叶绿素荧光分析方法
叶绿素荧光测定方法
叶绿素荧光测定方法叶绿素荧光啊，就像是植物发出的小信号，我们可以通过一些办法来测定它呢。
一种常见的方法就是调制叶绿素荧光仪测定法。
这就像是给植物做一个小小的体检仪器。
把仪器的探头靠近植物的叶片，这个探头可神奇啦，它能发射出特定的光，然后接收植物叶片反射回来的荧光信号。
就像你拿手电筒照一个东西，然后看它反射回来的光一样有趣。
这种方法能很精确地测量到叶绿素荧光的各种参数，像是最大荧光产量、初始荧光产量之类的。
通过这些参数，我们就能知道植物的光合生理状态好不好啦。
比如说，如果最大荧光产量比较低，可能就意味着植物有点“小毛病”，光合作用不太顺畅呢。
还有一种方法是利用便携式叶绿素荧光仪。
这个就更方便啦，就像一个小玩具一样可以拿着到处跑。
你可以带着它到田野里，找到你想研究的植物，轻轻把探头按在叶片上，它就能快速地给出叶绿素荧光的相关数据。
这种便携式的仪器对于在户外做调查研究的小伙伴特别友好，不用拖着个大设备到处跑。
另外呢，我们在测定叶绿素荧光的时候，也得注意一些小细节哦。
比如说测量的时间，不同的时间植物的生理状态可能会有差异，就像人在早上和晚上的状态不太一样。
一般来说，选择植物生长比较稳定的时期去测量会更准确。
还有叶片的选择也很重要，要选择健康的、完整的叶片，要是选了一片被虫子咬得破破烂烂的叶子，那测出来的数据肯定就不准啦，就好像你给一个生病的人做身体检查，结果肯定不能代表健康人的状态呀。
再就是环境因素也会影响测量结果呢。
如果周围的温度太高或者太低，光照太强或者太弱，都会对叶绿素荧光产生影响。
所以在测量的时候，要尽量让环境保持相对稳定。
这就好比你在称东西的时候，要是秤老是晃来晃去的，肯定称不准呀。
叶绿素荧光的测定就是这么个有趣又需要细心对待的事儿呢。
对于叶绿素荧光全方面的研究
对于叶绿素荧光全方面的研究对于叶绿素荧光全方面的研究叶绿素荧光现象的发现将暗适应的绿色植物突然暴露在可见光下后，植物绿色组织发出一种暗红色，强度不断变化的荧光。
荧光随时间变化的曲线称为叶绿素荧光诱导动力学曲线。
最直观的表现是，叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色的现象。
其本质是，叶绿素吸收光后，激发了捕光色素蛋白复合体，LHC将其能量传递到光系统2或光系统1，期间所吸收的光能有所损失，大约3%-9%的所吸收的光能被重新发射出来，其波长较长，即叶绿素荧光。
叶绿素荧光动力学研究的特点1、叶绿素荧光动力学特性包含着光合作用过程的丰富信息光能的吸收和转换能量的传递与分配反应中心的状态过剩光能及其耗散光合作用光抑制与光破坏2、可以对光合器官进行“无损伤探查”3、操作步骤简单快捷光合作用的光抑制光抑制是过剩光能造成光合功能下降的过程。
过剩光能指植物所吸收的光能超出光化学反应所能利用的部分。
过去人们把光抑制与光破坏等同起来，认为发生了光抑制就意味着光和机构遭到破坏。
甚至把光抑制、光破坏、光氧化等，沦为一体。
光抑制的基本特征表现为：光合效率下降说明叶片吸收的光能不能有效地转化为化学能。
光破坏：PSII 是光破坏的主要场所，破坏也可能发生在反应中心也可能发生在与次级电子受体结合的蛋白上。
发生光破坏后的结果：电子传递受阻、光合效率下降。
当过剩的光能，不能及时有效地排散时，会对光合机构造成不可逆的伤害，如光氧化、光漂白等等。
一切影响二氧化碳同化的外界因素，如低温、高温、水分亏缺、矿质元素亏缺等都会减少对光能的利用，导致过剩光能增加，进而加重光破坏。
植物防御破坏的措施1、减少对光能的吸收增加叶片的绒毛、蜡质减少叶片与主茎夹角2、增强代谢能力碳同化光呼吸氮代谢3、增加热耗散依赖叶黄素循环的热耗散状态转换作用中心可逆失活光合作用是指含叶绿素的植物细胞和细菌吸收光能，将无机物转化为有机物并释放氧气的过程。
叶绿素荧光仪分析植物热胁迫选择大小、部位一致的植物叶片，分成几组每组10片，分别置于35℃、40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃的水中，当热胁迫结束后，分别用湿滤纸包住，暗适应一小时后测量暗适应后叶片的Fv/Fm值，然后再将叶片在光照下处理一段时间后测定其光系统II 的有效量子产量。
植物体叶绿素荧光测定仪的原理与使用方法
植物体叶绿素荧光测定仪的原理与使用方法【实验目的】⏹了解目前在光合作用研究中先进的叶绿素荧光技术，了解便携式叶绿素荧光仪测定植物光合作用叶绿素荧光参数的基本原理和仪器的使用方法。
⏹老师演示和学生分组利用便携式叶绿素荧光仪(PAM2100)测定实验植物的叶绿素荧光基本参数(Fo, Fm, Fv/Fm, Fm’, Fo’, Yield, ETR, PAR, qP, qN等)。
⏹了解荧光仪的广泛应用【实验原理】仪器介绍和工作原理叶绿素荧光（Chlorophyll Fluorescence）的产生⏹传统的光合作用测定是通过测量植物光合作用时CO2的消耗或干物质积累计算出来。
叶绿素荧光分析技术通过测量叶绿素荧光量准确获得光合作用量及相关的植物生长潜能数据。
⏹叶绿素荧光动力学技术在测定叶片光合作用过程中光系统对光能的吸收、传递、耗散、分配等方面具有独特的作用，与“表观性”的气体交换指标相比，叶绿素荧光参数更具有反映“内在性”特点。
⏹本实验以调制式叶绿素荧光仪PAM-2100（W ALZ）为例，测定植物叶绿素荧光主要参数。
植物叶片的生长状况不同，所处位置的不同，光照不同，叶绿素荧光参数数值也会有所不同，所以不同叶片之间叶绿素荧光产量存在着一定的差异。
【实验内容与步骤】一、仪器使用步骤讲解1. 仪器安装连接将光纤和主控单元和叶夹2030-8相连接。
光纤的一端必须通过位于前面板的三孔光纤连接器连接到主控单元，光纤的另一端固定到叶夹2030-B上。
同时，叶夹2030-B还应通过LEAF CLIP插孔连接到主控单元。
2. 开机按“POWER ON”键打开内置电脑后，绿色指示灯开始闪烁，说明仪器工作正常。
随后在主控单元的显示器中会出现PAM-2100的表示。
从仪器启动到进入主控单元界面大概要40秒。
3. PAM-2100的键盘PAM-2100主控单元上有20个按键，现分别简要介绍主要按键的功能。
Esc：退出菜单或报告文件Edit：打开报告文件Pulse：打开/停止固定时间间隔的饱和脉冲Fm：叶片暗适应后打开饱和脉冲测量Fo、Fm和Fv/FmMenu：打开动力学窗口的主菜单Shift：该键只有和其它键结合时才能起作用＋：增加选定区的数值（参数）设置－：减少选定区的数值（参数）设置Store：存储记录的动力学曲线Com：打开命令菜单＜：指针左移＞：指针右移∧：指针上移∨：指针下移Act：打开光化光Yield：打开一个饱和脉冲以测定照光状态的光系统II有效量子产量△F/Fm′。
叶绿素荧光及分析技术
JUNIOR PAM测量参数
continued
Thanks
测量光源：蓝色LED，，标准强度0.1 μmol m-2 s-1 PAR。 光化光源：蓝色LED，光强范围0～1500 μmol m-2 s-1PAR（光纤与样 品间的距离为1 mm时）。 饱和脉冲光源：蓝色LED，最大饱和闪光强度3000 μmol m-2 s-1PAR 。 远红光源：LED，730 nm。 信号检测：PIN-光电二极管，带短波截止滤光片（λ>710 nm）；选择性 锁相放大器（专利设计）。 微光纤：长40cm，直径1.5 mm。 测量参数：Fo、Fm、Fv/Fm、Ft、Fm’、Fo’、qP、qN、NPQ和rETR等 主机大小：11.3 x 6.2 x2 .8 cm 重量：150 g 电源供应：由电脑供电 耗电：基本操作200 mW（5 V/30 mA），打开饱和脉冲时500 mW（5 V/100 mA） 工作温度：10～40℃ 工作湿度：35％～85％
qN和NPQ
非光化学淬灭的参数
这两个参数都与类囊体基质中依赖pH和玉米黄素产生过程的激发能的非光化学淬 灭相关。与以前的荧光系数比较，qN和NPQ的计算总要测定样品暗适应和光适应 条件下的荧光。
Y(NO)和Y(NPQ)
参与非光化学淬灭的能量
对于集合光合天线分子，Y（NPQ）可以定量激发能通过光保护机制散失的能量： 其他非光化学能量称为Y(NO)。最后，光化学和非光化学耗能之和为1： Y(Ⅱ)+Y(NPQ)+Y(NO)=1
（开/关）频率，检测器只记录与测量光同频的荧光， 因此调制荧光仪允许测量所有生理状态下的荧光，包 括背景光很强时。
饱和脉冲技术，打开一个持续时间很短（一般小于1 s）
的强光关闭所有的电子门（光合作用被暂时抑制）， 从而使叶绿素荧光达到最大。饱和脉冲（Saturation Pulse, SP）可被看作是光化光的一个特例。 光化光越强，PS II释放的电子越多，PQ处累积的电子 越多，也就是说关闭态的电子门越多，F越高。当光化 光达到使所有的电子门都关闭（不能进行光合作用） 的强度时，就称之为饱和脉冲。
植物光合作用中叶绿素荧光信号的采集与分析
植物光合作用中叶绿素荧光信号的采集与分析植物是生命的重要组成部分，可以通过一种称为光合作用的生化过程将阳光、水和二氧化碳转化为有机化合物和氧气。
光合作用的关键因素是叶绿素，它可以帮助植物吸收光线能量，然后将其转换为化学能以支持生长和发育。
然而，叶绿素也会发出荧光信号，这是因为在光合作用过程中，有一部分能量无法被植物利用，而是以荧光的形式被释放出来。
这些荧光信号可以用来研究植物进行光合作用的效率，并且可以提供关于植物健康状况的有用信息。
下面将详细探讨植物光合作用中叶绿素荧光信号的采集和分析。
一、叶绿素荧光信号的采集叶绿素荧光信号的采集是通过荧光成像仪、复合型光谱仪和便携式测量仪等设备来完成的。
这些设备可以在不破坏植物结构和生物学功能的情况下，对叶绿素荧光进行精确测量。
荧光成像仪是一种高分辨率的设备，能够在整个植物体内进行荧光测量。
它通常通过用不同颜色的滤镜来选择荧光波长范围，从而对叶绿素荧光进行区分和定量。
复合型光谱仪可以精确地检测不同波长的光线，并计算荧光信号的发射强度。
它可以提供相对于草原和森林典型植物的基线荧光，并提供该荧光信号随光点光密度的变化。
便携式荧光测量仪则是一种小型、易于携带的设备，可用于田间测量。
该仪器可以通过测量不同波长下的荧光信号来确定植物光合作用和叶绿素荧光的效率和健康状况。
二、叶绿素荧光信号的分析通过对叶绿素荧光信号的分析，可以评估植物对环境条件的响应和适应能力，包括光合作用效率、生长速率和植物健康状况等。
1. 光合作用效率分析光合作用效率是通过评估叶绿素荧光信号的特定参数来确定的。
其中最常用的参数是光能利用效率（ФPSII），它用于测量光合作用的能源利用效率。
这是通过比较载体光（即未试验光）和光启动样本（即外界光源短时间照射时产生的荧光）下的叶绿素荧光信号来确定的。
此外，荧光信号的持续时间或转化也是评估光合作用效率和疲劳的一个关键参数。
荧光发射后消失的时间越短，荧光信号的升高程度越低，表明植物的光合作用效率越高。
叶绿素荧光研究技术
叶绿素荧光研究技术叶绿素荧光是研究光合作用和植物生理过程的一个重要手段。
叶绿素荧光是叶绿素分子受到光照激发后，发射出的荧光信号。
该技术能够监测光合能力和光合调节机制，了解植物正常或异常生长状况，研究非光合组织如果实和种子的生理过程，评估植物生长环境的适应性等。
一、叶绿素荧光测量原理叶绿素分子吸收光能后，能量被转移给氧化还原反应中心。
当光强过大或光能无法被消耗时，多余的光能会被氧化还原反应中心转化为热量，导致光合系统的损伤。
而当光合系统接受的光能较少时，荧光的发射会增加。
因此，测量叶绿素荧光的强度和特性可以反映光合系统工作的性能。
二、叶绿素荧光参数1.Fv/Fm：最大光化学效率，反映PSII反应中心的状态，值接近0.8时表明植物处于良好的生长状态；2.Fv/Fo：PSII光化学效率，反映感光物质的活性；3.Fm/Fo：光合色素电子传递量，反映光合色素的电子传递能力；4.ETR：PSII电子传递速率，根据荧光叶片的调制的能量进行计算；5.NPQ：非光化学淬灭，表征过量光能和植物应激状态的多巴胺合成。
三、叶绿素荧光测量方法1.便携式叶绿素荧光仪（PAM）：PAM技术适用于野外生态学、环境评估和植物生理等领域研究。
优点是操作简单，适用范围广，可以直接用于测量植物的光合效率、叶片蒸腾等。
2.受控环境下的叶绿素荧光分析仪：此类仪器通常配备一个收集样本荧光的光电探测器和一个稳定的光源。
与PAM相比，仪器的体积较大，需要受控环境条件下进行测量，但有更高的精度和稳定性。
3.瞬态叶绿素荧光测量：瞬态叶绿素荧光测量方法能够提供叶绿素荧光曲线的全面信息。
它利用激光闪光对植物进行刺激，然后通过检测荧光信号的时间和强度来得到更准确的数据，并推断光合电子传递的很多参数。
四、叶绿素荧光研究应用1.光合调节机制研究：通过测量叶绿素荧光参数，可以识别植物光合调节机制的不同特征，对了解光合作用的调控机制具有重要意义。
2.植物逆境胁迫研究：叶绿素荧光参数能够反映植物受到逆境胁迫时的生理和生化变化，如光强强度、干旱和高温等环境条件下的光合能力和耐受性。
叶绿素三维荧光
叶绿素三维荧光
叶绿素三维荧光（Chlorophyll Fluorescence Spectroscopy）是一种用于研究植物叶片和其他叶绿体含有叶绿素的生物体中叶绿素荧光特性的分析技术。
这种技术通过测量叶绿素分子在不同波长下发射的荧光光谱，可以提供关于叶绿素的活性、光合作用和叶绿体健康状态的信息。
叶绿素是植物和其他光合生物中的关键色素，它们在光合作用中吸收光能，并将其转化为化学能。
叶绿素分子可以发射荧光，当受到激发光照射时，部分叶绿素分子会放出荧光光子，而不是将光能用于光合作用。
这种荧光信号可以用来研究叶绿素的生理状态和光合作用效率。
叶绿素三维荧光通常涉及以下方面的研究：
1. 荧光发射光谱：通过测量叶绿素在不同波长下发射的荧光光谱，可以获得有关叶绿素的荧光强度和波长分布的信息。
这可以用于评估叶绿素的光合作用效率和叶绿体健康状态。
2. 荧光光亮度：荧光光亮度是叶绿素发射的强度，通常在光合作用研究中用来评估叶绿体的活性。
3. 叶绿素荧光猝灭：荧光猝灭是指叶绿素荧光信号在光合作用中暂
时减弱或熄灭的现象，它可以用来研究叶绿素在光合作用反应中的参与。
叶绿素三维荧光是一种非破坏性的分析技术，常用于生态学、植物生理学、农业和环境科学等领域，以帮助研究叶绿体的光合作用和生理状态。
叶绿素荧光的实验报告
1. 了解叶绿素荧光的基本原理和特性；2. 掌握叶绿素荧光光谱的测定方法；3. 分析叶绿素荧光与光合作用的关系。
二、实验原理叶绿素荧光是指叶绿素分子在吸收光能后，部分能量以热能形式散失，另一部分能量被叶绿素分子重新吸收并转化为光能的过程。
叶绿素荧光光谱的测定可以反映叶绿素分子在光合作用过程中的能量转移和转化情况。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜叶片（如菠菜、小麦等）2. 实验仪器：荧光分光光度计、荧光激发光源、比色皿、剪刀、镊子、滤纸、乙醇等四、实验步骤1. 叶片制备：取新鲜叶片，用剪刀剪成约1cm²的小块，放入装有少量乙醇的比色皿中，浸泡约10分钟，使叶片脱色。
2. 荧光激发：将脱色后的叶片放入荧光分光光度计的样品室中，调整荧光激发光源的波长为440nm，激发叶片。
3. 荧光光谱测定：在荧光激发光源照射下，分别测定叶片在440nm、490nm、530nm、565nm、590nm、620nm、640nm、660nm、680nm、700nm等波长下的荧光强度。
4. 数据处理：将测得的荧光强度数据输入计算机，利用荧光分光光度计自带软件进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析1. 荧光光谱分析：根据实验数据绘制叶绿素荧光光谱图，分析叶绿素分子在光合作用过程中的能量转移和转化情况。
2. 荧光与光合作用的关系：比较不同处理条件下（如光照、温度、氮素供应等）叶绿素荧光光谱的变化，分析叶绿素荧光与光合作用的关系。
1. 叶绿素荧光光谱反映了叶绿素分子在光合作用过程中的能量转移和转化情况；2. 叶绿素荧光强度与光合作用强度呈正相关，即光合作用强度越高，叶绿素荧光强度越大；3. 光照、温度、氮素供应等因素对叶绿素荧光有显著影响。
七、实验讨论1. 实验过程中，叶片制备和荧光激发光源的调整对实验结果有较大影响，需严格控制实验条件；2. 叶绿素荧光光谱的测定结果受多种因素影响，如叶片种类、生长环境等，实验结果具有一定局限性；3. 叶绿素荧光光谱分析为研究光合作用过程提供了一种新的手段，有助于深入了解光合作用机理。
分析叶绿素荧光的原理和应用
分析叶绿素荧光的原理和应用叶绿素荧光是一种十分常见的现象，它不仅仅是生命科学领域中的一个重要指标，同时还有广泛的应用前景。
本文将从原理、测量方法、应用方面进行分析，探究叶绿素荧光的作用和意义。
一、原理叶绿素荧光的产生是叶绿素分子吸收光子所产生的能量，在发生碰撞后的一部分能量导致光子发射出去发生荧光。
这种发射光谱是叶绿素基态发射峰的红外边，并且受到长波长（630 nm）和短波长（450-460 nm）激发的光谱区域。
其中，630 nm波长激光产生的荧光一般称为永久荧光（P叶绿素荧光），450 nm波长激光产生的荧光则通常称为瞬态荧光（R叶绿素荧光）。
叶绿素荧光的产生与叶绿素分子的光合作用有着密不可分的联系。
在光合作用中，叶绿体中的叶绿素会吸收光子，将其能量捕获并传递给其他分子，最后被转化为化学能。
但在某些情况下，能量被退回到叶绿素中，这样就会产生荧光发射。
因为荧光光谱的位置和形态与吸收光谱是相反的，所以通过荧光可以了解叶绿素分子的吸收和转移过程。
二、测量方法通过测量叶绿素荧光可以获取许多与光合作用有关的信息，包括叶绿素荧光发射的强度和发射峰的位置等。
测量叶绿素荧光的方法可以分为光谱测量和成像测量两种。
在光谱测量中，通常使用荧光光谱仪对样品进行测量。
通过选择合适波长的激发光及检测荧光的波长范围，可以获取不同波段的荧光光谱。
这种测量方法适用于对荧光分子光学特性的研究和对不同类型样品的快速分析。
成像测量则是通过显微成像技术实现的。
光学显微镜通常需要卷起样品和探针，然后将样品放在显微镜下面进行观察。
从这样的观察中可以光学地感知叶绿素荧光分布的空间分布和位置信息。
三、应用叶绿素荧光的应用非常广泛。
它可以用于控制光照条件和生长，了解植物的代谢和健康状态。
同时，还可以通过测量不同波段的荧光光谱和波长，对不同类型的样品进行研究和分析。
1. 光合作用研究光合作用是植物在光照下进行的复杂反应过程，荧光在这个过程中起着至关重要的作用。
叶绿素的定量测定及叶绿素荧光仪分析
叶绿素的定量测定及叶绿素荧光仪分析实验原理叶绿素的定量测定：叶绿素a、b在红光区的最大吸收峰分别位于663nm与645nm，又，根据光密度的加和性我们可以在这两个波长的光下分别测叶绿素提取液的消光度并根据其不同情况的比吸收系数来计算叶绿素a、b各自的含量。
另外，由于叶绿素a、b在652nm波长光照下有相同比吸收系数34.5，故可测出总叶绿素含量。
叶绿素荧光仪参数分析：接受了1个光子的激发态的叶绿素有三种途径来回到基态，分别为荧光、光化学反应和热。
因此测量叶绿素荧光动力参数可以反映植物光合作用的状态（光能的吸收、转运及分配等）。
叶绿素荧光仪可分为连续激发式与脉冲调制式，本次试验用的是脉冲调制式，有便携的特点。
已知植物荧光多来自PSII天线色素蛋白复合体中的叶绿素a，荧光发射波长范围约在650-780nm，发射峰在685nm与735nm。
当植物经过暗适应后，所有的PSII都处于完全打开状态，即其下游PQ等都处于氧化状态，PSII系统可以接受电子。
此时经过激发光照射后所发射的荧光是固定荧光F0。
之后用饱和脉冲技术，即用一个持续时间很短的强光关闭所有光合作用电子门使PSII的光化学作用暂时无法进行，再测量荧光，可得最大值Fm（此时光合作用能量全部转化为荧光和热）。
Fv为可变荧光，为Fm与F0之差，反应了QA的还原情况。
实验仪器及材料脉冲调制式叶绿素荧光仪，分光光度计，研钵，漏斗，分析天平。
菠菜叶，80%丙酮，碳酸钙，石英砂，不同环境下的烟草。
实验步骤1. 叶绿素定量测定1. 称取新鲜菠菜叶片5g剪碎置于研钵中，加入适量碳酸钙与石英砂和适量丙酮，匀浆，继续加入适量丙酮碾磨充分，用丙酮过滤于带刻度试管内，定容至25ml，摇匀。
2. 以80%丙酮为参比液，分别在645nm、663nm与652nm波长光照射下测量吸光度。
3. 处理数据。
2. 叶绿素荧光仪参数分析1. 选取一盆从温室移至室内条件下的烟草植株与一盆室内条件（逆境）处理的烟草植株，分别在相似位置夹上叶片夹子，暗适应20min。
叶绿素荧光图像分析在植物病害诊断中的应用
叶绿素荧光图像分析在植物病害诊断中的应用植物是自然界中重要的生物资源，对人类的生存和发展起着至关重要的作用。
然而，植物病害的出现给人们的农业生产、生态环境以及生物多样性等方面带来了极大的影响。
为了保护植物健康和提高农业生产效率，研究人员不断探索新的病害诊断方法和技术。
在这些技术中，叶绿素荧光图像分析已经成为了一种有效的手段。
一、叶绿素荧光图像分析原理叶绿素是植物在光合作用中进行光能转化和电子传递的必备物质。
植物叶子中的叶绿素光合色素在光照下会发生荧光现象，也就是通过自身放出的光线来表现自身的状态。
通过测量叶绿素荧光图像，可以准确地反映叶片的生理状态，在植物病害诊断中有着广泛的应用。
二、叶绿素荧光图像分析方法叶绿素荧光图像分析是一种非侵入式的检测方法。
通过使用荧光成像仪，将植物叶片上的叶绿素荧光图像捕获下来，并进行图像处理和数据分析。
其中，荧光成像仪具有高灵敏度、高分辨率、高效率等优点，能够捕获高质量的荧光图像。
数据分析一般采用图像处理和计算机算法，通过对图像的分析，得到叶片的荧光参数和荧光图像分布等信息，从而反映叶片的生理状态和健康程度。
三、叶绿素荧光图像在植物病害诊断中的应用叶绿素荧光图像分析在植物病害诊断中有着广泛的应用。
其中最为常见的就是对植物非生物胁迫的检测，如土壤污染、气候变化等对植物生长所产生的影响。
此外，对于植物病害的检测，叶绿素荧光图像分析也有着重要的意义。
通过对感染植物病原菌、病毒等的病株与非感染对照株的叶绿素荧光图像进行比较分析，研究人员可以发现叶片荧光强度、Fv/Fm、PI等参数的变化，从而判断植物叶片内部状态的变化。
比如，健康的植物叶片可以在不同激发波长下通过荧光成像仪所获得的图像表现出较为均匀的绿色，而受到病原菌感染的叶片则会出现荧光图像整体发红现象，说明此时植物光合系统受到了病原菌的破坏。
因此，利用叶绿素荧光图像分析技术，可以快速、简便、准确地检测植物病害，为植物保健和农业生产提供有力支持。
叶绿素荧光现象实验报告
叶绿素荧光现象实验报告实验名称：叶绿素荧光现象实验报告引言：叶绿素是植物叶片中的一种重要生物色素，它发挥着光合作用中的关键作用。
叶绿素荧光是指叶绿素在受到激发光照射后，释放出的荧光信号。
本实验旨在通过观察叶绿素荧光现象，探究叶绿素在光合作用中的功能及影响因素。
一、实验材料与设备1. 植物叶片样本（如：菠菜叶片、豌豆叶片等）2. 高精度荧光光度计（Fluorometer）3. 螺旋测微计4. 细胞裂解缓冲液5. 萃取列表6. 离心机7. 色谱级甲醇8. 烧杯、移液器、离心管等实验器材二、实验步骤1. 取适量新鲜的叶片样本，用去离子水冲洗干净并切碎。
2. 将叶片样本加入细胞裂解缓冲液中，用搅拌器搅拌均匀。
3. 将搅拌好的混合溶液通过滤纸滤除残渣。
4. 将滤液用离心机离心，得到叶绿素提取液。
5. 将叶绿素提取液分为几组，分别加入不同浓度的荧光增强剂。
6. 将不同组的叶绿素溶液加入荧光光度计中进行测量，记录荧光强度数据。
7. 分析实验数据，观察叶绿素荧光强度的变化情况。
三、实验结果与分析本次实验共设置了三组不同浓度的荧光增强剂加入的叶绿素溶液，通过荧光光度计测量荧光强度。
实验结果如下表所示：组别荧光增强剂浓度荧光强度组别1 0 100组别2 0.1% 200组别3 0.5% 300由实验结果可知，荧光增强剂的浓度对叶绿素荧光强度有显著的影响。
随着荧光增强剂浓度的增加，叶绿素溶液的荧光强度也随之增加。
这表明荧光增强剂对叶绿素的激发起到了促进作用，使得叶绿素荧光的强度增强。
实验结果进一步验证了叶绿素荧光现象与光合作用的关系。
在光合作用中，光能被植物叶绿素吸收并传递至反应中心，通过光合系统调控并最终转化为化学能。
与此同时，一部分光能以荧光的形式释放出来，而荧光强度的大小与叶绿素含量和叶绿素激发的效率有关。
进一步分析可以得出以下结论：1. 叶绿素荧光强度与叶绿素浓度成正比，叶绿素含量越多，荧光强度越大。
2. 叶绿素荧光强度与叶绿素的激发效率有关，激发效率越高，荧光强度越强。
叶绿素荧光及分析技术
郑彩霞
叶绿素荧光现象
叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反 射光下呈红色的现象。
荧光现象的本质是什么？为什么活体植 物的叶片看不到荧光现象？
透射光下
反射光下
叶绿体吸收光后，激发了捕光色素蛋白复合体 （LHC），LHC将其能量传递到光系统2或光系统1。其间 所吸收的光能有所损失，大约3%-9%的所吸收的光能被重 新发射出来，其波长较长,也即叶绿素荧光 .
JUNIOR PAM测量参数
continued
Thank you
测量光源：蓝色LED，，标准强度0.1 μmol m-2 s-1 PAR。 光化光源：蓝色LED，光强范围0～1500 μmol m-2 s-1PAR（光纤与样品 间的距离为1 mm时）。 饱和脉冲光源：蓝色LED，最大饱和闪光强度3000 μmol m-2 s-1PAR。 远红光源：LED，730 nm。 信号检测：PIN-光电二极管，带短波截止滤光片（λ>710 nm）；选择性锁 相放大器（专利设计）。 微光纤：长40cm，直径1.5 mm。 测量参数：Fo、Fm、Fv/Fm、Ft、Fm’、Fo’、qP、qN、NPQ和rETR等 主机大小：11.3 x 6.2 x2 .8 cm 重量：150 g 电源供应：由电脑供电 耗电：基本操作200 mW（5 V/30 mA），打开饱和脉冲时500 mW（5 V/100 mA） 工作温度：10～40℃ 工作湿度：35％～85％
测量光源：蓝色LED，，标准强度0.1 μ mol m-2 s-1 PAR。 光化光源：蓝色LED，光强范围0～1500 μ mol m-2 s-1PAR（ 光纤与样品间的距离为1 mm时）。 饱和脉冲光源：蓝色LED，最大饱和闪光强度3000 μ mol m2 s-1PAR。 远红光源：LED，730 nm。 微光纤：长40cm，直径1.5 mm。 测量参数：Fo、Fm、Fv/Fm、Ft、Fm’、Fo’、qP、qN、NPQ 和rETR等
叶绿素荧光诱导动力学分析及其在植物生理生态研究中的应用
叶绿素荧光诱导动力学分析及其在植物生理生态研究中的应用叶绿素荧光是叶绿素在受到激发光照射后发出的荧光信号。
叶绿素荧光诱导动力学分析是一种非侵入性且快速的方法，可以评估植物叶片叶绿素光合效率和光能利用效率。
近年来，叶绿素荧光诱导动力学分析在植物生理生态研究中得到了广泛应用。
叶绿素荧光诱导动力学分析主要以叶绿素a荧光素量化为研究对象，通过测量光合色素反射能力的变化，可以获得植物叶片光合效率及光能利用效率的信息。
常用的叶绿素荧光参数包括最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（qP）、非光化学淬灭系数（qN）等。
通过测量不同光照强度下植物叶片的叶绿素荧光参数变化，可以评估植物对光的适应能力以及受到光胁迫时的响应机制。
叶绿素荧光诱导动力学分析在植物生理生态研究中具有广泛的应用价值。
首先，叶绿素荧光参数可以提供植物光合作用的快速评估指标，对于研究不同环境条件下的植物光合特性具有重要意义。
例如，在干旱胁迫下，叶绿素荧光参数的变化可以帮助研究者了解植物对于干旱的响应机制，进而为植物的耐旱性筛选提供参考。
其次，叶绿素荧光参数可以用于评估植物光合能力的损失程度，也就是光抑制的程度。
在高温、光照强度过高或病害等环境下，植物的光合产物生成能力会受到抑制。
通过测量叶绿素荧光参数的变化，可以了解光抑制对植物生长和光合效率的影响，为优化农业生产和优选抗逆品种提供支持。
再者，叶绿素荧光参数可以评估植物的氮素利用效率。
氮素是植物生长过程中必需的营养元素，但高浓度的氮素供应会对植物造成负面影响。
通过测量叶绿素荧光参数的变化，可以研究氮素供应对植物光合效率和氮素利用效率的影响，进而优化氮素施用策略。
叶绿素荧光诱导动力学分析的快速和非侵入性是其在植物生理生态研究中被广泛应用的重要原因之一、通过测量植物叶片上的叶绿素荧光参数，可以实时、准确地评估植物的光合特性，从而为研究者提供大量关于植物对环境变化的响应机制的信息。
同时，叶绿素荧光参数的测量也为研究者提供了一种便捷的方法来评估植物的生理状态和健康状况。
叶绿素荧光及分析技术
测量程序<Light Curve>指暴露在光强持续增加的活化光下的测定程序。通常，每 个光强的时间间隔对于光合反应完全达到平衡太短。因此，将这中光曲线称为“快 速光曲线”（Rapid Light Curves， RLC），它说明当前光合的状态，不能和经典 光合光相应曲线相混。
Y(NO)和Y(NPQ) 参与非光化学淬灭的能量
对于集合光合天线分子，Y（NPQ）可以定量激发能通过光保护机制散失的能量： 其他非光化学能量称为Y(NO)。最后，光化学和非光化学耗能之和为1： Y(Ⅱ)+Y(NPQ)+Y(NO)=1
JUNIOR PAM测量参数
continued
相对电子传递速率（Relative Electron Transport Rate, ETR）
3：饱和脉冲光；
4：远红光；
5：检测器及放大器；
6：短波通过滤光片；
（6）
7）
7：长波通过滤光片；
8：样品
8
脉冲调制式叶绿素荧光仪原理图
高选择性监测器可以排除前两种信号 而只保留脉冲过程中所产生的荧光信号。 用脉冲调制式方法，可以在全光照情况 下测量叶绿素荧光信号，而不被其它光 所干扰。
JUNIOR PAM
当一个叶绿素分子a的电子从激发态回到到基态的去激过程 中，一小部分激发能（3-9%）以红色的荧光形式耗散。
在生理温度下，叶绿素荧光的波长峰值大约为 685nm的红光，并且一致延伸到800nm的远红光处
荧光是研究光能分配的探针
激发能
热耗散
光化学反应 形成同化力
荧光
CO2固定 光呼吸 Mehler 反应 N代谢
调制技术：用于激发荧光的测量光具有一定的调制
植物光合作用与叶绿素荧光相关参数的测定与分析
植物光合作用与叶绿素荧光相关参数的测定与分析一、植物光合作用的基本原理光合作用是植物通过光能转化为化学能的过程，从而制造出有机物质和氧气。
光合作用依赖于叶绿素分子中的色素吸收光能，并将其转化为电子能量。
在光合作用中，叶绿素分子发生光激发后的荧光现象具有重要的研究价值。
二、叶绿素荧光的测定方法叶绿素荧光分析是目前研究光合作用和植物生理生化状况的重要手段之一。
常用的叶绿素荧光测量仪器有叶绿素荧光测量仪和叶绿素荧光成像系统。
这些仪器能够实时监测植物的叶绿素荧光参数，包括最大光化学效率（Fv/Fm）、有效光能利用率（ΦPSII）和非光化学淬灭（NPQ）等。
三、测定叶绿素荧光参数的意义测定植物的叶绿素荧光参数可以了解光合作用的效率以及植物的生理生化状况。
通过测量最大光化学效率（Fv/Fm）可以评估叶片光合器官的健康状况和光合作用能力。
有效光能利用率（ΦPSII）反映了植物的光合效率和电子传递速率，是评估光合作用活性的重要指标。
非光化学淬灭（NPQ）则代表了植物对光能过剩所进行的保护机制。
四、分析叶绿素荧光参数的结果通过测定和分析叶绿素荧光参数的结果，可以了解植物生长环境对光合作用的影响。
例如，在低光强度下，光合作用受限，最大光化学效率（Fv/Fm）会降低。
而在光合作用光饱和的情况下，有效光能利用率（ΦPSII）将达到最大值。
此外，非光化学淬灭（NPQ）的增加，则表明植物对光能过剩进行了保护。
五、叶绿素荧光参数在研究中的应用叶绿素荧光参数的测定与分析在植物生理生化研究中具有广泛的应用。
通过对不同环境因素、光照条件和养分供应的影响进行叶绿素荧光参数的测定，可以了解植物对环境的响应机制和适应能力。
同时，叶绿素荧光参数也可以作为评估新品种或转基因植物的光合作用效率和抗逆性状的重要指标。
六、总结植物光合作用与叶绿素荧光相关参数的测定与分析是研究植物生理生化特性和光合作用效率的重要手段。
通过对叶绿素荧光参数的测定，可以了解植物对环境的响应机制，评估光合作用的效率以及植物的抗逆性状。
叶绿素荧光测量技术的研究和应用
叶绿素荧光测量技术的研究和应用第一章：引言叶绿素是植物中最重要的色素之一，它扮演着光合作用中接收光能并转化为化学能的关键角色。
叶绿素荧光测量技术是一种非常重要的研究工具，可以用来研究光合活性、光合效率、光抑制等重要生理过程，也可以应用于诊断植物生长状况、诊断植物病害等方面。
本文将介绍叶绿素荧光测量技术的原理、方法、应用和研究进展，旨在为植物生理生态学研究及相关领域的学者们提供参考。
第二章：叶绿素荧光的原理叶绿素的荧光是当叶绿体受到激发光后，叶绿素分子上的电子会被升级到一个比较高的能级，不过这些电子并不会一直停留在高能级状态，而是很快被释放出来，会转移到低能级的非辐射能量耗散通道或荧光激发态。
在荧光激发态下，叶绿素分子的电子还可以通过荧光发射过程重新下降到低能级，从而发出荧光。
因此，测量叶绿素荧光强度可以反映叶绿体光能利用效率和非光化学猝灭过程的变化。
第三章：叶绿素荧光测量技术方法目前，叶绿素荧光测量主要包括三种方法：PAM法、Fv/Fm法和OJIP法。
1. PAM法(Pulse-Amplitude-Modulation Fluorometry)PAM法是通过短脉冲的闪光激发来测量样品上的叶绿素荧光，可以实时监测光合作用中的叶绿体荧光动态变化。
PAM法可以提供多个参数，如【F_v/F_m、q_p、q_n、qL、NPQ、PC】等，可以用来评估光合效率、光能利用率、光合生产力、光保护等。
2. Fv/Fm法Fv/Fm法是一种基于暗态下叶绿素荧光的测量方法，只需在样品叶片完全暗闭的情况下进行测量，即可获得键值。
当输入一束光子时，最初的叶绿素荧光值 F_0 只能是基础荧光，接着用一个有效的光子流量激发叶绿体，此次荧光值F’m跟踪了激发过程并且在适当的时间点(约10-30毫秒)处被快速读出，此荧光值是定义为Maximal photosystem Ⅱ quantum yield Y(Ⅱ)或称 Fv/Fm(F )。
叶绿素荧光分析方法
叶绿素荧光分析方法叶绿素荧光分析具有观测手续简便,获得结果迅速,反应灵敏,可以定量,对植物无破坏、少干扰的特点。
它既可以用于叶绿体、叶片,也可以遥感用于群体、群落。
它既是室内光合基础研究的先进工具,也是室外自然条件下诊断植物体内光合机构运转状况、分析植物对逆境响应机理的重要方法。
现在人们可以通过叶绿素荧光分析估计量子效率、光合能力,利用荧光参数计算光合电子传递速率、胞间CO2浓度,并且试图利用荧光参数快速筛选遗传变异的植物。
有人甚至预言,将来荧光分析可能会代替气体交换测定。
20世纪80年代以来,调制荧光仪,特别是便携式荧光仪的商品化,使荧光分析在光合作用研究中得到这样广泛的应用,以至如果不懂荧光分析技术,便很难看懂近年的光合作用研究文献。
1.基本原理光合机构吸收的光能有三个可能的去向：一是用于推动光化学反应,引起反应中心的电荷分离及后来的电子传递和光合磷酸化,形成用于固定、还原二氧化碳的同化力(ATP和NADPH)；二是转变成热散失；三是以荧光的形式发射出来。
由于这三者之间存在此消彼长的相互竞争关系,所以可以通过荧光的变化探测光合作用的变化(图4-1)。
实际上,以荧光形式发射出来的光能在数量上是很少的,还不到吸收的总光能的3%。
在很弱的光下,光合机构吸收的光能大约97%被用于光化学反应,2.5%被转变成热散失,0.5%被变成红色(在体内,叶绿京的荧光发射峰在685nm左右)的荧光发射出来；在很强的光下,当全部PSII反应中心关闭时,吸收的光能95%～97%被变成热,而2.5%～5.0%被变成荧光发射[l]。
在体内,由于吸收的光能多被用于光合作用,叶绿素a荧光的量子产额(即量子效率)仅仅为0.03～0.06。
但是,在体外,由于吸收的光能不能图4-1叶绿素分子的光激发被用于光合作用,这一产额增加到0.25～0.30[2]。
在室温条件下,绝大部分荧光来自PS II 天线[1,3],而不是反应中心的叶绿素a分子[4,5]。
叶绿素荧光分析技术与应用优秀ppt
TechnicalSpecifications
Items supplied: Control unit, remote sending unit,10 dark adaption leaf clips, 4 AA batteries, carryingcase, serialcable, downloading software and instruction manual.
amplifier. Sampling rate: Auto switching from 10 to 1,000 points per second
depending on test phase. Test duration: A djustable from 2 seconds to 45 minutes. Storage capacity: Up to 2,500 data sets and 6 traces totaling 45 minut光：调制的弱测量光和连续的
强米化光。为了使测量光本身完全不被接收器直接检出，测量光中
和接收器前使用的滤光片应完全无交叉重叠的光谱成分。光化光对 接收器信号的干扰，可用折光转盘来解决。为了能够精确地测定F。 值，经验证明测量光到达样品表面时的强度要小于10ergs··cm-2·s-1。 由于该强度在室温下不足以引起还原态QA的积累，因而荧光强度 将始终保持在较低的、恒定的Fo水平上。此时若在照有测量光的样 品上再叠加一束饱和光化光，植物荧光才迅速上升，并达到P峰， 这就是Fv部分，此后荧光猝灭过程与前述非调制荧光猝灭过程相似。 应该着重指出的是，由于调制式动力学荧光计采用了选频或锁相放
植物绿色组织会发出一种微弱的暗红色强度随时间不断变化 的荧光信号，这过程称为植物体内叶绿素a荧光诱导动力学， 简称为叶绿素荧光动力学。由于这个现象最早是由Kautsky 发现的，因此有时也被称为Kautsky效应。现已探明，在室 温条件下，绿色植物发出的这种荧光信号，绝大部分是来自 叶绿体光系统II(PSII)的天线色素蛋白复合体中的叶绿素a分 子，荧光发射波长范围约在650－780nm，荧光发射峰在 685nm和735nm，其荧光激发光谱与叶绿体的吸收光谱近似， 荧光激发峰在438nm与480nm左右。
叶绿素荧光参数测定方法
叶绿素荧光参数测定方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊叶绿素荧光参数测定方法。
这可是个相当有意思的事儿呢！你想想看啊，那小小的叶绿素，就藏在植物的身体里，却有着大大的奥秘。
而我们要测定的这些荧光参数，就像是打开这些奥秘的钥匙。
首先呢，咱得准备好工具。
就好比你要去打仗，总得有把趁手的兵器吧！测定叶绿素荧光参数也一样，得有专门的仪器。
这仪器就像是一个神奇的探测器，能捕捉到那些细微的荧光信号。
然后呢，就是选择合适的样本啦。
这可不能随便乱来，就像你不能随便找个东西就当宝贝一样。
得挑那些健康的、有代表性的植物部位。
不然测出来的数据可不靠谱哟！接下来就是实际操作啦。
把样本放好，启动仪器，然后就静静地看着它工作。
这时候啊，你就仿佛能感觉到那些叶绿素在和仪器交流呢，它们在告诉仪器它们的秘密。
在测定的过程中，可不能马虎大意哦。
就好像走钢丝一样，得小心翼翼的。
稍微有点差错，可能结果就全变啦。
这就好像做饭，盐放多了或者放少了，味道就完全不一样。
测定叶绿素荧光参数也是这样，每个步骤都得精准无误。
而且啊，不同的植物，不同的环境，测定的方法可能还得有点变化呢。
这就像是每个人都有自己的脾气，得因材施教呀！咱再想想，要是没有这些准确的测定方法，我们怎么能更好地了解植物呢？怎么能知道它们是健康还是生病了呢？怎么能更好地照顾它们呢？所以说啊，叶绿素荧光参数测定方法可太重要啦！它就像是植物世界的密码本，让我们能读懂植物的语言。
朋友们，当你们下次看到那些绿油油的植物时，会不会想到这背后还有这么神奇的叶绿素荧光参数测定方法呢？会不会对这些小小的生命更加充满好奇呢？让我们一起好好探索这个神奇的植物世界吧！反正我是觉得特别有意思，你们呢？。
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叶绿素荧光分析方法叶绿素荧光分析具有观测手续简便,获得结果迅速,反应灵敏,可以定量,对植物无破坏、少干扰的特点。
它既可以用于叶绿体、叶片,也可以遥感用于群体、群落。
它既是室内光合基础研究的先进工具,也是室外自然条件下诊断植物体内光合机构运转状况、分析植物对逆境响应机理的重要方法。
现在人们可以通过叶绿素荧光分析估计量子效率、光合能力,利用荧光参数计算光合电子传递速率、胞间CO2浓度,并且试图利用荧光参数快速筛选遗传变异的植物。
有人甚至预言,将来荧光分析可能会代替气体交换测定。
20世纪80年代以来,调制荧光仪,特别是便携式荧光仪的商品化,使荧光分析在光合作用研究中得到这样广泛的应用,以至如果不懂荧光分析技术,便很难看懂近年的光合作用研究文献。
1.基本原理光合机构吸收的光能有三个可能的去向：一是用于推动光化学反应,引起反应中心的电荷分离及后来的电子传递和光合磷酸化,形成用于固定、还原二氧化碳的同化力(ATP和NADPH)；二是转变成热散失；三是以荧光的形式发射出来。
由于这三者之间存在此消彼长的相互竞争关系,所以可以通过荧光的变化探测光合作用的变化(图4-1)。
实际上,以荧光形式发射出来的光能在数量上是很少的,还不到吸收的总光能的3%。
在很弱的光下,光合机构吸收的光能大约97%被用于光化学反应,2.5%被转变成热散失,0.5%被变成红色(在体内,叶绿京的荧光发射峰在685nm左右)的荧光发射出来；在很强的光下,当全部PSII反应中心关闭时,吸收的光能95%～97%被变成热,而2.5%～5.0%被变成荧光发射[l]。
在体内,由于吸收的光能多被用于光合作用,叶绿素a荧光的量子产额(即量子效率)仅仅为0.03～0.06。
但是,在体外,由于吸收的光能不能图4-1叶绿素分子的光激发被用于光合作用,这一产额增加到0.25～0.30[2]。
在室温条件下,绝大部分荧光来自PS II 天线[1,3],而不是反应中心的叶绿素a分子[4,5]。
这是因为反应中心的叶绿素分子仅占叶绿素总量的几百分之一。
叶绿素荧光发射的高峰在685nm(天线色素)和695nm(反应中心)。
在体内,决定荧光产额的主要因素是电子的第一个稳定的醌受体QA的氧化还原状态。
实际上,在暗适应的健康叶片和良好的叶绿体,所有的QA都处于还原态时的最大荧光产额与所有的QA 都处于氧化态时的最小荧光产额之比大致为5~6[6]。
然而,这个比值可以发生很大变化,取决于照光状态和一些处理。
多种因素影响荧光强度：激发光强,反应中心对激发能的捕获和转化速率,激发能以热的形式耗散的程度和两个光系统间能量的分配等。
当PS II的光化学反应被阻止时,最大荧光产额的减少是反应中心和天线热耗散增加的反映。
由于可以测定完整叶片的荧光,叶绿素a荧光诱导动力学可以成为原位检测PS II重要步骤的极好的探针[5]。
1.1 叶绿素荧光诱导动力学当一片经过充分暗适应的叶片从黑暗中转入光下后,叶片的荧光产额会随时间发生规律性的变化,即kautsky效应[7],记录下来的典型荧光诱导动力学曲线上几个特征性的点分别被命名为O、J、D、P、S、M和T[8.9](图4-2)。
在照光的第一秒钟内,荧光水平从O上升到P,这一段被称为快相;在接下来的几分钟内,荧光水平从P下降到T,这一段被称为慢相。
快相与PS II的原初过程有关,慢相则主要与类囊体膜上和间质中的一些反应过程包括碳代谢之间的相互作用有关。
图4-2 叶绿素荧光诱导动力学曲线荧光水平从O到I的上升已经被归因于不能将电子传递到PQ库的失活的PS II中心[10],这些中心具有有功能的水氧化系统,但是对净电子传递没有明显的贡献。
在饱和光下,当反应中心的电荷分离速率超过从QA到QB的电子传递速率时,I水平大大提高[11]。
从D到P的荧光增加是由于Fd-NADP氧化还原酶以前电子传递链中电子受体的还原[4]。
荧光水平从FO到FP(当光强不足以使全部PS II反应中心关闭时)的上升受多种因素的影响:①PS II的协作性;②PS II的异质性;③PQ库的大小及其重新氧化的速率;④PS II以外的电子传递速率,包括碳同化;⑤向P680+供给电子的速率。
荧光水平到达Fm表明QA已经完全还原[12]。
结合在D1蛋白上QB 部位的DCMU能够阻断QA－向PQ的电子传递,所以在这种抑制剂存在时比没有它时从F。
到Fm的荧光水平上升快得多。
从F。
上升到Fm所需要的时间的一半(T1/2)是估计PQ库大小的一个简单的指标。
与阳生叶相比,阴生叶具有大的叶绿素天线和小的PQ库,因此表现出一个短的T1/2[13]。
叶龄从幼变老,P、M、T的水平降低,幼叶和老叶无M峰。
M峰的出现意味着光合诱导期的结束,快速碳同化的开始。
当光合作用受到突然干扰(高光强、高CO2、磷缺乏等)时荧光诱导动力学曲线会出现波动。
这时,用叶圆片氧电极同时记录下来的光合氧释放和荧光两条动力学曲线大体上呈镜像对称,但是有一点相位差。
这种波动现象可能反映了条件急剧变化后同化力的产生与使用之间的不平衡以及为达到平衡而发生的快速调节过程。
但是,在遭受环境胁迫的叶片看不到这样的波动[14],可能是由于胁迫削弱了光合机构的同化力生产和调节能力的缘故。
1.2 低温荧光(77K)人们通常在植物正常生长的生理温度(文献中常称之为室温)下测定叶绿素荧光。
但是,有时为了某种研究的需要,也在液氮(即77K,-196℃)温度下进行观测。
在这样的低温下,任何与温度有关的酶反应和电子传递能力对荧光水平的影响都被避免,因此只有原初光化学反应的变化被反映出来[10,12]。
77K荧光是测定PS II光化学效率(Fv/Fm)的一个重要工具,多种维管束植物健康而未遭受环境胁迫的叶片的Fv/Fm值为0.832±0.004[15]。
77K荧光也常被用于研究两个光系统之间的能量分配,因为在这样的低温下,PS II和PS I分别在695nm和735nm处(高等植物)有各自的荧光发射峰[6]。
PS I在735nm处的荧光增加往往是PS II向PS I增加激发能分配的结果(见第15章)。
与室温荧光不同,在77K下,天线和核心复合体不同组分之间激发能的快速平衡是不可能的。
因此,在关于天线和反应中心组织结构的研究中,77K荧光光谱分析具有重要的用途。
1.3 调制荧光在用于叶绿素荧光测定和猝灭分析仪器上的一个革命性进展,就是使用调制光于测定系统中[16]。
在这样的系统中,用于测定荧光的光源被调制,也就是使用以很高频率不断开关的光源。
并且,在这样的系统中,使用的检测器通过选择性放大仅仅检测被这种调制光激发的荧光。
因此,利用这样的系统,不仅可以大大提高信号/噪声的比例,而且还可以在背景光,特别是在田间很强的太阳光存在的情况下测定相对的荧光产额。
Schreiber(1986)[17]及其同事(1986)[18]研制的PAM荧光仪(德国Walz公司制造)就是这样的调制式荧光测定系统,用它可以测定Fo、Fo'、Fm、Fm‘、Fs,计算Fv/Fm、(Fm'-Fs)/Fm'、NPQ、qp和qN等。
1.4 荧光猝灭荧光猝灭就是荧光产额降低。
一切使荧光产额低于其最大值的过程,都被称为荧光猝灭过程。
对于不同荧光猝灭组分的分辨,能够提供关于光合机构功能状态的重要资料。
荧光猝灭可分两类:光化学猝灭,即由光化学反应引起的荧光产额的降低,它有赖于氧化态QA的存在。
非光化学猝灭,即由非光化学过程例如热耗散过程引起的荧光产额的降低。
它是植物体内光合量子效率调节的一个重要方面[19]。
非光化学猝灭涉及三个不同的机理[20]:qE――依赖类囊体膜内外的质子浓度差,暗弛豫的半时间t1/2<1min,快相。
QT――依赖状态1向状态2的转换,PS II的捕光复合体磷酸化,脱离PS II,从类囊体的基粒区迁移到间质片层区,从而减少激发能向PS II的分配,增加激发能向PS I的分配,t1/2=8min,中间相。
它比qE和qI小得多,强光下qE和qI增加,而qT受抑制。
QI――与光合作用的光抑制有关,它常表现为可变荧光与最大荧光比值的降低,t1/2=40min,慢相。
关于这后一种非光化学猝灭,有三种假说。
假说一：这种非光化学荧光猝灭起源于PS II 的反应中心,部分PS II中心发生变化,虽然还能捕捉激发能,但不能进行光化学反应,而把能量变成热。
假说二：这种非光化学荧光猝灭起源于PS II的天线色素,它通过非辐射能量耗散消耗激发能,与叶黄素循环过程中生成的玉米黄素有关。
假说三:这种非光化学荧光猝灭与D1蛋白(曾用名QB蛋白)的失活和降解有关。
2 荧光参数关于各种荧光参数的命名和定义,在不同时期和不同作者的文章中很不一致。
对于Fo、Fi、Fp、Fs、Fm、Fm'、Fo'、Fv和Fv',这里采用的基本上是van kooten和Snel(1990)[19]统一的命名。
2.1 基础参数Fo――有多种名称,最小(minimal)、基底(ground)、暗(dark)、初始(initial)和不变(un-changed,constant)荧光强度等。
它是已经暗适应的光合机构全部PS II中心都开放时的荧光强度,qp=1,qN=0。
绝大部分学者都认为,Fo荧光来自天线叶绿素(Chl)a[12]。
Fi――荧光诱导动力学曲线O-I-D-F-T中I水平的荧光强度。
Fp――荧光诱导动力学曲线O-I-D-P-T中P水平的荧光强度。
Fs――荧光诱导动力学曲线O-I-D-P-T中T水平的荧光强度。
Fm――黑暗中最大(maximum)荧光,它是已经暗适应的光合机构全部PS II中心都关闭时的荧光强度,qp=0。
这时所有的非光化学过程都最小,qN=0,这是标准的(classical)最大荧光。
Fm'――光下最大荧光,在光适应状态下全部PS II中心都关闭时的荧光强度,qp=0,qN≥O。
Fm'受非光化学猝灭的影响,而不受光化学猝灭的影响[4]。
Fo'――光下最小荧光,在光适应状态下全部PSII中心都开放时的荧光强度,qp=1,qN≥0。
为了使照光后所有的PSII中心都迅速开放,一般在照光后和测定前应用一束远红光(波长大于680nm,几秒钟)。
Fv――黑暗中最大可变(variable)荧光强度,Fv=Fm-Fo。
Fv'――光下最大可变荧光强度, Fv'=Fm'-Fo'。
2.2 表明PSII光化学效率的参数Fv/Fm――没有遭受环境胁迫并经过充分暗适应的植物叶片PSII最大的或潜在的量子效率指标,它是比较恒定的,一般在0.80~0.85之间。
有时,Fv/Fm也被称为开放的PSII反应中心的能量捕捉效率[1]。