叶绿素荧光原理及理论

FV/FM: 暗适应下PSII的最大光化学效率，也被称为开放的PSII
反应中心的能量捕捉效率 。
FV/FM= (FM-FO)/FM
FV：最大可变荧光； FV= FM-FO
FV/FO， FM/FO 是 FV/FM 的另外两种表现方式，不是一个直接的效率指 标，但是它对效率的变化更敏感。因此在特定情况下也是一种好的表 达方式，最近的文献很少有该类参数的出现。
● ФPSII（ Ф II）+ ФNPQ + Ф NO = 1 ФPSII：实际光化学效率
（光化学量子产额）
ФNPQ：包括天线耗散和反应
中心的失活
ФNO：非光诱导的淬灭
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● 表示光合电子传递去向的荧光参数：
Je(PSII) =0.5 × α× ФPSⅡ × PFD；单位时间内通过PSII的全部电子流
PFD ： 光通量密度，单位(μmol·m-2·s-1), α： 叶片吸光系数，一般为0.84
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三：荧光淬灭参数
qP; qNP; NPQ
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qP : 光化学淬灭系数，反 映总PSⅡ的反应中心开放反应中心
所占的比例。1-qP则表示关闭反应中心所占的比例。
qP = (FM’-FS)/(FM’-FO’)
FV’/FM’: 开放的PSII反应中心的激发能捕获效率，也称为最大天线
转化效率 。
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ФPSⅡ : PSⅡ实际光化学效率，反 映在照光下PSⅡ反应中心部
分关闭的情况下的实际光化学效率。(△F/Fm’)
ФPSⅡ = (FM’-FS)/FM’
ETR : 电子传递速率（一般指通过光系统的非环式电子传递）。 ETR = ФPSⅡ× PFD ×0.5 ×α
第一部分：叶绿素荧光仪的原理 第二部分：脉冲调制荧光参数测定原理及意义 第三部分：荧光数据在光合研究中的应用
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第一部分：叶绿素荧光仪的原理
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一 叶绿素荧光的分类：
瞬时荧光(PF)
按照荧光发生的时间分类：
延迟荧光(DF)
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按照荧光测定方式分类：
α = 4 ×(A+Rd)/(PFD × φPSII)
Je(PCR) = 4 (A+Rd)/(1-pO2/(2 ×Sr × CC)) ; 用于碳同化的电子流
Je(PCO) = 4 (Vc ×pO2)/(Sr ×CC) ; 用于光呼吸的电子流 Ja = Je(PSII) - Je(PCR) - Je(PCO); 用于PCR和PCO以外途径的电子流
FM’：光下最大荧光；光适应状态下全部PSII中心都关闭时的荧光
强度 。
FS（FS’）：稳态荧光；稳定光强下，全部PSII反应中心开发关
闭处于平衡状态下的荧光。
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二：表示PSII光化学效率的荧光参数
FV/FM； ФPSⅡ ； ETR（或 J）； FV’/FM’;
叶绿素荧光原理及理论
Sakamoto W, Takahashi Y. The Plant Cell, 2003(15), 2843-2855
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Wingler A, Delatte TL, etc, Plant Physiol. 2012 158: 1241-1251.
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2.2 Fv/Fm 常用来研究光抑制的程度
●：33% ○：78% ▼：100%
Ja (2% O2) = Je(PSII (2% O2) ) - Je(PCR (2% O2) ) - Je(PCO (2% O2) ); 用于氮同化途径的电子流 Ja (21% O2)-Ja (2% O2)；用于Mehler反应的电子流
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第三部分：荧光数据在光合研究中的应用
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1 荧光参数在文献中常见的出现形式
Sakamoto W, Takahashi Y. The Plant Cell, 2003(15), 2843-2855
叶绿素荧光原理百度文库理论
●：33% ○：78% ▼：100%
图示：不同展开程度的大豆叶片荧光参数Fv/Fm的日变化
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Jiang CD et al. EEB 2006
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第二部分：脉冲调制荧光参数测定原理及意义
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一：叶绿素荧光的五个基本参数
FO； FM； FS； FM’； FO’
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FO ：最小荧光（或基础荧光等）；充分暗适应的光合机构全部 PS
qNP : 非光化学淬灭系数。
qNP = (FM’-FO’)/(FM-FO)
NPQ : 非光化学淬灭；反映热耗散的变化。
NPQ = FM/ FM’ - 1
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四：其他荧光参数
● 区分过剩光能耗散不同方式的荧光参数：
qE：高能态荧光淬灭（依赖于跨膜质子梯度）
qT：与状态转换相关的荧光淬灭（捕光色素复合体与PSII分离） qI： 与光抑制相关的荧光淬叶绿灭素（荧由光于原理产及生理光论抑制引起的荧光淬灭）
瞬时荧光
脉冲调制式荧光 连续激发式荧光
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二 叶绿素荧光仪的分类：
基于脉冲调制式荧光理论的荧光仪： 脉冲调制式荧光仪；双调制式荧光仪；荧光成像荧光仪
基于连续激发式荧光理论的荧光仪： 植物效率分析仪；多功能植物效率分析仪
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三 脉冲调制式荧光仪：
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II 中心都开放时的荧光强度 。 一般认为是FO来自天线色素（Chla）。因此一般用 FO的升高来表示反 应中心和天线色素的解离。
FM：最大荧光；充分暗适应的光合机构全部 PS II 中心都关闭时
的荧光强度 。
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FO’：光下最小荧光；光适应状态下全部PSII中心都开放时的荧光
强度 。
Dong H , Wan JM, etc, Plant Physiol. 2013 162: 1867-1880
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2 Fv/Fm 的应用
Shahbazi M, Kuntz M. Plant Physiology, 2007(145), 691-702
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2.1 Fv/Fm 常用来表示光系统II（PSII）的活性