毛乌素沙地东北部以防风固沙及改善生态系统功能和服务。然而,早期引入的沙柳出现了退化和枯死现象。预计由于气候持续变暖和人为干预增加,沙柳人工灌丛将出现更严重的干旱胁迫。鉴于人类世日益严重的水资源短缺和土壤荒漠化的持续扩大。了解植物与土壤水分关系并实施合理的水分管理策略,必须确定人工植被在沙漠生态系统中的水分利用模式。然而,对于不同发育阶段沙柳的特性、调控和水源差异等研究还知之甚少。基于此,为确定毛乌素沙地圪丑沟小流域(38°11′–38°53′ N,109°21′–110°03′ E)不同林龄(6年、12年和18年)人工沙柳水分利用模式的季节变化和控制因素,揭示老化沙柳枯死的潜在机制,理解土壤水-植物的关系和人工植被的生态适应性。来自中国科学院地理科学与资源研究所的研究者们于2019-2021年5-10月(5、6、10月为旱季;7、8、9月为雨季)植物生长季进行了相关研究。试验开始前,作者采集了土壤样品,确定其土壤颗粒组成,总N含量(TN)及总P含量(TP)。采集了根系样品,确定植物根系分布。试验期,采集了0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-90 cm、90-120 cm、120-150 cm、150-200 cm、200-250 cm及250-300 cm土壤样品,将其分为两部分,一部分用来测定同位素,一部分用来测定土壤含水量(SWC)。同时采集了植物木质部样品。并于降水事件后收集降雨,采集降水量和气温数据。通过计算土壤干燥化指数(SDI)描述土壤水分亏缺状态。利用LI-2000植物土壤水分抽提系统(北京理加联合科技有限公司)提取木质部和土壤中的水分。利用Picarro L2130-i水同位素分析仪确定土壤水及降水的δ18O和δ2H。同时确定木质部水的δ18O和δ2H。最后通过MixSIAR模型区分并量化植物水源。【结果】试验期降水δ2H和δ18O(c)及降水量与δ2H/δ18O之间的关系(d)。生长季土壤水δ2H和δ18O的深度和时间分布。潜在水源对沙柳水分吸收贡献率的季节性变化。【结论】在整个生长季,6年沙柳60%的水源来自于0–120 cm土壤层。相比之下,12年和18年沙柳具有更大程度的生态可塑性,分别从旱季120-300 cm(71.93%)和40-200 cm(68.91%)水源转变到雨季的0-120 cm(65.09%和56.14%)水源。根系和土壤含水量垂直分布的变化是影响不同林龄沙柳水分利用模式季节性变化的主要因素。18年林分中,严重的土壤干涸和死根削弱了老化沙柳的生态可塑性,降低了其吸收深层水(200-300 cm)的能力,从而导致沙柳退化。因此,野外管理措施,例如(i)通过沙柳退化枝条覆盖地面以减少土壤水蒸发;(ii)使成熟沙柳稀疏以减少水分消耗;(iii)通过对最佳植物密度或生物量进行建模来确定植被阈值,以指导所研究地区的未来植被恢复。在这项研究中,针对沙柳拟议的管理实践可以为世界其他沙漠地区相似林龄人工恢复植物的水分利用策略提供参考。
  • “针叶气孔导度低,不好测?”这都不是事!LI-COR发布了LI-600N针叶/狭叶荧光-气孔测量仪
    2020年,LI-COR公司开发出LI-600荧光-气孔测量仪,凭借其准确的数据,高效的测量能力,迅速得到了学术界的广泛认可。然而,LI-600并不适用于针叶测量。为此LI-COR潜心钻研,于今年正式发布了LI-600N针叶/狭叶荧光-气孔测量仪。下面,咱们就一起来了解一下吧!LI-600N 针叶/狭叶荧光-气孔测量仪“嗖的一下,测量完毕”5-15s测量针叶或狭叶的气孔导度和叶绿素荧光参数。最适合大样本调查,不改变环境条件:如光照、气温、CO2浓度、VPD等。“Perfect method results to accurate data ”开路差分式测量原理(详见下文)。“你设标准,我采数据”仪器会根据用户预先设置的稳定性标准智能Log数据。“单手持握,一键采集”全机仅重1.46斤,仅需点击一个按键,就可以完成对叶片蒸腾速率、气孔导度、叶绿素荧光参数的同步测量。开路差分式测量针叶/狭叶气孔导度首先,LI-600N测量进出样品腔室的空气流速和水汽浓度来量化叶片蒸腾速率E。之后,根据蒸腾速率E和叶片内外的水汽浓度梯度,计算叶片对水汽的总导度gtw。最后,将总导度 gtw中的叶片边界层导度gbw扣除,得到叶片的气孔导度gsw。“针叶气孔导度低,不好测?” 直接上数据!图1. 温室生长的4株不同落叶松(Pinus taeda)苗木;光合有效辐射150-200 µ mol m-2 s-1 ;两种水分处理:充分灌溉(WW)和水分胁迫(WS);n=4。图2. 使用LI-600N,在晴天测得的Pinus mugo针叶的气孔导度(gsw)和PSII的量子产率(PhiPS2),n=3。图3. 在光强为670 µ mol m-2 s-1时,对温室生长的Buffalograss(Bouteloua dactyloides)单叶进行的Multiphase Flash&trade (MPF) 测量。LI-600N,让我们有能力更准确、快速的评估针叶/狭叶的气孔导度!
  • 如何测量污水中的水分含量?
    近年来,全球变暖、空气/水污染等环境问题引起了国际社会的广泛关注。 为什么我们需要测量污水中的水分含量? 近年来,全球变暖、空气/水污染等环境问题引起了国际社会的广泛关注。 世界多地政府已颁布相应的法律和法规来保护我们的环境。 在水污染控制领域,城市污水处理是一个重要方面。 通常,废水经过水处理过程产生污泥,一种半固体浆液。 然后将污泥脱水,然后在垃圾填埋场处置。 从两个角度来看,快速测定水分含量在废水处理过程中至关重要。 第一,污泥的质量需要符合规定。 法规中明确规定了脱水后污泥的含水率要求。 例如,在中国国家标准中,污泥含水率需要低于80%。 处理含水量大于 80% 的污泥可能面临严重的行政处罚。 第二,废水处理成本与固体重量直接相关。 对于脱水 2000 平方米污泥的工厂,-0.5% 的固体重量变化可能每年可节省数万美元的絮凝剂成本。 因此,准确测量废水和污泥中的水分含量至关重要。 如何测量污水的水分含量? 测量废水中水分含量的标准方法是烘箱法,持续至少几个小时。 但是,使用快速水分测i当以,只需 5-20 分钟。 更好的是,不需要根据湿重和干重计算水分含量。 为了确保准确测量废水中的水分含量,我们需要特别注意两件事。 首先,废水是一种含有悬浮固体的液体物质。 良好的样品制备过程至关重要。 其次,能够提供准确且可重复的测试结果的功能强大的水分测定仪也是一个关键因素。 样品制备1. 采样 从废水罐收集样品。 样本需要具有代表性。 2. 样品制备 收集样品后,小心混合样品直至其均匀状态,然后将其放置在样品杯中。 使用滴管或者移液器从烧杯中移取最具代表性的样品。 3. 样品铺至在玻璃纤维滤纸上 当我们将液体样品放在盘上时,由于液体的表面张力,它往往会在盘上产生液滴形状。 这会阻止水分排出,导致测量过程缓慢。 建议使用玻璃纤维滤纸。 滴在滤纸表面,表面张力降低,总表面积增加,这确保了更快的测量过程和可重复的结果。 快速水分测定仪 良好的样品制备只是成功分析水分的一部分。 可靠的水分测定仪是另一个关键因素。 客户选择奥豪斯 MB120 用于他们的水处理过程,因为它能够获得准确、可重复和快速的测试结果。奥豪斯 MB120 提供卤素加热系统,最高加热温度为 230°C。 这实现高效烘干。 此外,奥豪斯 MB120 具有 0.01% 的可读性和 0.015% 的重复性,确保了准确和可重复的测试结果。 并且,奥豪斯 MB120 上的全彩触摸屏显示详细信息,可实现非常简单轻松的人机交互。 综上所述,奥豪斯MB120 具有良好的样品制备能力,可提供快速、简单和可靠的水分分析体验。准确的水分含量大大有助于废水处理设施的成本节约和高效运行。
  • LI-2100 | 干旱区河岸湿地优势种植物的水分利用模式
    近日,强冷空气在山西、宁夏和陕西等地凶猛登陆,带来了降温降雪的天气。没有冤情的四月飞雪,大自然再一次向人类展现了它的深邃。除了突如其来的降雪,大自然赋予的特殊天气,还有极端而持续的干旱。在干旱区,由于水资源缺乏,植物的生存和生长受到严重胁迫,促使生态环境进一步恶化。为了应对干旱气候,治理生态环境,相关的研究数不胜数。基于干旱区河岸湿地这一特殊的生态系统,今天我们来了解一篇研究植物水分利用模式的论文。干旱区河岸湿地优势种植物的水分利用模式植物水分循环是研究陆地生态水文学的关键环节。在干旱区,由于有限降水和强烈蒸发,水资源是影响植物生存、生长和植被恢复可持续性的重要限制因素。近年来,由于高温和干旱等极端天气事件更加频繁,土地退化加剧,使河岸湿地生态系统面临降水减少、不同程度水位下降等干旱问题。极端干旱会降低水资源的可利用性和植被生产力,并给植物带来不可逆转的死亡风险。因此,了解植物水分利用模式可以揭示植物的生存策略和对不断变化的水文气候条件的反应,这是良好的生态管理和植被恢复的先决条件。湿地是连接水域生态系统和陆地生态系统的功能过渡区,其生态功能非常突出。因此,定量研究河岸湿地水分来源、补给途径及其植物水分利用模式,是了解湿地生态水文循环的前提条件,将为干旱区湿地环境治理和生态安全提供理论依据与决策支持。干旱区是全球生态系统的的重要组成部分,河岸湿地具有水源供给、水文调节和土壤保持等生态功能。研究人员选取干旱区典型河岸湿地的优势种植物为研究对象,测定了降水、土壤水、木质部水和地下水的氢氧稳定同位素组成(利用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统(北京理加联合科技有限公司)提取土壤和木质部中的水分),利用这些数据拟解决以下问题:(1)阐明优势种植物水分利用模式的季节变化;(2)明确两种优势种植物水分利用模式的差异。本研究将有助于了解河岸湿地生态系统中植物-土壤-水关系的机制,旨在为干旱区河岸湿地生态系统恢复与重建提供理论依据与决策支撑。图1 (a)和(b)代表研究区域及采样点空间分布。(c)为东滩湿地,(d)为旱柳,(e)为紫翅猪毛菜。【结果】图2 紫翅猪毛菜(a)和旱柳(b)0-100 cm土壤水中δD和δ18O值的季节变化。垂直虚线表示木质部水的同位素组成。误差条表示标准误差。图3 潜在水源对猪毛菜(a)和旱柳(b)贡献百分比的月变化。图4 水体氢氧稳定同位素组成的关系。图中还显示了全球大气水线(GMWL,红色虚线)、局地大气水线(LMWL,黑色虚线)和土壤水线(SWL,黑色虚线)。(a)、(b)为紫翅猪毛菜,(c)、(d)为旱柳。图5 潜在水源对紫翅猪毛菜和旱柳水分来源贡献。【结论】水分来源及其植物水分利用模式是决定湿地植物区系组成、种群分布格局的关键因子,已成为干旱区受损湿地植被保护与恢复急需解决的关键问题。因此,本文基于稳定同位素技术研究降水、土壤水、植物水和地下水的同位素组成,探究不同水分来源对河岸湿地植物水分利用的贡献率。土壤水、植物水和地下水都位于大气降水线附近,说明降水对各水源均有补给作用,但并不显著。在该研究区,草地土壤蒸发强度大于林地。地表蒸发影响0-60cm土壤水,大于80cm的土壤水与地下水存在水力联系。Iso-Source结果表明,紫翅猪毛菜主要利用0-60 cm土壤水,对地下水利用率较低,平均值仅为7.14%。降水对紫翅猪毛菜的贡献比例存在显著差异(10.3%-46.5%)。9月份降水对紫翅猪毛菜吸水贡献率最大,这与9月份的降水高峰有关。持续从浅层土壤获取水分的紫翅猪毛菜可能难以在极端干旱条件下生存。旱柳表现出明显的吸水模式,主要利用20-100cm土壤水和地下水。随着季节的推移,其水源逐渐从浅层转变为深层,表明旱柳对于水分利用具有较强的可塑性和适应性。然而,由于旱柳能够持续从深层土壤和地下水中获取水分,因此可能减弱湿地水土保持能力,造成生态负面影响。建议减少种植密度,进行适量灌溉,有利于旱柳在干旱环境中的最佳生长。今后在干旱地区进行人工湿地植被恢复和重建中,应选择根系分布不一致的树种进行混交栽植,以合理利用水资源、维持湿地生态系统的稳定性。研究结果将有助于更好地了解植被恢复计划(人工林地和天然草地)对干旱区河岸湿地水文过程的影响,并为植物物种选择和水资源管理提供参考依据。
  • 万深发布万深PhenoGA-F田间作物表型分析测量仪新品
    万深PhenoGA-F田间作物表型分析测量仪Instrument for Measuring plant phenotype — Model PhenoGA-F一、概述:基因型、表型和环境是遗传学研究的铁三角。表型(性状)是基因型和环境共同作用结果,而基因型与表型之间有着多重关系。研究者用测序和基因组重测序来评估等位基因差异定位数量性状等已变得很普遍,但其需大量性状数据来佐证。然而这类分析测量的结果受人员、工具和环境等的干扰很大,还会损伤到植物。故迫切需要高效、准确的万深PhenoGA-F田间作物表型分析测量仪来做可视化的精确数据分析和表型测试,如测试对压力和环境因素的表型反应、生态毒理学测试或萌发测定、遗传育种研究、突变株筛选、植物形态建模、生长研究等。二、主要性能指标:1、万深PhenoGA-F田间作物表型分析测量仪是顶视版本,在明亮的田间环境下,由顶视的超大变焦镜头自动对焦2410万像素的佳能EOS单反相机直联电脑获取植物顶视的RGB彩色图,并做自动分析。2、可获得植物在不同生长阶段的表型数据有:投影叶面积及其差异值、投影叶片长和卷曲度、叶片数、叶冠层的构型数据、精准的茎叶夹角,叶冠层随时间改变的相对生长速率、叶色平均值及其对表征的贡献评估等。可用其所配的自动测高仪来自动测量和记录作物的植株高。具有分析特性如下:1)常规分析:拍摄分析范围120cm*80cm,可变焦调小视野至30cm*20cm,适合对各类作物在60cm高度内时的表型分析。分析投影外接圆直径及面积,外周长,拟合椭圆主副轴及偏角,凸包内径、面积及周长,植株高(由便携式植株自动测高仪实现,测量误差≤±0.25cm)、宽,最小外接矩形长、宽,植株紧实度。2)顶视的表型分析:叶冠直径、叶冠层面积、叶冠层占空比、叶片分布紧密度等(冠层尺寸的测量误差≤±0.2cm),叶片数(自动计数+鼠标个别修正),叶片投影面积及其动态变化,叶片颜色,果实外观品质、花形和花色等,并可编辑。3)颜色分析:RGB、LAB颜色值,具有叶片颜色自动矫正分析特性(可按英国皇家园林协会RHS比色卡2015版来自动比色)。可按指定颜色数进行聚类分割,并统计颜色分布及面积占比。4)生长分析:作物叶冠绝对生长、相对生长曲线,相对生长趋势。5)批量化精准测量茎叶夹角或分支角(真实夹角重复测量误差≤±1.0°)。6)其它:不同生长时期自动批量化处理分析,多植株网格分析,直线、角度等几何测量,各测量结果可编辑修正。3、可接入条码枪来自动刷入样品编号,具有按条码标识跟踪分析的特性,各项分析数据和标记图片可导出。自动分析(约1个样品 /分钟)+鼠标指示测量或修正。三、标配供货清单:1、折叠式可拖带的田间表型拍摄架(重12.8kg) 1套2、夹持式电脑放置平台(重2.2kg) 1套3、自动对焦2410万像素的佳能EOS单反相机 1套4、PhenoGA-F田间作物表型分析测量仪软件U盘 1个5、PhenoGA-F田间作物表型分析测量仪软件锁 1个6、叶色色彩矫正板+尺寸自动标定板 各1块7、标定板升降支撑架 1付8、手持式条形码阅读器 1付9、分枝角测量用掌式便携背光板 1付10、激光测距仪1台/测距仪夹1付/手机固定夹1付/碳纤维2米伸缩杆1付/横向标示杆及螺钉各1个/反射垫1张(送内六角扳手1个/便携黑筒1个/卷尺1把,需手机扫测高仪的二维码下载APP登入使用)11、强光遮挡用塑料布 1张12、品牌笔记本电脑(酷睿i5 九代以上CPU/8G内存/256G硬盘/14”彩显/无线网卡,Windows 完整专业版)1台 选配:1、可选配真正3D成像的手持式扫描仪,以获得植物真3D模型。2、可选配侧视拍摄组件,以做骨架和株形分析:骨架长度,分叉数(分枝数、分节数),茎秆分节数,分节长、粗等。3、可选配红外热成像相机(分辨率 384*288像素,测温范围-20-150℃,测温精度为最大测温范围绝对值的±2%),以测定叶温和叶温分布。4、可选配近红外成像相机(NIR),以定性分析植物叶片水分分布情况。5、可选配RootGA根系动态生长监测分析仪,以分析植株根系的胁迫响应等。创新点:PhenoGA-F田间作物表型分析测量仪是在田间做顶视分析的版本,由顶视的超大变焦镜头自动对焦2410万像素的佳能EOS单反相机直联电脑来获取作物顶视的彩色图,进行自动分析。可获得植物在不同生长阶段的表型数据有:投影叶面积及其差异值、投影叶片长和卷曲度、叶片数、叶冠层的构型数据、精准的茎叶夹角,叶冠层随时间改变的相对生长速率、叶色平均值及其对表征的贡献评估等。可用其所配的自动测高仪来自动测量和记录作物的植株高。 万深PhenoGA-F田间作物表型分析测量仪
  • DecagonAquaLab Series 4 DUO同时测量水分活度和水分含量
    一机两用 一举两得 目前,水分活度和水分含量的测量依据不同技术分别利用不同仪器来完成。如将两者的测量过程合二为一,既省时又省力。美国 Decagon 公司的最新产品 AquaLab Series 4TE 经过验证可以实现上述目标。 要想通过测量水分活度来得出水分含量数据,就需要很好的掌握两者之间的关系。这种关系我们称之为吸湿等温线,它与被测产品性状有关,不同产品有着特定的吸湿等温线,较为复杂。吸湿等温线必许通过测量在不同水分活度下的水分含量来绘制。美国Decagon公司的AquaSorp动态吸湿(解湿)等温线绘制仪通过强大的数据处理能力可以快速绘制出吸湿(解湿)等温线。绘制好的吸湿(解湿)等温线可以安装到AquaLab Series 4 DUO 中,于是就可以利用AquaLab Series 4 DUO测出的水分活度值间接的得到样品的水分含量。 AquaLab Series 4 DUO 水活度仪/水分活度仪 的性能优势 *一机两用(可同时测量水分活度和水分含量) *测试速度快,小于5min *无需烘箱等大功率设备 *无损检测,对样品没有破坏(对于价值高的珍贵样品尤为合适) *重复性好,相对标准偏差小 更多详情,请联系培安公司: 电话:北京:010-65528800 上海:021-51086600 成都:028-85127107 广州:020-89609288 Email: sales@pynnco.com 网站:www.pynnco.com
  • 上海卢湘仪设计离心机法测量土壤水分特征曲线
    土壤水分特征曲线可反映不同土壤的持水和释水特性,也可从中了解给定土类的一些土壤水分常数和特征指标,研究土壤水分特征曲线具有重大意义。笔者获悉,近期,上海卢湘仪离心机仪器有限公司研发了一款测定土壤pF曲线专用离心机——H1400pF土壤用高速冷冻离心机,该离心机的成功研发将可助攻于农业科技领域的发展。一、产品简介 土壤检测离心机,用于土壤含水量对应的pF(水势)值的曲线测试,是表达土壤水势和土壤水分含量关系。 二、产品特点 土壤水分特征曲线通常采用压力膜(室)和离心机等方法进行测定。离心机法比其他方法操作简单、省时,可测定较宽的吸力范围,广泛应用于土壤水分动态模拟。这款离心机用于测量土壤含水量对应的pF(水势)值。 三、离心机设计 上海卢湘仪设计了特有的土壤水特性曲线专用水平转子,达到水平转子在测试中的转速14000转/分,相对离心力25220*g ,设计有接水器、过滤板、过滤膜、离心套筒、离心上盖、密封圈等,土壤离心机转子设计保正了在做测定土壤水特性pf曲线数据时高速旋转无渗漏,有效保证了所收集的水准确无误,使计算参数和依据得到了保证。 为了避免因空气和转子在高速旋转时产生温升过高而造成水分挥发损失,离心机设置制冷系统和温度调节系统,使工作腔温度恒定在4度左右,可根据客户需求进行调整温度。电气方面采用变频交流调速,电脑控制,离心机设有门盖,不平衡,超温,超速安全保护措施,保证高速旋转下的安全性。据相关工作人员表示,该离心机是卢湘仪技术团队倾力打造的一款离心机产品,具有多方面的技术优势。 四、离心操作方法 操作离心机前首先检查离心机电源,打开离心机总开关,取出转子上4组离心筒组件,准备土壤,准备水、天平、打开离心套筒组件,根据使用说明书要求安装稀释好的土壤,称重配平,安装离心套筒组件,检查4个组件对称放置,关上离心机门盖,设置参数,启动离心机,离心机倒计开始运转时间为0停机,打开门盖,取出离心完的离心套筒,取出接水器,将水倒入并记录水量。 五、土壤水分特征曲线概念不同质地土壤水分特征曲线有所不同 土壤水的基质势(或土壤水吸力)随土壤含水量的变化而变化,其关系曲线称为土壤水分特征曲线,英文名称为soil water characteristic curve。 一般,该曲线以土壤含水量Q(以体积百分数表示,比如土壤含水量为10%,那么在横坐标上就是对应的数字10)为横坐标,以土壤水吸力S(以大气压表示)为纵坐标。有了横坐标和纵坐标就可以绘制出不同土壤的水特性曲线图了。 六、研究土壤水分特征曲线的意义 土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低,而不是自身的含水量。如果测得土壤的含水量,可根据土壤水分土特征曲线查得基质势值,从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度。 土壤水分特征曲线可反映不同土壤的持水和释水特性,也可从中了解给定土类的一些土壤水分常数和特征指标。曲线的斜率倒数称为比水容量,是用扩散理论求解水分运动时的重要参数。曲线的拐点可反映相应含水量下的土壤水分状态,如当吸力趋于0时,土壤接近饱和,水分状态以毛管重力水为主;吸力稍有增加,含水量急剧减少时,用负压水头表示的吸力值约相当于支持毛管水的上升高度;吸力增加而含水量减少微弱时,以土壤中的毛管悬着水为主,含水量接近于田间持水量;饱和含水量和田间持水量间的差值,可反映土壤给水度等。故土壤水分特征曲线是研究土壤水分运动、调节利用土壤水、进行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。 关于上海卢湘仪离心机仪器有限公司 上海卢湘仪离心机仪器有限公司是中国一家获得美国FDA认证的专业离心机企业,生产历史悠久、技术力量雄厚、生产设备精良、检测设备齐全。其以设计精巧、造型新颖、工艺精良而闻名,生产的离心机产品质量可靠、性能稳定、规格齐全,广泛应用于高等院校,科研单位,生物制药,医疗,石油化工等领域。 经过四十多年的发展,卢湘仪已先后设计生产各种领域的离心机产品,本次研发生产的H1400pF土壤用高速冷冻离心机是一款专业测定土壤pF曲线的离心机产品,该产品将对于农业发展以及教学方面具有重要意义。
  • NASA空间站将增添新仪器 可有效监测地球农作物
    p style=" text-indent: 2em " 为了更好地追踪地球植物的用水情况,美国国家航空航天局( NASA)正准备在国际空间站安装“生态系统空间热辐射检测器”( ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment ,简称ECOSTRESS),它将能够测量地球表面农作物的温度变化。 br/   据报道,为了降低热度,植物就像人类汗水一样会被蒸发掉,这种蒸发是通过根系吸收水分并通过植物毛孔释放,整个过程降低了植物的温度。而当水分不足时,植物会关闭它们的毛孔以避免蒸发。同时,气孔也是植物吸收二氧化碳的必要条件,二氧化碳帮助植物进行光合作用。如果植物受到长期的“水分胁迫”(water stress),它最终会“饿死”或“热死”。NASA推进实验室主要研究人员胡克(Simon Hook)说:“当一株植物缺少水分时颜色会变成褐色,这很难恢复。但是通过测量植物的温度将可以看到植物在到达那个临界点前受到的压力。” br/   利用ECOSTRESS,科学家和农业机构可以通过观察农作物田地间不断上升的温度来发现“水分胁迫”的迹象,这也预示着干旱即将到来,通过尽早察觉到“水分胁迫”将可以帮助农民和其他人员制定相应的解决方案。 br/   美国农业部生态压力科学小组成员安德森(Martha Anderson)表示,“ECOSTRESS 将使我们能够监测到农作物水分胁迫的快速变化,从而能够更准确、更及时地估计这些变化将如何影响产量,因为即使是短期水分胁迫,如果发生在作物生长的关键阶段,也会显著影响农作物产量。” br/   新仪器预计将在下一次补给任务中被运往空间站,计划于6月29日从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地搭乘SpaceX公司火箭升空。该仪器将在一天的不同时间段绘制出小范围农田的高分辨率图像,并每隔几天就会对同一个小目标进行成像,监测其温度变化。 br/   ECOSTRESS项目首席科学家菲舍尔(Josh Fisher)指出,水资源对于人口日益膨胀的地球来说越来越重要,因此需要更精确地追踪农作物需要使用多少水。他说,“我们需要知道农作物何时变得对干旱敏感,还需要知道农作物生态系统的哪些部分更容易受到水分胁迫的影响。” br/   此外,当结合其他地球观测卫星收集的包括地球水循环、植被变化和降水模式等数据时,ECOSTRESS还可以帮助科学家更好地理解不同的气候模式如何影响区域性的“水分胁迫”。 /p
  • 【新品主推】粮食水分测量仪的应用与发展趋势
    点击此处可了解更多产品详情:粮食水分测量仪  随着科技的不断发展,粮食水分测量仪在农业生产中得到了广泛的应用。该仪器利用物理和化学方法,快速准确地测量粮食的水分含量,为农业生产提供了重要的参考依据。    一、粮食水分测量仪的原理    粮食水分测量仪的原理主要基于电学和近红外原理。电学方法主要利用粮食的导电性与其含水量的关系,通过测量粮食的电导率或介电常数来推算其水分含量。近红外原理则是利用近红外光谱技术,通过分析粮食对特定波长光线的吸收和反射特性,来推断其水分含量。    二、电学方法原理    电学方法中,常用的有电阻式和电容式两种。电阻式水分测量仪利用粮食的导电性,通过测量电阻值与水分含量的关系来推算水分。电容式水分测量仪则是利用粮食的介电常数与其含水量的关系,通过测量电容值来推算水分。    三、近红外原理    近红外光谱技术是利用粮食中水分子对近红外光线的吸收特性来推断水分。该技术具有非破坏性、快速准确等优点,但也存在着对样品颜色、颗粒大小等因素敏感的问题。为提高测量的准确性和稳定性,常采用光谱预处理、多元回归等方法进行校正和优化。    四、粮食水分测量仪的应用与发展趋势    粮食水分测量仪在农业生产、粮食储存和加工等领域有着广泛的应用。通过准确测量粮食的水分含量,可以指导农业生产和储粮工作,避免因水分过高导致霉变或水分过低影响口感等问题。未来随着科技的不断进步和应用需求的提高,粮食水分测量仪将向着更加智能化、高精度、快速响应等方向发展。同时,随着物联网技术的普及,粮食水分测量仪将与智能农业系统相结合,实现远程监控和智能化管理,进一步提高农业生产效率和管理水平。    五、结论    粮食水分测量仪作为一种快速、准确的测量方法,对于农业生产具有重要意义。了解其工作原理和应用特点,有助于更好地选择和使用适合的水分测量仪,为农业生产提供科学依据。未来随着技术的不断创新和发展,相信粮食水分测量仪在农业生产和科研领域将发挥更大的作用,为实现农业现代化作出积极贡献。【新品主推】粮食水分测量仪的应用与发展趋势
  • 禾工AKF-1卡尔费休水分仪进入特种纤维行业,测量“叔丁醇”中的水分含量
    常熟灵达特种纤维有限公司于2011年与杜邦共同研发环保型地毯纱——杜邦Sorona(索罗那),并成为了全国独家Sorona环保型地毯纱线的生产商。 于2017年4月客户经对我们公司的了解和对仪器的考察,最终在国内外仪器层层筛选中选择在我司购买一台生产线中要使用到的卡尔费休容量法水分仪设备。对于这款目前市场上售价只有26800的全自动卡尔费休水分测定仪,除了常规的数据存储,自动计算,外接打印等功能外,大部分连接件采用模具制作,并设计了滴定延迟,延迟滴定。仪器使用三四年的日常零配件销售成本只有最多区区不过几百元,更是感觉仪器购买的绝对超值。 在确认仪器签收后,客户联系到禾工销售部经理,安排专业技术人员赴江苏地区进行AKF全自动卡尔费休水分测定仪的安装调试作业工作。 仪器安装完成后,我司专业技术人员协助用户一起使用禾工AKF-1水分测定仪对样品“叔丁醇”(中文名称:2-甲基-2-丙醇、叔丁醇、三甲基甲醇)进行水分检测工作,样品检测结果重复性、准确性较好。测量结果和售后服务态度得到了客户的一致好评,本次安装、调试、培训作业顺利完成!
  • 将野生等位基因渗入四倍体花生作物中以提高水分利用效率,早熟和产量
    p span style=" font-size: 18px " strong span style=" font-family: 宋体 " 将野生等位基因渗入四倍体花生作物中以提高水分利用效率,早熟和产量 /span /strong /span strong /strong /p p strong span style=" font-family:宋体" 文献信息: /span /strong /p p span Wellison F. Dutra, Yrla?nia L. Guerra, Jean P. C. Ramos, Pedro D. Fernandes, Carliane /span /p p span R. C. Silva, David J. Bertioli, Soraya C. M. Leal-Bertioli, Roseane C. Santos /span span style=" font-family:宋体" ( /span span 2018 /span span style=" font-family:宋体" ) /span /p p strong span Introgression of wild alleles into the tetraploidpeanut crop to improve water use efficiency,earliness and yield /span /strong /p p span PLOS ONE | June 11, 2018 span & nbsp & nbsp /span a href=" https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198776" https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198776 /a /span /p p span style=" font-family:宋体" 摘要 /span span : /span /p p style=" text-indent:28px" span style=" font-family:宋体" 从野生物种中导入基因是育种人员很少用于改善商业作物的实践,尽管它为丰富遗传基础和创造新品种提供了极好的机会。在花生中,这种做法正在被越来越多地采用。 /span span style=" font-family:宋体" 在这项研究中,我们介绍了来自野生种 /span span Arachis duranensis /span span style=" font-family:宋体" 和 /span span A. batizocoi /span span style=" font-family:宋体" 的野生等位基因渗入改善了光合特性和产量的一系列结果,这些系得自于诱导的异源四倍体和栽培花生在水分胁迫下的选择杂交。该测定法是在温室和田间进行的,侧重于生理和农艺性状。为了对耐旱品系进行分类,采用了多元模型( /span span UPGMA /span span style=" font-family:宋体" )。 /span span style=" font-family:宋体" 几条品系显示出更高的耐受水平,其值与耐受对照相似或更高。突出显示了两个 /span span BC 1 F 6 /span span style=" font-family:宋体" 系( /span span 53 P4 /span span style=" font-family:宋体" 和 /span span 96 P9 /span span style=" font-family:宋体" ),具有良好的干旱相关性状,早熟性和荚果产量,对耐旱的优良商业品种 /span span BR1 /span span style=" font-family:宋体" 具有更好的表型特征。这些系是创建适合在半干旱环境中生产的花生品种的良好候选者。 /span /p p span style=" font-family:宋体" 概述: /span /p p style=" text-indent:28px" span style=" font-family:宋体" 适应干旱环境的植物栽培种的开发是改良计划中的一项有价值的策略,并且由于复杂的遗传遗传而面临着巨大的挑战。为了简化选择过程,育种者可以使用替代性状来帮助鉴定耐旱植物。 /span /p p style=" text-indent:28px" span style=" font-family:宋体" 水分胁迫下的植物由于 /span span CO2 /span span style=" font-family:宋体" 的扩散限制而降低了气体交换,降低了羧化效率,或者由于光抑制导致了叶绿体活性的限制。 /span /p p style=" text-indent:28px" span style=" font-family:宋体" 植物自身有几种保护机制,以平衡吸收的光能与光合作用。根据 /span span Kalariya /span span style=" font-family:宋体" 等研究,非光化学淬灭( /span span NPQ /span span style=" font-family:宋体" )是一个非常重要的特性,它是指通过叶绿体以非光化学方式释放多余的能量,从而保护光合器官。在多种情况下,气体交换和叶绿素 /span span a /span span style=" font-family:宋体" 荧光是叶片生理状态和植物生长的非常敏感的指标。 /span span style=" font-family:宋体" 它们揭示了当前光合代谢的状态,包括胁迫条件下的损伤和修复状态。 /span /p p style=" text-indent:28px" span style=" font-family:宋体" 花生( /span span Arachis hypogaea L. /span span style=" font-family:宋体" )是许多国家种植的重要油料种子,可用于粮食和石油市场。 /span span style=" font-family:宋体" 花生属有 /span span 80 /span span style=" font-family:宋体" 多种,多数为二倍体( /span span 2n = 2x = 20 /span span style=" font-family:宋体" ),代表了宝贵的遗传资源,广泛适应热带和半干旱环境。 /span /p p style=" text-indent:28px" span style=" font-family:宋体" 花生野生种在改良计划中的使用受到限制,这主要是由于物种之间的倍性差异和染色体障碍。 /span span style=" font-family:宋体" 可以通过人工杂交 /span span A /span span style=" font-family:宋体" 和 /span span B /span span style=" font-family:宋体" 基因组野生物种,然后诱导染色体复制以恢复生育力和四倍体状态来克服这一问题。通过结合 /span span A /span span style=" font-family:宋体" 和 /span span B /span span style=" font-family:宋体" 基因组来培育合成系,提供了一系列具有几个优良特性的四倍体,例如对疾病和害虫的抵抗力,并为花生改良开辟了新的机遇。 /span /p p span 1 /span span style=" font-family:宋体" 、材料和方法 /span span : /span /p p span 1.1 /span span style=" font-family:宋体" 植物材料 /span /p p style=" text-indent:28px" span BR sub 1 /sub /span span style=" font-family:宋体" 是一种早熟的直立品种,广泛适应热带和半干旱环境。被选为父本,由于即使在缺水的情况下(间歇性和季节结束)也能生产成熟的豆荚,产能很高。诱导的异源四倍体 /span span [A. batizocoi K9484 x A. duranensis SeSn2848] 4x /span span style=" font-family:宋体" (在这里称为 /span span BatDur /span span style=" font-family:宋体" ),是使用 /span span EMBRAPA /span span style=" font-family:宋体" 遗传资源和生物技术的花生种质库中的野生种质生产的。将 /span span BR sub 1 /sub /span span style=" font-family:宋体" 和 /span span BatDur /span span style=" font-family:宋体" 杂交,并将来自该杂种的 /span span F sub 2 /sub /span span style=" font-family: 宋体" 后代与 /span span BR sub 1 /sub /span span style=" font-family:宋体" 回交。 /span span BC sub 1 /sub F sub 1 /sub s /span span style=" font-family:宋体" 自交,产生 /span span 281 /span span style=" font-family:宋体" 种子。 /span span BC sub 1 /sub F sub 2 /sub /span span style=" font-family:宋体" 植物在温室中生长( /span span (Recife, 8?03’14”S 34?52’51”W, 7m /span span style=" font-family:宋体" ) /span span , /span span style=" font-family:宋体" 将种子播种在 /span span 20 /span span style=" font-family:宋体" 升的花盆中,该花盆中装有事先经过石灰处理和施肥( /span span NPK /span span style=" font-family:宋体" , /span span 20 /span span style=" font-family:宋体" : /span span 60 /span span style=" font-family:宋体" : /span span 30 /span span style=" font-family:宋体" ,硫酸铵,单过磷酸钙和氯化钾)的砂质壤土。发芽后的第 /span span 25 /span span style=" font-family:宋体" 天,将植物停水 /span span 15 /span span style=" font-family:宋体" 天。只有 /span span 87 /span span style=" font-family:宋体" 个植物达到完整周期,并根据收获指数( /span span HI 35 /span span style=" font-family:宋体" %)和耐旱指数( /span span DTI 0.7 /span span style=" font-family:宋体" )选择了 /span span 13 /span span style=" font-family:宋体" 个植物。由于所有后代均处于胁迫状态,因此将 /span span BR sub 1 /sub /span span style=" font-family:宋体" 的平均值用作对照。 /span span style=" font-family:宋体" 从 /span span 13 /span span style=" font-family:宋体" 种选择的植物中的每一种中选择十个 /span span BC sub 1 /sub F sub 3 /sub /span span style=" font-family:宋体" 种子用于进一步的田间测定。 /span /p p img style=" width: 600px height: 457px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/6878c32a-d597-4220-81f6-0d845f3544e3.jpg" title=" 1.png" width=" 600" height=" 457" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 1.png" / /p p img style=" width: 600px height: 475px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/a75bf1e5-4c54-4bc5-acc3-dd8ab76ad07b.jpg" title=" 2.png" width=" 600" height=" 475" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 2.png" / /p p span style=" font-family:宋体" 图 /span span 1. /span span style=" font-family:宋体" 诱导的异源四倍体 /span span BatDur /span span style=" font-family:宋体" 近交采用的选择步骤。 /span /p p span 1.2 /span span style=" font-family:宋体" 田间初选和生理测定 /span /p p span span & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-family:宋体" 在 /span span 2015 /span span style=" font-family:宋体" 年雨季结束时,在田间试验中种植了 /span span 130 /span span style=" font-family:宋体" 粒 /span span BC sub 1 /sub F sub 3 /sub /span span style=" font-family:宋体" 种子( /span span Campina Grande /span span style=" font-family:宋体" , /span span PB /span span style=" font-family:宋体" , /span span 7?13& #39 50” S /span span style=" font-family:宋体" , /span span 35?52& #39 52” W /span span style=" font-family:宋体" , /span span 551 m /span span style=" font-family:宋体" ,半干旱气候)( /span span 7 /span span style=" font-family:宋体" 月 /span span -10 /span span style=" font-family:宋体" 月)。将植物播种成 /span span 5m /span span style=" font-family:宋体" 行,间隔 /span span 30 /span span style=" font-family:宋体" 厘米,出苗 /span span 25 /span span style=" font-family:宋体" 天后要停水 /span span 21 /span span style=" font-family:宋体" 天,然后恢复灌溉,在生长周期中保持相当于 /span span 400 /span span style=" font-family:宋体" 毫米的浇水量。收获时,根据收获指数( /span span HI 30 /span span style=" font-family:宋体" %)从最初的 /span span 130 /span span style=" font-family:宋体" 株植物中选择 /span span 64 /span span style=" font-family:宋体" 株。评估了 /span span 64 BC sub 1 /sub F sub 3 /sub /span span style=" font-family:宋体" 植物的后代与干旱抗性和农艺性状相关的生理响应。在干旱季节,植物生长在 /span span PB /span span style=" font-family:宋体" 的 /span span Campina Grande /span span style=" font-family:宋体" 的温室中(十月 /span span / 2015-Feb / 2016 /span span style=" font-family:宋体" )。将 /span span BC sub 1 /sub F sub 4 /sub /span span style=" font-family:宋体" 植物种子播种在 /span span 30L /span span style=" font-family:宋体" 盆中,该盆中装有事先用石灰和肥料施肥的沙壤土质地的土壤。 /span span style=" font-family:宋体" 测定中添加了三种栽培基因型: /span span BR1 /span span style=" font-family:宋体" (瓦伦西亚直立,耐旱),塞内加尔 /span span 55-437 /span span style=" font-family:宋体" (西班牙直立,耐旱)和 /span span LViPE-06 /span span style=" font-family:宋体" (弗吉尼亚州流浪者,对干旱敏感)。每天给植物浇水,保持田间容量 /span /p p span style=" font-family:宋体" 。 /span span style=" font-family:宋体" 在花期(直立品种为 /span span 24 /span span style=" font-family:宋体" – /span span 25 /span span style=" font-family:宋体" 天,亚种 /span span LViPE-06 /span span style=" font-family:宋体" 为 /span span 34 /span span style=" font-family:宋体" – /span span 35 /span span style=" font-family:宋体" 天),植物需忍受 /span span 15 /span span style=" font-family:宋体" 天的水分限制。水分替代基于作物的蒸散量( /span span ETC /span span style=" font-family:宋体" ),通过温室内安装的蒸发罐和花生的作物系数来估算。 /span span style=" font-family:宋体" 分析期间记录的温度范围为 /span span 18?C /span span style=" font-family:宋体" 至 /span span 44?C /span span style=" font-family:宋体" 。 /span span style=" font-family:宋体" 空气的相对湿度平均为 /span span 68 /span span style=" font-family:宋体" %。 /span /p p style=" text-indent:29px" span style=" font-family:宋体" 采用不完全随机区组,重复 /span span 10 /span span style=" font-family:宋体" 次。测量了以下生理特征:气孔导度( /span span gs /span span style=" font-family:宋体" ),蒸腾速率( /span span E /span span style=" font-family:宋体" ),净光合速率( /span span Pn /span span style=" font-family:宋体" )和胞间 /span span CO sub 2 /sub /span span style=" font-family:宋体" 浓度( /span span Ci /span span style=" font-family:宋体" )。根据这些数据,估算了瞬时羧化效率效率( /span span Pn / Ci /span span style=" font-family:宋体" )和瞬时水分利用效率( /span span WUE /span span style=" font-family:宋体" ),以比率 /span span Pn / E /span span style=" font-family:宋体" 表示。使用红外气体分析仪( /span span IRGA /span span style=" font-family:宋体" , /span span ACD /span span style=" font-family:宋体" , /span span LCPro SD /span span style=" font-family:宋体" , /span span UK /span span style=" font-family:宋体" )和 /span span 1600 /span span style=" font-family:宋体" μ /span span molm-2s-1 /span span style=" font-family:宋体" 的光源,在上午 /span span 9:00 /span span style=" font-family:宋体" 和 /span span 11:00 AM /span span style=" font-family:宋体" 之间测量光合作用参数。 /span span style=" font-family:宋体" 使用叶绿素荧光仪 /span span OS5p+ /span span style=" font-family:宋体" ( /span span Opti-Sciences /span span style=" font-family:宋体" , /span span Hudson /span span style=" font-family:宋体" , /span span USA /span span style=" font-family:宋体" )测量叶绿素荧光特性。 /span span style=" font-family:宋体" 使用 /span span Kramer /span span style=" font-family:宋体" 模型评估非光化学淬灭( /span span NPQ /span span style=" font-family:宋体" )。 /span /p p style=" text-indent:29px" span style=" font-family:宋体" 使用软件 /span span GENES 2013.5.1 /span span style=" font-family:宋体" 通过单变量和多元(非分层模型)方法分析数据。 /span span UPGMA /span span style=" font-family:宋体" 方法被用作非分层模型。为了调整模型,估计了显着相关系数。 /span /p p span 2 /span span style=" font-family:宋体" 、光合荧光生理参数分析 /span /p p style=" text-indent:28px" span style=" font-family:宋体" 在这项研究中,我们旨在育种高级品系,将来自杜鹃花和蜡梅的野生等位基因渗入以提高花生的耐旱性。 /span span style=" font-family:宋体" 将一种由巴西曲霉 /span span x /span span style=" font-family:宋体" 杜兰曲霉诱导的异源四倍体与当地的优良耐旱品种 /span span BR1 /span span style=" font-family:宋体" 杂交。从该杂交获得的 /span span F 2 /span span style=" font-family:宋体" 代与 /span span BR1 /span span style=" font-family:宋体" 回交,并且从 /span span BC 1 F 2 /span span style=" font-family:宋体" 开始,在温室和田间进行测定,以鉴定耐干旱的植物。 /span span style=" font-family:宋体" 使用这种方法的合理性主要基于被确定为抗旱等位基因的潜在良好供体的花生。 /span /p p style=" text-indent:28px" span style=" font-family:宋体" 总体而言,这些基因型保持了较高的气孔导度( /span span gs /span span style=" font-family:宋体" )(图 /span span 3A /span span style=" font-family:宋体" ),导致蒸腾速率提高( /span span E /span span style=" font-family:宋体" ,图 /span span 3B /span span style=" font-family:宋体" )。 /span span style=" font-family:宋体" 这种组合有利于在水分限制期间维持这些植物的净光合速率( /span span Pn /span span style=" font-family:宋体" ,图 /span span 3C /span span style=" font-family:宋体" ),降低细胞间 /span span CO sub 2 /sub /span span style=" font-family:宋体" 浓度( /span span Ci /span span style=" font-family:宋体" ,图 /span span 3D /span span style=" font-family:宋体" )。如图 /span span 3E /span span style=" font-family:宋体" 所示,大多数基因型的瞬时羧化效率( /span span Pn / Ci /span span style=" font-family:宋体" )与 /span span BR sub 1 /sub /span span style=" font-family:宋体" 相似或更高。这表明在水分利用率低的情况下 /span span CO sub 2 /sub /span span style=" font-family:宋体" 固定效率。 /span span 11 /span span style=" font-family:宋体" 个基因型的水分利用效率要比对照亲本 /span span BR1 /span span style=" font-family:宋体" 高(图 /span span 3F /span span style=" font-family:宋体" )。 /span span style=" font-family:宋体" 此外,在 /span span 64 /span span style=" font-family:宋体" 个 /span span BC 1 F 4 /span span style=" font-family:宋体" 植物中,有 /span span 8 /span span style=" font-family:宋体" 个产生了较重的豆荚,其中 /span span 3 /span span style=" font-family:宋体" 个产生了较重的种子( /span span S1 /span span style=" font-family:宋体" 表)。这表明,根据此处采用的实验条件,这些基因型对水分胁迫的耐受性更高。 /span /p p img style=" width: 600px height: 201px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/6ad0e52e-87c2-46b1-b105-e7e73764b4cd.jpg" title=" 3.png" width=" 600" height=" 201" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 3.png" / /p p img style=" width: 600px height: 191px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/a54a5250-acdc-4ec2-a559-add2438fd0c9.jpg" title=" 4.png" width=" 600" height=" 191" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 4.png" / /p p img style=" width: 600px height: 203px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/b8c2ef15-1870-425a-9be7-f1f0e8da3a99.jpg" title=" 5.png" width=" 600" height=" 203" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 5.png" / /p p span style=" font-family:宋体" 图 /span span 3 /span span style=" font-family:宋体" :花生品系的气体交换。 /span span A- /span span style=" font-family:宋体" 气孔导度( /span span gs /span span style=" font-family:宋体" ), /span span B- /span span style=" font-family:宋体" 蒸腾速率( /span span E /span span style=" font-family:宋体" ), /span span C- /span span style=" font-family:宋体" 净光合速率( /span span Pn /span span style=" font-family:宋体" ), /span span D- /span span style=" font-family:宋体" 胞间 /span span CO sub 2 /sub /span span style=" font-family:宋体" 浓度( /span span Ci /span span style=" font-family:宋体" ), /span span E- /span span style=" font-family:宋体" 瞬时羧化效率( /span span Pn/ Ci /span span style=" font-family:宋体" ), /span span F- /span span style=" font-family:宋体" 瞬时水分利用效率( /span span WUE /span span style=" font-family:宋体" )。 /span span style=" font-family:宋体" 虚线是 /span span 64 /span span style=" font-family:宋体" 个品系的估计平均值。 /span span BR1 /span span style=" font-family:宋体" 和 /span span 55-437 /span span style=" font-family:宋体" (对照)。 /span /p p img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 158px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/b68e1efa-aa84-4ed1-87b7-7c60d4788aec.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" width=" 600" height=" 158" border=" 0" vspace=" 0" / /p p img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/f02a7c1c-839f-4003-b577-60b6eb2ccd90.jpg" title=" 7.png" alt=" 7.png" width=" 600" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent:42px" span style=" font-family:宋体" 图 /span span 4. /span span style=" font-family:宋体" 花生品系的非光化学淬灭( /span span NPQ /span span style=" font-family:宋体" )。 /span span style=" font-family:宋体" 虚线是 /span span 64 /span span style=" font-family:宋体" 个品系的估计平均值。 /span span BR1 /span span style=" font-family:宋体" 和 /span span 55 /span span style=" font-family:宋体" – /span span 437 /span span style=" font-family:宋体" (对照)。 /span /p p span span & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-family:宋体" 植物在缺水的情况下会调节气孔关闭,减少蒸腾作用,从而克服胁迫期。这种情况导致 /span span CO2 /span span style=" font-family:宋体" 吸收减少。 /span span style=" font-family:宋体" 根据文献报道,气孔导度( /span span gs /span span style=" font-family:宋体" )是限制水分胁迫下植物光合作用的主要因素之一。气孔导度与净光合速率呈正相关( /span span table 1 /span span style=" font-family:宋体" )。 /span span style=" font-family:宋体" 在半干旱环境中,雨季经常发生间歇性干旱,通常与强太阳辐射有关。这些可能导致对光合作用器官的严重损害,因此,大大降低植物中 /span span CO 2 /span span style=" font-family:宋体" 的固定。为了避免这种损害,植物形成了多种保护机制,例如非光化学淬灭( /span span NPQ /span span style=" font-family:宋体" ),它负责光合作用和光能的平衡。在这项研究中,有 /span span 15 /span span style=" font-family:宋体" 种基因型的 /span span NPQ /span span style=" font-family:宋体" 值超过了一般平均值(图 /span span 4 /span span style=" font-family:宋体" ),其中 /span span 10 /span span style=" font-family:宋体" 种与 /span span BR sub 1 /sub /span span style=" font-family:宋体" 相似或更高,表明这些基因型即使在水分胁迫下也能消耗多余的能量,从而改善了光合器官的功能。 /span span span & nbsp & nbsp & nbsp /span span & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span /p p style=" text-indent:28px" span style=" font-family:宋体" 表 /span span 1 /span span style=" font-family:宋体" 中数据显示了他们之间的相关性, /span span gs x Pn /span span style=" font-family:宋体" ( /span span 0.57 /span span style=" font-family:宋体" ), /span span gs x NPQ /span span style=" font-family:宋体" ( /span span -0.52 /span span style=" font-family:宋体" ), /span span gs x Ci /span span style=" font-family:宋体" ( /span span 0.76 /span span style=" font-family:宋体" ), /span span Pn x Ci /span span style=" font-family:宋体" ( /span span 0.62 /span span style=" font-family:宋体" )和 /span span NPQ x Ci /span span style=" font-family:宋体" ( /span span -0.75 /span span style=" font-family:宋体" ),相关性很高。 /span span style=" font-family:宋体" 表明它们可以用作花生抗旱性近亲繁殖选择程序的替代性状。 /span /p p style=" text-align:left text-indent:28px" span style=" font-family: 宋体" 这些新育种系的采用为扩大未来品种的遗传基础提供了机会,也为在野生育种计划中利用野生遗传资源提供了机会。 /span span style=" font-family:宋体" 此处创建的品系是用于半干旱环境的花生育种进步的非常有前景的材料。 /span /p p style=" text-indent:28px vertical-align:baseline" span style=" font-family:宋体" 北京澳作生态仪器有限公司可提供完备的植物光合荧光测量技术方案。 /span /p p style=" margin-left:24px vertical-align:baseline" span span 1、& nbsp /span /span span OS5p+ /span span style=" font-family:宋体" 便携式叶绿素荧光仪 /span span style=" font-family:宋体 color:black background:white" 采用的是独特的调制 /span span style=" font-family:& #39 Simsun& #39 ,& #39 serif& #39 color:black background:white" - /span span style=" font-family: 宋体 color:black background:white" 饱和 /span span style=" font-family:& #39 Simsun& #39 ,& #39 serif& #39 color:black background:white" - /span span style=" font-family:宋体 color:black background:white" 脉冲技术,可快速、可靠的测量光合作用的各种荧光参数, /span span style=" color:black" Y(II) /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" ETR /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" PAR /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" T /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Fv /Fm /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Fv /Fo /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Fo /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Fm /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Fv /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Fms /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Fs /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" RLC /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" rETR sub MAX /sub /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Ik /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Im /span span style=" font-family:宋体 color:black" ; /span span style=" color:black" q L /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Y(NPQ) /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" Y(NO) /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" NPQ /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" q N /span span style=" font-family:宋体 color:black" 、 /span span style=" color:black" q P /span span style=" font-family:宋体 color:black" 。 /span /p p style=" margin-left:24px vertical-align:baseline" span style=" font-family:宋体 color:black" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 224px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/bd44e8df-4aec-40ee-b0b6-093b4bf44c6b.jpg" title=" 8.png" alt=" 8.png" width=" 300" height=" 224" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p style=" margin-left:24px vertical-align:baseline" span style=" font-family:宋体 color:black" /span /p p span style=" font-size:12px" OS5p+ /span span style=" font-size:12px font-family:宋体" 便携式叶绿素荧光仪 /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-family:宋体 color:black background:white" 特点: /span /p p style=" margin-left:28px vertical-align:baseline" span style=" font-family:Wingdings color:black" span ? span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体 color:black" 可以分别测量非光化学淬灭 /span span style=" color:black" NPQ /span span style=" font-family:宋体 color:black" 的四个分量 /span span style=" color:black" : qM /span span style=" font-family:宋体 color:black" 叶绿体迁移、 /span span style=" color:black" qE /span span style=" font-family:宋体 color:black" 叶黄素循环、 /span span style=" color:black" qT /span span style=" font-family:宋体 color:black" 状态转换、 /span span style=" color:black" qI /span span style=" font-family:宋体 color:black" 光抑制, /span span style=" color:black" qM /span span style=" font-family:宋体 color:black" 叶绿体迁移导致的荧光淬灭变化大约占 /span span style=" color:black" NPQ /span span style=" font-family:宋体 color:black" 非光化学淬灭的 /span span style=" color:black" 30%, OS5p+ /span span style=" font-family:宋体 color:black" 是市面上唯一可测量叶绿体迁移引起的荧光淬灭的仪器。 /span /p p style=" margin-left:24px vertical-align:baseline" span style=" font-family:宋体 color:black" /span /p p img style=" width: 300px height: 230px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/5873f977-262f-443a-9c48-34c61493ae64.jpg" title=" 9.png" width=" 300" height=" 230" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 9.png" / /p p img style=" width: 300px height: 202px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/b3013e52-5d47-4712-9f15-9505b43e63fc.jpg" title=" 10.png" width=" 300" height=" 202" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 10.png" / /p p span qM /span span style=" font-family:宋体" 叶绿素体迁移的示意图及测量结果图示 /span /p p style=" margin-left:28px vertical-align:baseline" span style=" font-family: Wingdings" ? span style=" font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span span Fm’ /span span style=" font-family: 宋体" 校正技术 /span /p p span style=" font-size: 14px font-family: 宋体" 基于 span Loriaux 2013 /span 算法的 span Fm’ /span 校正协议使用多相饱和光闪技术,利用最小二乘线性回归分析,推导出无限强的饱和光闪条件下的 span Fm /span ’值,用于校正 span Y(II) /span 和 span ETR /span 的计算。 使用较低强度的饱和光闪,准确测量 span Fm /span ’,这种技术不会损伤植物,也不需要完全关闭所有反应中心。 /span /p p style=" margin-left:24px vertical-align:baseline" span style=" font-family:宋体 color:black" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 259px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/087ea026-8480-40ba-9e0d-d5d244453bcb.jpg" title=" 11.png" alt=" 11.png" width=" 600" height=" 259" border=" 0" vspace=" 0" / /span br/ /p p style=" margin-left:24px vertical-align:baseline" span style=" font-family:宋体 color:black" /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-family:宋体" 多相饱和光闪校正 /span span Fm’ /span span style=" font-family:宋体" 原理图 /span /p p style=" margin-left:24px text-align:left" span span 2、& nbsp /span /span span LCproT /span span style=" font-family:宋体" 全自动便携式光合仪可以测量 /span span Pn /span span style=" font-family:宋体" 净光合速率、 /span span E /span span style=" font-family:宋体" 蒸腾速率、 /span span gs /span span style=" font-family:宋体" 气孔导度、 /span span Ci /span span style=" font-family:宋体" 胞间 /span span CO sub 2 /sub /span span style=" font-family:宋体" 浓度,全彩色触摸屏设计。 /span span /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-family:宋体" 特点: /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:Wingdings" span ? span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 可以控制叶片生长的微环境(光照、温度、 /span span CO sub 2 /sub /span span style=" font-family:宋体" 浓度和相对湿度)。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:Wingdings" span ? span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 配置红绿蓝 /span span LED /span span style=" font-family:宋体" 光源,测量不同光质对植物光合作用的影响; /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:Wingdings" span ? span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 内置 /span span GPS /span span style=" font-family:宋体" 模块,可记录采样点位置和高程信息; /span /p p style=" margin-left:24px vertical-align:baseline" span style=" font-family:宋体 color:black" /span /p p br/ /p p img style=" width: 400px height: 257px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/fcafc9dc-05d1-4a2d-aa87-844bc88aa591.jpg" title=" 12.png" width=" 400" height=" 257" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 12.png" / /p p span style=" font-size: 12px " LCproT /span span style=" font-size: 12px font-family: 宋体 " 全自动便携式光合仪 /span /p p span style=" font-size: 12px font-family: 宋体 " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 220px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/1bbabd8a-6c86-4fc5-9d20-74bb59ec31bc.jpg" title=" 13.png" alt=" 13.png" width=" 400" height=" 220" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p span GPS /span span style=" font-family:宋体" 位置和高程数据 /span /p p style=" margin-left:24px vertical-align:baseline" span style=" font-family:宋体 color:black" /span /p p style=" margin-left:24px text-align:left" span span 3、& nbsp /span /span span iFL /span span style=" font-family:宋体" 光合荧光复合测量系统,是一款可以同时测量植物光合参数和叶绿素荧光参数的仪器。 /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-family:宋体" 特点: /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:Wingdings" span ? span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 可以精确测量叶片的实际光吸收率; /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:Wingdings" span ? span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 直接得出 /span span gm /span span style=" font-family:宋体" 叶肉导度、 /span span Cc /span span style=" font-family:宋体" 羧化位点 /span span CO2 /span span style=" font-family:宋体" 浓度、 /span span Rd /span span style=" font-family:宋体" 光下呼吸; /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:Wingdings" span ? span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 在白光化光源下测量 /span span qM /span span style=" font-family:宋体" 叶绿素体迁移; /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:Wingdings" span ? span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp span style=" font-size:14px font-family:宋体" 内置的 /span span style=" font-size:14px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " Fm’ /span span style=" font-size:14px font-family:宋体" 校正协议, /span span style=" font-size: 14px font-family: 宋体" 校正 span Y(II) /span 和 span ETR /span 的计算。 /span /span /span /span /p p span style=" position: absolute z-index:251663360 left:0px margin-left:55px margin-top:316px width:255px height:36px" /span /p p img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 393px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/4a2b520f-83d1-4418-bce5-f4b7d64959f3.jpg" title=" 14.png" alt=" 14.png" width=" 400" height=" 393" border=" 0" vspace=" 0" / /p p span style=" font-family: 宋体 font-size: 12px " iFL /span span style=" font-family: 宋体 font-size: 12px " 光合荧光复合测量系统 /span /p p span style=" font-family:宋体" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 241px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/13418810-bbc1-4813-ab13-97b0ee28f24c.jpg" title=" 15.png" alt=" 15.png" width=" 400" height=" 241" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p span style=" font-size:12px" Cc /span span style=" font-size:12px font-family:宋体" 羧化位点 /span span style=" font-size:12px" CO sub 2 /sub /span span style=" font-size:12px font-family:宋体" 浓度和 /span span style=" font-size:12px" gm /span span style=" font-size:12px font-family:宋体" 叶肉导度测 /span span style=" font-size:12px font-family:宋体" 量结果 /span /p p br/ /p p br/ /p
  • 免费试用丨Plover 便携式土壤水分、温度和电导率测量系统
    科学研究可以带领人类探索更多未知的领域,而完成一项研究离不开科研仪器的“加持”,高效精准的仪器设备将为研究人员的探索之路助一臂之力。 自2021年《政府采购进口产品审核指导标准》发布以来,国家支持重大科研设施和仪器设备国产化的力度不断提升,各省市也相继发布支持政策,在保障科研需求的前提下,优先购置国产仪器。 但购置仪器不是一件小事,哪款设备能满足需求?哪款设备性价比高?采购前的持续观望、谨慎研究,只为找到能够更好满足科研需求的设备。 如何更深入地了解一款仪器设备?当然是“用起来”。 为提升用户对国产仪器品牌的了解,解决大家的“采购”之忧,普瑞亿科将招募“产品试用官”,开展一系列国产仪器免费试用活动,让有科研需求或购买意向的用户朋友们亲身体验到国产设备的优势,同时试用官真实的试用报告,也可以给予正在观望的用户非常有价值的参考建议,诚挚邀请大家参与活动,成为我们的“产品试用官”。 本期我们将招募“Plover便携式土壤水分、温度和电导率测量系统”产品试用官,为了让用户亲身感受到产品强大的性能和配置,普瑞亿科将开放3台Plover设备,面向有研究、测试需求的用户,推出15天免费试用活动,无需观望等待,试用后觉得合适您再购买。Plover 便携式土壤水分、温度和电导率测量系统 Plover便携式土壤水分、温度和电导率测量系统是基于“真时域反射”(TureTDR® )技术的土壤三参数测量系统。该系统通过激发并测量高频(~1.5GHz)电磁波的运移时间进行土壤水分和电导率的测量,同时输出土壤温度。其它测量技术因采用低频测量信号,测量过程中存在严重的水和离子极化现象,因而对盐度异常敏感;而基于TureTDR® 技术的Plover土壤三参数测量系统更大限度克服了上述问题,对土壤中的含盐量及各种土壤类型不敏感,可更大限度提高土壤水分和电导率测量的准确性,并进一步拓展该系统的使用场景。 Plover可以实现便携式测量,通过安卓APP手机或平板进行操作并实时记录。该便携式土壤三参数测量系统能为农业、林业、草业、生态等科研和生产场景的土壤含水量便携测量提供稳定可靠数据。15天免费试用即日起至12月31日 可拨打电话详细咨询 试用结束后,可联系工作人员归还产品,也可成为我们的“产品推荐官”,推荐下一位新用户参与试用活动(将新用户联系方式提供给工作人员即可)。1、当新用户正式开始试用产品,即推荐成功,我们将给予“推荐官”200元现金奖励;2、如果新用户试用后决定购买产品,“推荐官”将再获得1500元现金奖励。 活动结束后,我们将在普瑞亿科公众号以推送的形式展示所有试用用户的使用体验,并发起投票活动,票数前三位用户将分别获得600元、400元、200元现金奖励。*该活动最终解释权归北京普瑞亿科科技有限公司所有
  • BPCL微弱发光\化学发光\电化学发光测量的原理及应用
    品牌:BPCL是Biological& Physical Chemiluminescence的缩写,1995年开始对外使用;超微弱发光测量仪,英文Ultra-WeakLuminescence Analyzer。 BPCL超微弱发光测量仪,是生物与化学光子计数器,又俗称为化学发光分析仪,是我国原中科院系统科研人员自主研发的一种可探测超微弱生物发光和化学发光的分析仪器,是我国最早商品化的微弱光测量产品。BPCL倾注了老一辈科研工作者的心血,其研制为发光研究提供了有力的科研工具,推动了我国甚至国际发光研究的发展,目前被众多高校、研究院所使用,产生了具有重大社会和经济效益。 涉及研究方向包括:发光分析检测技术研究(如:流动注射发光分析、毛细管电泳发光分析、生物传感器发光分析、纳米材料发光分析、自由基临床检验)、自由基生物学研究、药物抗氧化剂研究、细胞学超微弱发光研究、肿瘤医学研究、农业种质研究、花卉果实超微弱发光研究及农作物抗逆性研究。 BPCL微弱发光测量仪现有19个型号产品,覆盖近紫外、可见及近红外光谱领域微弱光检测,同时还有光谱扫描、多样品测试、温控等型号产品,以适应不同领域研发需求。由于BPCL独特和先进的光探测技术,利用此仪器可测定10^-15瓦的光强度,测量10^-13瓦的微弱光影可给出1-2万/秒的计数率,这对于生物体、细胞、DNA等生命物质的超微弱发光研究尤为重要。通过独特的接口计数,该仪器可实时获得发光动力学曲线,最快采集速度可达0.1毫秒,可用于快速发光反应的监测。 任何有生命的物质都可以自发的或在外界因素诱导下辐射出一种极其微弱的光子流,这种现象称为生物的超微弱发光(UltraweakPhoton Emission),亦被称为生物系统超弱光子辐射、自发发光等。超微弱发光只有10^-5~ 10 ^-8hυ / s cm ,量子产额(效率)为10^-14~ 10 ^-9,波长范围为180~800nm,从红外到近紫外波段。1.BPCL电化学发光测试原理 电化学发光分析技术(Electrogeneratedchemiluminescence,ECL)。ECL是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应。包括了两个过程。发光底物二价的三联吡啶钌及反应参与物三丙胺在电极表面失去电子而被氧化。氧化的三丙胺失去一个H成为强还原剂,将氧化型的三价钌还原成激发态的二价钌,随即释放光子恢复为基态的发光底物。最好的发光标记物-三联吡啶钌分子量小,结构简单。可以标记于抗原,抗体,核酸等各种分子量,分子结构的物质。从而具有最齐全的检测菜单。三联吡啶钌为水溶性,且高度稳定的小分子物质。保证电化学发光反应的高效和稳定,而且避免了本底噪声干扰。 简单来理解,ECL是在电极上施加一定的电压使电极反应产物之间或电极反应产物与溶液中某组分进行化学反应而产生的一种光辐射,其作为一种新的痕量分析手段越来越引人注目。1.1电化学反应过程 在工作电极上(阳极)加一定的电压能量作用下,二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+,同时,电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+,并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基TPA,这样,在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基TPA。1.2化学发光过程 具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA发生氧化还原反应,结果使三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+还原成激发态的二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+,其能量来源于三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+与三丙胺自由基TPA之间的电势差,激发态[Ru(bpy)3]2+以荧光机制衰变并以释放出一个波长为620nm光子的方式释放能量,而成为基态的[Ru(bpy)3]2+。1.3循环过程 上述化学发光过程后,反应体系中仍存在二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+和三丙胺(TPA),使得电极表面的电化学反应和化学发光过程可以继续进行,这样,整个反应过程可以循环进行。 通过上述的循环过程,测定信号不断的放大,从而使检测灵敏度大大提高,所以ECL测定具有高灵敏的特点。上述的电化学发光过程产生的光信号的强度与二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+的浓度成线性关系。将二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+与免疫反应体系中的一种物质结合,经免疫反应、分离后,检测免疫反应体系中剩余二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+经上述过程后所发出的光,即可得知待检物的浓度。1.4电化学发光剂定义:指通过在电极表面进行电化学反应而发出光的物质。特点:反应在电极表面进行发光标记物/化学发光剂:三联吡啶钌Ru(bpy)32+共反应剂/电子供体为:三丙胺(TPA)电化学发光启动条件:直流电场反应产物:三丙胺自由基(TPA*)+620nm的光子最终检测信号:可见光强度反应特点:迅速、可控、循环发光三联吡啶钌“催化”三丙胺发出可见光2.BPCL化学/电化学发光分析领域的应用案例2.1 医学及药学领域 BPCL在临床上,其可直接或与免疫技术结合,通过化学/电化学发光技术,其可用于甲状腺激素、生殖激素、肾上腺/垂体激素、贫血因子、肿瘤标记物、癌细胞等物质的检测;另外,基于活性氧诱导的化学发光现象,其可实现体内及光治疗过程产生的活性氧的检测。2.1.1 Ru@SiO2表面增强电化学发光检测痕量癌胚抗原 癌胚抗原(CEA)被认为是反映人体中各种癌症和肿瘤存在的疾病生物标志物。体液中CEA的灵敏检测利于癌症的临床诊断和治疗评估。 在此,本文提出了一种基于Ru(bpy)32+的局域表面等离子体共振(LSPR)增强电化学发光(ECL)超灵敏测定人血清中CEA的新方法。在这种表面增强ECL(SEECL)传感方案中,Ru(bpy)32+掺杂的SiO2纳米颗粒(Ru@SiO2)并且AuNPs用作LSPR源以增强ECL信号。两种不同种类的CEA特异性适体在Ru@SiO2和AuNP。在CEA存在的情况下Ru@SiO2-将形成AuNPs纳米结构。我们的研究表明Ru@SiO2可以通过AuNP有效地增强。一层Ru@SiO2-AuNPs与不存在AuNP的纳米结构的ECL相比,纳米结构将产生约3倍的ECL增强。通过多层Ru@SiO2-AuNPs纳米架构。在最佳条件下,人血清CEA的检测限为1.52×10^-6ng/mL。 据我们所知,对于ECL传感器,从未报道过具有如此低LOD的CEA测定。2.1.2 基于连接探针的电化学发光适体生物传感器,检测超痕量凝血酶的信号 基于结构切换电化学发光猝灭机制,本文中开发了一种用于检测超痕量凝血酶的新型连接探针上信号电化学发光适体生物传感器。ECL适体生物传感器包括两个主要部分:ECL底物和ECL强度开关。ECL衬底是通过修饰金电极(GE)表面的Au纳米颗粒和钌(II)三联吡啶(Ru(bpy)32+–AuNPs)的络合物制成的,ECL强度开关包含三个根据“结-探针”策略设计的探针。 第一种探针是捕获探针(Cp),其一端用巯基官能化,并通过S–Au键共价连接到Ru(bpy)32+–AuNPs修饰的GE上。 第二个探针是适体探针(Ap),它含有15个碱基的抗凝血酶DNA适体。 第三种是二茂铁标记探针(Fp),其一端用二茂铁标签进行功能化。 文中证明,在没有凝血酶的情况下,Cp、Ap和Fp将杂交形成三元“Y”结结构,并导致Ru(bpy)32+的ECL猝灭。然而,在凝血酶存在的情况下,Ap倾向于形成G-四链体适体-凝血酶复合物,并导致Ru(bpy)32+的ECL的明显恢复,这为凝血酶的检测提供了传感平台。利用这种可重复使用的传感平台,开发了一种简单、快速、选择性的ECL适体生物传感器信号检测凝血酶,检测限为8.0×10^-15M。 本生物传感器的成功是朝着在临床检测中监测超痕量凝血酶的发展迈出的重要一步。2.1.3 Ru(phen)32+掺杂二氧化硅纳米粒子的电化学发光共振能量转移及其在臭氧“开启”检测中的应用 首次报道了灵敏检测臭氧的电化学发光(ECL)方法和利用臭氧进行电化学发光共振能量转移(ECRET)的方法。 它是基于Ru(phen)32+掺杂的二氧化硅纳米颗粒(RuSiNPs)对靛蓝胭脂红的ECRET。在没有臭氧的情况下,RuSiNP的ECL由于RuSiNP对靛蓝胭脂红的ECRET而猝灭。在臭氧存在的情况下,系统的ECL被“打开”,因为臭氧可以氧化靛蓝胭脂红,并中断从RuSiNP到靛蓝胭脂的ECRET。通过这种方式,它通过所提出的基于RuSiNP的ECRET策略提供了臭氧的简单ECL传感,线性范围为0.05-3.0μM,检测限(LOD)为30nM。检测时间不到5分钟。该方法也成功应用于人体血清样品和大气样品中臭氧的分析。2.1.4 用二极管实现数码相机灵敏视觉检测,使无线电极阵列芯片的电化学发光强度提高数千倍 首次报道了无线电化学发光(ECL)电极微阵列芯片和通过在电磁接收器线圈中嵌入二极管来显著提高ECL。新设计的设备由一个芯片和一个发射机组成。该芯片有一个电磁接收线圈、一个迷你二极管和一个金电极阵列。该微型二极管可以将交流电整流为直流电,从而将ECL强度提高18000倍,从而能够使用普通相机或智能手机作为低成本探测器进行灵敏的视觉检测。使用数码相机检测过氧化氢的极限与使用基于光电倍增管(PMT)的检测器的极限相当。与基于PMT的检测器相结合,该设备可以以更高的灵敏度检测鲁米诺,线性范围从10nM到1mM。由于具有高灵敏度、高通量、低成本、高便携性和简单性等优点,它在护理点检测、药物筛选和高通量分析中很有前途。2.1.5 中晶体和仿生催化剂调控肿瘤标志物的比例电化学发光免疫分析 本文以壳聚糖功能化碘化银(CS-AgI)为仿生催化剂,研制了一种基于八面体锐钛矿介晶(OAM)载体的比率电化学发光免疫传感器,用于α胎儿蛋白(AFP)的超灵敏测定。所提出的系统是通过选择鲁米诺和过硫酸钾(K2S2O8)作为有前途的ECL发射单元来实现的,因为它们具有潜在的分辨特性和最大发射波长分辨特性。采用具有高孔隙率、定向亚基排列和大表面积的OAM吸附鲁米诺形成固态ECL,并作为亲和载体首次固定了大量AFP(Ab)抗体。 此外,发现CSAgI具有仿生催化剂活性,可以催化作为鲁米诺和K2S2O8共同助反应剂的过氧化氢的分解,从而放大了双ECL响应。当生物传感器在CSAgI标记的AFP的混合溶液中孵育时(CS-AgI@AFP)和目标AFP,这是由于对CS-AgI@AFP和目标AFP与AbCS-AgI@AFP固定化Ab捕获的蛋白质随AFP浓度的增加而减少,因此,双ECL反应减少。基于两个激发电位下ECL强度的比值,这种提出的比率ECL策略通过竞争性免疫反应实现了对α胎儿蛋白的超灵敏测定,线性检测范围为1fg/ml至20ng/ml,检测限为1fgg/ml2.1.6 一种新型放大电化学发光生物传感器(基于AuNPs@PDA@CuInZnS量子点纳米复合材料),用于p53基因的超灵敏检测 在这项工作中,首次设计了一种基于Au的新型表面等离子体共振(SPR)增强电化学发光(ECL)生物传感模型NPs@polydopamine(PDA)@CuInZnS量子点纳米复合材料。 通过静电力用PDA层涂覆AuNP。CuInZnS量子点结合在Au表面NPs@PDA纳米复合材料。CuInZnS量子点在传感应用中起到了ECL发光体的作用。PDA壳层不仅控制了AuNPs和QDs之间的分离长度以诱导SPR增强的ECL响应,而且限制了电势电荷转移和ECL猝灭效应。结果,纳米复合材料的ECL强度是具有K2S2O8的量子点的两倍。在扩增的ECL传感系统中检测到肿瘤抑制基因p53。 该传感方法的线性响应范围为0.1nmol/L至15nmol/L,检测限为0.03nmol/L。基于该纳米复合材料的DNA生物传感器具有良好的灵敏度、选择性、重现性和稳定性,并应用于加标人血清样品,取得了满意的结果。2.1.7铕多壁碳纳米管作为新型发光体,在凝血酶电化学发光适体传感器中的应 提出了一种新的电化学发光(ECL)适体传感器,用于凝血酶(TB)的测定,该传感器利用核酸外切酶催化的靶循环和杂交链式反应(HCR)来放大信号。捕获探针通过Au-S键固定在Au-GS修饰的电极上。随后,捕获探针和互补凝血酶结合适体(TBA)之间的杂交旨在获得双链DNA(dsDNA)。TB与其适体之间的相互作用导致dsDNA的解离,因为TB对TBA的亲和力高于互补链。在核酸外切酶存在的情况下,适体被选择性地消化,TB可以被释放用于靶循环。通过捕获探针的HCR和两条发夹状DNA链(NH2-DNA1和NH2-DNA1)形成延伸的dsDNA。然后,可以通过NH2封端的DNA链和Eu-MWCNT上的羧基之间的酰胺化反应引入大量的铕多壁碳纳米管(Eu-MWCNTs),导致ECL信号增加。 多种扩增策略,包括分析物回收和HCR的扩增,以及Eu-MWCNTs的高ECL效率,导致宽的线性范围(1.0×10-12-5.0×10-9mol/L)和低的检测限(0.23pmol/L)。将该方法应用于血清样品分析,结果令人满意。2.2 环境领域 采用BPCL已建立了众多灵敏快速检测环境污染物、环境激素、环境干扰物、自由基的发光分析方法。此外有有研究人员将其与臭氧化学发光结合应用于水体COD分析。其突出优点是仪器方法简单、易操作、线性范围宽、灵敏度高。 2.2.1 Fenton体系降解持久性氯化酚产生本征化学发光的机理:醌类和半醌自由基中间体的构效关系研究及其关键作用 在环境友好的高级氧化过程中,所有19种氯酚类持久性有机污染物都可以产生本征化学发光(CL)。然而,结构-活性关系(SAR,即化学结构和CL生成)的潜在机制仍不清楚。在这项研究中,本文中发现,对于所有19种测试的氯酚同系物,CL通常随着氯原子数量的增加而增加;对于氯酚异构体(如6种三氯苯酚),相对于氯酚的-OH基团,CL以间->邻-/对-CL取代基的顺序降低。 进一步的研究表明,在Fenton试剂降解三氯苯酚的过程中,不仅会产生氯化醌中间体,而且更有趣的是,还会产生氯化半醌自由基;其类型和产率由OH-和/或Cl取代基的定向效应、氢键和空间位阻效应决定。 更重要的是,观察到这些醌类中间体的形成与CL的产生之间存在良好的相关性,这可以充分解释上述SAR发现。 这是关于醌和半醌自由基中间体的结构-活性关系研究和关键作用的第一份报告,这可能对未来通过高级氧化工艺修复其他卤代持久性有机污染物的研究具有广泛的化学和环境意义。2.2.2 介质阻挡放电等离子体辅助制备g-C3N4-Mn3O4复合材料,用于高性能催化发光H2S气体传感 提出了一种新的、简单的基于介质阻挡放电(DBD)等离子体的快速制备g-C3N4-Mn3O4复合材料的策略。所获得的g-C3N4-Mn3O4可作为一种优良的H2S气体传感催化发光(CTL)催化剂,具有优异的选择性、高灵敏度、快速稳定的响应。 基于所提出的传感器能够检测到亚ppm水平的H2S,为在各个领域监测H2S提供了一种极好的替代方案。采用SEM、TEM、XPS、XRD、N2吸附-脱附等测试手段对合成的传感材料进行了表征。该复合材料具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积,这可能归因于氧化非平衡等离子体蚀刻。 此外,该合成以Mn2+浸渍的g-C3N4为唯一前驱体,以空气为工作气体,不含溶剂、额外的氧化剂/还原剂或高温,具有结构简单、操作方便、速度快等优点,并且它可以容易地大规模实施,并扩展到制造用于不同目的的各种金属氧化物改性复合材料。2.2.3表面增强电化学发光,用于汞离子痕量的检测 Ru(bpy) 3^2+的电化学发光(ECL)在分析化学中有着广泛的应用。在此,我们提出了一种通过金纳米棒(AuNR)的局域表面等离子体共振(LSPR)来增强Ru(bpy)3^2+的ECL的新方法。 我们的研究表明,通过控制Ru(bpy)3^2+与AuNRs表面之间的距离,可以大大增强ECL强度。我们将这种表面等离子体激元诱导的ECL增强称为表面增强电化学发光(SEECL)。利用这种SEECL现象来制备用于痕量Hg2+检测的生物传感器。SEECL生物传感器是通过在金电极表面自组装AuNRs和富含T的ssDNA探针来制备的。随着Hg2+的存在,ssDNA探针的构象通过形成T-Hg2+-T结构而变为发夹状结构。Ru(bpy)3^2+可以插入发夹结构DNA探针的凹槽中产生ECL发射,AuNR的LSPR可以增强ECL发射。传感器的ECL强度随着Hg2+浓度的增加而增加,并且在水溶液中达到10fMHg2+的检测极限。研究了AuNR不同LSPR峰位对生物传感器灵敏度的影响。 结果表明,Ru(bpy)3^2+的LSPR吸收光谱和ECL发射光谱之间的良好重叠可以实现最佳的ECL信号增强。2.3 农林业领域 BPCL在农业上有着十分广阔的应用价值。植物的超弱发光来自于体内的核酸代谢、呼吸代谢以及各种氧化还原过程,它变化与植物体内的生理生化变化密切相关.边种广泛存在于体内的自发辐射与机体代谢活动、能量转化之间存在着磐然的联系.因此,利用它作为代谢指标的应用研究就很快引起了广泛的重视。 超弱发光可以作为一种反映生命过程及变化的极其灵敏的指标。另一方面,由于植物的超弱发光与环境密切相关,在不同植物、不同的环境条件下超弱发光均有所不同。 BPCL可以探测植物的超弱发光,研究植物的盐碱、抗旱、抗热、抗寒乃至抗病的指标,从而为抗逆性育种提供一种新的灵敏的物理方法。植物的超弱发光能在一定程度上反映植物生活力的大小,所以可用超弱发光鉴定植物或种子的活力.用超弱发光鉴定种子的活力用样品量少又不破坏种子,对于种子量少的珍贵品种极其有益。此外,BPCL还可以用于农蔬作物新鲜度的评价、污染物残留量分析、辐照食品的检测。2.3.1 基于生物延迟发光,评价玉米萌发期抗旱性。(西安理工大学习岗) 玉米种子萌发抗旱性评价是节水农业研究中的难点和热点问题之一,生物延迟发光分析技术的应用有可能解决这一问题。采用生物延迟发光评价方法研究了玉米种子萌发期的抗旱性能力,延迟发光积分强度的升高有不同的抑制作用,胁迫强度越大。以下为玉米萌发过程中的延迟发光积分强度的变化:2.3.2 盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光(山东理工大学王相友) 对不同 NaCl 浓度胁迫下绿豆种子早期萌发时的超微弱发光变化进行了初步研究。结果表明,随 NaCI 浓度的增加,绿豆胚根的生长速度(根长)减慢,生长受到明显抑制,其超微弱发光的强度显著下降。萌发期间,SOD 活性随着盐浓度的增加而降低,其活性与生物光子强度有极为密切的关系。 这些结果表明生物超微弱发光探测技术有可能成为植物盐胁迫研究的有效工具,对于进一步理解盐胁迫机理有一定的意义。2.3.3 苹果成熟过程中超弱发光强度与果实跃变的关系(山东理工大学王相友) 用1-甲基环丙烯(1-methyicyclopropene,1-MCP)和乙烯利两种化学药剂,测定了红富士苹果果实超弱发光强度的变化及与乙烯释放、呼吸的关系。 结果显示,各处理果实超弱发光强度的变化与呼吸、乙烯释放速率的变化趋势相似,均有明显的高峰出现,且出峰时间一致。乙烯利处理加速了果实软化,使果实超弱发光强度峰直出现时间提前,并加速了果实跃变后超弱发光强度的衰减:1-MCP 处理延缓了果实的衰老,使果实超弱发光强度峰值推迟,并减弱了峰值过后超弱发光强度的衰减。超弱发光强度能反映富士苹果成熟过程中代谢的变化。2.4 材料领域2.4.1 有机改性水滑石量子点纳米复合材料作为新型化学发光共振能量转移探针 在本工作中,通过在有机改性的LDH外表面上以十二烷基苯磺酸钠双层束的形式高度有序和交替地组装痕量CdTe量子点,制备了定向发光量子点(QD)-层状双氢氧化物(LDH)纳米复合材料。 有趣的是,新型QD-LDH纳米复合材料可以显著增强鲁米诺-H2O2体系的化学发光(CL),这归因于H2O2对QD氧化的抑制、辐射衰减率的增加以及对QDs的非辐射弛豫的抑制。 此外,以鲁米诺为能量供体,以固体发光QD-LDH纳米复合材料为能量受体进行信号放大,制备了一种新型的基于流通柱的CL共振能量转移。通过使用鲁米诺-H2O2CL系统测定H2O2来评估该流通柱的适用性。CL强度在0.5至60μM的浓度范围内对H2O2表现出稳定的响应,检测限低至0.3μM。 最后,该方法已成功应用于雪样品中H2O2的检测,结果与标准分光光度法一致。我们的研究结果表明,新型发光量子点-LDH纳米复合材料将用于高通量筛选具有不同尺寸量子点的复杂系统。2.4.2 油膜碳糊电极热电子诱导阴极电化学发光及其在邻苯二酚纳摩尔测定中的应用 首次在油膜覆盖碳糊电极(CPE)上研究了Ru(bpy)32+/S2O82-体系在阴极脉冲极化下的热电子诱导阴极电化学发光。与其他电极相比,CPE具有更低的背景、更好的稳定性和再现性。该方法也适用于邻苯二酚的测定。 在最佳条件下,在2.0*10^-10mol/L~4.0*10^-9 mol/L和4.0*10^-9mol/L~4.0*10^-7 mol/L范围内,观察到猝灭ECL强度(DI)与邻苯二酚浓度对数(logCcatechol)之间的线性相关性,检测限(LOD)为2.0*10^-10mol/L,低于其他报道的方法。 将该方法应用于水库水中邻苯二酚的测定。平均回收率为83.3%–99.0%,相对标准偏差为0.8%–2.2%。2.4.3 等离子体辅助增强Cu/Ni金属纳米粒子的超弱化学发光 采用具有类似Kirkendall效应的简单水溶液法合成了具有稳定荧光和良好水分散性的Cu/Ni纳米颗粒。60±5nm铜镍摩尔比为1:2的Cu/NiNP显著增强了碳酸氢钠(NaHCO3)与过氧化氢(H2O2)在中性介质中氧化反应产生的超微弱化学发光(CL)。时间依赖性CL的增强取决于NP的组成和试剂添加的顺序。 在研究CL发射光谱、电子自旋共振光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的基础上,提出了等离子体辅助金属催化这种金属NP(MNP)增强CL的机理。MNP的表面等离子体可以从化学反应中获得能量,形成活化的MNP(MNP*),与OH自由基偶联产生新的加合物OH-MNP*。OH-MNP*可以加速HCO3-生成发射体中间体(CO2)2*的反应速率,从而提高整个反应的CL。2.5 食品领域 BPCL可以用于食品中的微生物/病原体及其毒素、痕量金属离子、抗生素、氧自由基、含氮、硫、磷物质、抗坏血酸、有机酸以及辐照食品的分析检测。2.5.1 基于光谱阵列的单一催化发光传感器及其在葡萄酒鉴定中的应用 识别复杂混合物,特别是那些成分非常相似的混合物,仍然是化学分析中一个具有挑战性的部分。本文利用MgO纳米材料在封闭反应池(CRC)中构建的单一催化发光(CTL)传感器来识别醋。它可以提供这种类型的高度多组分系统的原型。通过扫描反应期间分布在15个波长的CTL光谱,获得了醋的光谱阵列图案。这些就像他们的指纹。然后通过线性判别分析(LDA)对阵列的CTL信号进行归一化和识别。对九种类型和八个品牌的醋以及另外一系列的人造样品进行了测试;人们发现这项新技术能很好地区分它们。 这种单一传感器在实际应用中表现出了对复杂混合物分析的良好前景,并可能提供一种识别非常相似的复杂分析物的新方法。2.5.2 层状双氢氧化物纳米片胶体诱导化学发光失活对食品中生物胺浓度的影响 通过氢键识别打开/关闭荧光和视觉传感器在文献中已经明确确立。显然没有充分的理由忽视氢键诱导的化学发光失活(CL)。 在本工作中,作为新型CL催化剂和CL共振能量转移受体(CRET),层状双氢氧化物(LDH)纳米片胶体可以显著提高双(2,4,6-三氯苯基)草酸盐(TCPO)-H2O2体系的CL强度。另一方面,生物胺可以选择性地抑制LDH纳米片TCPO–H2O2系统的CL强度,这是由于光致发光LDH纳米片通过O–H…N键取代O–HO键而失活的结果。 此外,组胺被用作食品腐败的常见指标,发现CL强度与组胺浓度在0.1–100uM范围内呈线性关系,组胺(S/N=3)的检测限为3.2nM。所提出的方法已成功应用于追踪变质鱼类和猪肉样品的组胺释放,显示出这些样品中生物胺水平的时间依赖性增加。2.5.3 碳酸盐夹层水滑石增强过氧亚硝酸化学发光,检测抗坏血酸的高选择性 在本研究中,发现Mg-Al碳酸酯层状双氢氧化物(表示为Mg-Al-CO3LDHs)催化过氧硝酸(ONOOH)的化学发光(CL)发射。CL信号的增强是由于过亚硝酸根(ONOO)通过静电吸引在LDHs表面的浓度,这意味着ONOO可以容易有效地与嵌入的碳酸盐相互作用。此外,抗坏血酸可以与ONOO或其分解产物(例如_OH和_NO2)反应,导致Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH反应的CL强度降低。 基于这些发现,以Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH为新的CL体系,建立了一种灵敏、选择性和快速的CL法测定抗坏血酸。CL强度在5.0至5000nM的范围内与抗坏血酸的浓度成比例。检测限(S/N=3)为0.5nM,9次重复测量0.1mM抗坏血酸的相对标准偏差(RSD)为2.6%。 该方法已成功应用于商业液体果汁中抗坏血酸的测定,回收率为97–107%。这项工作不仅对更好地理解LDHs催化的CL的独特性质具有重要意义,而且在许多领域具有广泛的应用潜力,如发光器件、生物分析和标记探针。2.6 气相催化发光2.6.1 基于纳米ZnS的四氯化碳催化发光气体传感 基于四氯化碳在空气中氧化纳米ZnS表面的催化发光(CTL),提出了一种新的灵敏的气体传感器来测定四氯化碳。详细研究了其发光特性及最佳工艺条件。 在优化的条件下,CTL强度与四氯化碳浓度的线性范围为0.4–114ug/mL,相关系数(R)为0.9986,检测限(S/N=3)为0.2ug/mL。5.9ug/mL四氯化碳的相对标准偏差(R.S.D.)为2.9%(n=5)。 对甲醇、乙醇、苯、丙酮、甲醛、乙醛、二氯甲烷、二甲苯、氨和三氯甲烷等常见异物无反应或反应较弱。在4天的40小时内,传感器的催化活性没有显著变化,通过每小时收集一次CTL强度,R.S.D.小于5%。该方法简便灵敏,具有检测环境和工业中四氯化碳的潜力。2.6.2 珊瑚状Zn掺杂SnO2的一步合成及其对2-丁酮的催化发光传感 将一维纳米级构建块自组装成功能性的二维或三维复杂上部结构具有重要意义。在这项工作中,我们开发了一种简单的水热方法来合成由纳米棒组装的珊瑚状Zn掺杂SnO2分级结构。利用XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR和N2吸附-脱附对所得样品的组成和微观结构进行了表征。通过研究在不同反应时间合成的样品,探讨了生长机理。作为催化发光(CTL)气体传感器的传感材料,这种珊瑚状Zn掺杂的SnO2表现出优异的CTL行为(即,与其他15种常见的挥发性有机化合物(VOC)相比,具有高灵敏度、对2-丁酮的优异选择性以及快速响应和回收)。在相同的条件下测试了SnO2样品的三种不同Zn/Sn摩尔比,以证明Zn掺杂浓度对传感性能的影响。在最佳实验条件下,进一步研究了基于1∶10Zn掺杂SnO2传感材料的CTL传感器对2-丁酮的分析特性。气体传感器的线性范围为2.31–92.57ug/mL(R=0.9983),检测限为0.6ug/mL(S/N=3)。2.6.3 缺陷相关催化发光法检测氧化物中的氧空位 氧空位可以控制氧化物的许多不同性质。然而,氧空位的快速简单检测是一个巨大的挑战,因为它们的种类难以捉摸,含量高度稀释。在这项工作中,本文中发现TiO2纳米颗粒表面乙醚氧化反应中的催化发光(CTL)强度与氧空位的含量成正比。氧空位依赖性乙醚CTL是由于氧空位中大量的化学吸附O2可以促进其与化学吸附的乙醚分子的接触反应,从而显著提高CTL强度。因此,乙醚CTL可以用作TiO2纳米颗粒中氧空位的简单探针。通过检测金属离子掺杂的TiO2纳米粒子(Cu、Fe、Co和Cr)和氢处理的TiO2纳米粒子在不同温度下在具有可变氧空位的TiO2表面上的乙醚CTL强度,验证了其可行性。本CTL探针测得的氧空位含量与常规X射线光电子能谱(XPS)技术测得的结果基本一致。与已经开发的方法相比,所开发的CTL探针的优越性能包括快速响应、易于操作、低成本、长期稳定性和简单配置。本文认为氧空位敏感的CTL探针在区分氧化物中的氧空位方面具有很大的潜力。
  • WIWAM高通量植物表型成像分析平台-拟南芥研究
    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
  • 【仪器百科】光合作用测定仪工作原理与参数指标
    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。
  • JASIS2019视频采访三菱化学:40多年的尖端技术让水分测量更加专业
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " span style=" text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 9月4日-6日,在日本幕张举办的2019分析及科学仪器展(JASIS2019)上,仪器信息网采访了 strong 三菱化学海外部部长林薰先生 /strong 。林薰对三菱化学在本次展会上展出的新产品及公司未来发展的重点领域等内容做了详细介绍。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px " strong 40多年的尖端技术满足多样化需求 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 株式会社三菱化学分析科技于1973年作为三菱化学工业有限公司的系统设备部门开始营业。在与三菱石化公司合并后,DIA仪器有限公司于1995年成立。由于后续业务重组和业务扩张,株式会社三菱化学分析科技成立于2008年。公司专门从事水分仪,元素分析仪和电阻率计的分析和测量设备业务。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/97aa560b-fb66-407e-a993-f8843f645ebe.jpg" title=" image001.jpg" alt=" image001.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" text-align: center text-indent: 0em " 三菱化学海外部部长 /span span style=" text-align: center text-indent: 0em " 林薰先生 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 林薰表示:“作为三菱化学控股集团的成员,40多年来,我们凭借自己的尖端技术满足了客户的多样化需求。我们一直致力于通过开发和销售各种分析、测量仪器为能源和环境领域做出贡献。我们将继续从客户的角度为人和社会提供令人舒适的产品和服务。”详情请查看下方采访视频Part1: /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=BA9C109EA8168B599C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px " strong br/ /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px " strong 六大产品齐亮相JASIS 2019 /strong strong /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 在本次JASIS展会上,三菱化学展示了六个类别的产品,分别是水分测量、食品相关、水质相关、RoHS相关、能源相关和电阻率仪。介绍到水分仪相关产品时,林薰表示:“CA-310是三菱化学2017年发布的卡尔费休水分仪,自1973年在日本推出首款CA-01以来,我们一直在进行型号更改以满足市场需求。CA-310的功能可用四个关键词来描述:可转换性、高灵敏度、防止数据篡改的对策和自动化。”据了解,针对于中国南方等潮湿地区,CA-310添加了自动待机功能使得水分仪可以自动干燥并启动滴定,从而有助于节省工作延迟。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/92f11f94-d9ba-4b56-9196-cd1717bab603.jpg" title=" image002.jpg" alt=" image002.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH101167/C286422.htm" target=" _blank" span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 三菱卡尔费休微量水分测定仪CA-310 /span /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 此外,林薰也介绍了水分测量和自动电位滴定仪的产品,有可以将仪器带到分析现场并进行快速水分测量的便携式微水仪KF-31和CA-31,也有应用于包括食品、药品和石油化工的GT-200自动电位滴定仪。详情请查看下方采访视频Part2: /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=6773A2A173DACB1F9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p style=" text-align: center line-height: 1.5em " br/ /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/eaad859e-55e9-4057-942b-b7972fb415e3.jpg" title=" image003.jpg" alt=" image003.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH101167/C20619.htm" target=" _blank" span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 日本三菱水分测定仪KF-31 /span /a /p p style=" line-height: 1.5em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/cce7aee8-5a82-4e79-bfae-6467f027a17c.jpg" title=" image004.jpg" alt=" image004.jpg" / /p p style=" line-height: 1.5em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.5em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH101167/C271057.htm" target=" _blank" 日本三菱微量水分测定仪CA-31 /a /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/bf4a756b-e5cc-4af1-bd71-6bf525815488.jpg" title=" image005.jpg" alt=" image005.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH101167/C268551.htm" target=" _blank" span style=" text-align: center text-indent: 0em " 日本三菱自动电位滴定仪 /span span style=" text-align: center text-indent: 0em " GT-200 /span /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " & nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px " strong 用专业的技术团队服务于中国用户 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 谈及在中国地区的销售团队,林薰表示三菱化学在中国水分仪和滴定仪相关产品的销售,技术支持和服务由 strong 北京大漠天宇石油资源科技有限公司 /strong 承担。北京大漠天宇在北京和上海拥有两个专业实验室,拥有一支年轻,充满活力和专业的技术团队。他强调:“北京大漠天宇的工程师团队由经过我司官方认证的员工组成,他们接受过设备操作和维护方面的培训。考虑到大漠天宇的销售业绩和客户服务知识,我们决定自今年9月起向其授予中国地区水分仪和自动电位滴定仪的独家代理授权。我司将继续支持北京大漠天宇为中国客户提供优质服务。” 详情请查看下方采访视频Part3: /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=9812039B7615E4F99C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 随后,林薰代表三菱化学向 strong 北京大漠天宇石油资源科技有限公司 /strong strong 总经理周启朝先生 /strong 颁发了授权证书。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/c220c25f-b6e0-40a6-8fbe-7fc67c91d661.jpg" title=" image006.jpg" alt=" image006.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" text-align: center text-indent: 0em font-size: 14px " 北京大漠天宇石油资源科技有限公司总经理 周启朝(左)与三菱化学海外部部长 林薰(右) /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 采访最后,林薰表达了对中国用户的感谢之情,他也希望三菱化学可以通过多年培养的专业知识为更多中国客户的日常分析和问题解决做出贡献。 /p p style=" text-align: center" br/ /p p style=" text-align: right line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/6627e5b3-3dac-4c0b-9897-2514063113a1.jpg" title=" 2222222222.png" alt=" 2222222222.png" style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 618px height: 346px " width=" 618" height=" 346" / br/ /p p style=" text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.5em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/26f41174-360d-4a3d-9a36-ba6b253afe4f.jpg" title=" 3i.png" alt=" 3i.png" / /p
  • PlantScreen植物表型成像分析技术全球快讯
    北京易科泰代理的PlantScreen植物表型分析平台在荷兰植物生态表型中心(NPEC)安装运行,这是该中心成立后安装运行的首套植物表型分析系统,整套系统由光适应室、叶绿素荧光成像单元、RGB 3D成像单元、3D激光扫描成像单元等组成,有轮子可以方便移动,被称为“可移动的高通量表型成像分析平台”。 美国橡树岭国家实验室(ORNL)生物能源创新中心设计安装大型PlantScreen植物表型分析平台,包括如下成像分析功能模块:1)RGB 3D成像分析单元,用于植物三维形态结构分析和颜色分析2)3D激光扫描成像分析单元,用于植物三维形体结构测量和3D建模3)脉冲调制(PAM)叶绿素荧光成像分析单元,用于植物生理性状及胁迫等成像分析4)高光谱成像分析单元,用于植物生化结构组成及代谢组学研究分析5)NIR近红外成像分析单元,用于植物水分分布成像分析6)高分辨率红外热成像分析单元,用于气孔导度动态分析该大型平台计划于2019年6月安装完毕并运行。 另一大型PlantScreen植物表型平台将于2019年上半年在匈牙利科学院生物科学研究中心(BRC)安装运行,该平台建设包括大型FytoScope植物生长室、紧凑型PlantScreen植物表型成像分析系统(安装在FytoScope内)、PlantScreen高通量根系表型成像分析系统(安装于FytoScope内)、大型模块式PlantScreen植物表型成像分析平台(安装在温室内)。该平台包括如下成像分析功能单元:1)根系与地上茎叶(root and shoot)表型分析单元,包括RGB 3D成像技术和3D激光扫描技术,对植物及其根系形态结构性状和生物量等进行高通量分析测量2)光合作用、胁迫耐受性、生理状态成像分析及GFP/YFP成像分析,采样脉冲调制(PAM)叶绿素荧光成像技术3)生化组成及代谢成像测量,采用VNIR高光谱成像分析技术4)气孔导度动态测量分析,采用高分辨率红外热成像技术 易科泰生态技术公司为您提供植物表型分析全面解决方案:?手持式或便携式叶绿素荧光测量与成像技术?手持式或便携式植物光谱与高光谱成像测量技术?手持式或便携式红外热成像技术 ?FluorCam叶绿素荧光成像全面解决方案?FluorCam多光谱荧光成像技术全面解决方案?FKM多光谱荧光动态显微成像技术方案——细胞亚细胞水平分析植物性状?Specim高光谱成像技术全面解决方案?PlantScreen高通量植物表型成像分析技术?叶绿素荧光成像、高光谱成像、红外热成像、多光谱成像、RGB成像综合集成技术方案
  • 直击精准,滴水不漏——水分测试结果测量方法研究
    水在日常环境中无处不在,许多行业都需要对水分含量进行控制。常见的水分含量测试原理有热重方法、化学方法(卡尔-费休滴定法等)、电阻方法等等。快速型水分测定仪采用热重方法进行水分测定,测试速度快、效率高,越来越受到用户的喜爱。使用快速型水分测定仪有哪些烦恼呢?测试方法不合理,精度难以保证。水分仪加热不均匀,样品被烤焦或沸腾。测试重复性不好。……接下来,以奥豪斯最新的MB120水分测定仪为例,和大家一起探讨如何获取精确的水分测试结果?开发合理的测试方法测试方法不仅影响水分测试结果的精确度,而且对测试效率的影响也十分显著。 测试方法的开发需要考虑干燥温度、干燥时间及加热方法,也包括样品量、样品制备等繁多因素。奥豪斯MB120温度辅助工具帮助用户选择合理的测试温度,通过分析待测样品的温度特性曲线、判断测试温度,开发合理的样品测试方法。此外,MB120水分测定仪的温度校准组件帮助您校准水分测定仪的加热温度,全新设计的加热腔体和精确控制的卤素加热系统令热量均匀分布在测试样品表面,加热速度更快、更均匀。 精细、均匀的样品制备可提升测试结果的重复性一方面,取样和样品的制备对测试结果的重复性有很大的影响,确保所取的样品能够代表所有测试样品。另一方面,样品的特性,如大小、均匀度等,对测试速度和测试结果的影响也尤为突出。 使用环境对测试结果重复性的影响也不可小觑避免靠近空气流动强、温度变化快的地方,并远离热源,如门窗、空调、散热器等。同时,靠近振动设备或会产生磁场的设备,都会影响水分测定仪的稳定性和结果的重复性。 获得精确水分测试结果的先决条件——水平调节精确的水平调节和稳定的安装是获得好重复性、精确测试结果的先决条件。调节仪器水平,以弥补放置位置的不规则和小倾斜,而且每次位置改变,水分测定仪均需调节水平。 奥豪斯MB120水分测定仪一经上市便深受用户的喜爱,拨打咨询热线4008-217-188或访问www.ohaus.com了解更多产品信息。
  • NASA将往空间站发射新仪器 以监测地表作物温度变化
    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
  • 动物能量代谢测量技术宣传推广周
    北京易科泰生态技术公司动物能量代谢实验室,将于2017年9月15日至19日,举办动物能量代谢宣传推广周活动,期间特邀美国sable systems international公司首席科学家john lighton教授来华做报告和培训。具体活动安排如下:一、2017年9月15日下午动物能量代谢与生理生态研究测量技术报告会报告人:王德华研究员(中科院动物研究所)john lighton博士(美国sable公司首席科学家)等地点:北京师范大学京师大厦二、2017年9月16日参加由中国生态学会动物生态学专业委员会主办、北京师范大学生命科学学院承办的“第七届动物生理生态学学术会议暨孙儒泳院士学术思想研讨会”,john lighton博士将做“constraints and solutions in metabolic measurement”的会议报告三、2017年9月17-18日动物能量代谢测量技术报告与座谈会(根据需求反馈信息确定具体日程)主讲人:john lighton博士四、2017年9月19日活动汇总反馈及后续合作与技术支持安排john lighton教授30多年来致力于动物能量代谢测量技术的研究,先后在 nature、pnas及the journal of experimental biology等世界著名学术期刊上发表了90多篇学术论文,其于2008年编著出版的“measuring metabolic rates: a manual for scientists. oxford university press”一书,截止目前已达5514次引用。作为美国ssi公司(sable systems international)在中国的唯一指定代理和售后服务中心,易科泰生态技术公司从事动物能量代谢仪器技术服务已有十余年,为国内科研院校提供了上百套动物能量代谢仪器设备和相应技术服务,包括大小鼠等实验动物能量代谢与行为观测系统、牛羊等家畜家禽能量代谢测量系统、两爬类能量代谢测量系统、果蝇及昆虫能量代谢测量系统、斑马鱼及水生动物能量代谢与行为观测系统、人类能量代谢测量系统等,应用领域涵盖动物生理生态学研究、生物医学、家畜家禽营养与能量代谢研究、动物遗传与生物技术(能量代谢表型分析)、生态毒理学等,仪器设备采用国际先进的间接测热法(indirect calorimetry),并结合行为观测、环境调控(如温度调控等)、体温心率监测、红外热成像等技术;除实验室测量仪器外,还提供了大量fms、foxbox等便携式能量代谢测量仪器。公司还通过ecolab生态实验室平台,与中科院动物所(动物生理生态与能量代谢)、农科院畜牧所(家禽呼吸代谢)、农科院植保所(蚜虫呼吸代谢)、疾控中心、北京实验动物中心等保持密切合作关系。公司概况:易科泰自02年至今,已走过了15个年头。我们致力于从不同视角,不同尺度,不同技术平台研究测量生态系统结构、功能及其动态变化过程,引进、消化、吸收和创新国际先进生物生态科研技术,致力于植物表型分析技术的研究与开发,实验室植物表型分析平台目前配备有封闭式叶绿素荧光成像系统、便携式叶绿素荧光成像系统、叶绿素荧光仪、藻类荧光仪、植物高光谱仪、光合仪、co2/o2分析仪、植物光合生理生态监测系统、藻类培养与在线监测系统(光养生物反应器)、根系测量仪器等,具备500余平米温室,计划引进大型叶绿素荧光与rgb成像平台。ecolab实验室表型分析平台可以为用户提供作物抗性检测、胁迫生理生态研究检测、植物表型分析、优良品种及遗传育种检测等技术服务,并可承担植物表型分析技术培训、fluorcam叶绿素荧光成像技术培训、植物表型分析实验方案与仪器技术方案设计等,欢迎联系。公司优势:公司技术团队80%以上具备硕士或硕士以上学位,并与中国科学院研究生院、中科院植物研究所、中科院地理科学与资源研究所、中国农科院、中国林科院、中国环科院、中国水科院、清华大学、中国农业大学、北京林业大学、北京大学等建立了长期的技术合作交流关系。
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