叶绿素荧光及分析技术课件

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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]。

第4章第1节_叶绿素荧光参数及意义-v2.

第4章第1节_叶绿素荧光参数及意义-v2.

第四章 叶绿素荧光技术应用第一节 叶绿素荧光参数及其意义韩志国,吕中贤(泽泉开放实验室,上海泽泉科技有限公司,上海,200333)叶绿素荧光技术作为光合作用的经典测量方法,已经成为藻类生理生态研究领域功能最强大、使用最广泛的技术之一。

由于常温常压下叶绿素荧光主要来源于光系统 II 的叶绿素 a ,而光系统 II 处于整个光合作用过程的最上游,因此包括光反应和暗反应在内的多数光合过程的变化都会反馈给光系统 II ,进而引起叶绿素 a 荧光的变化,也就是说几乎所有光合作用过程的变化都可通过叶绿素荧光反映出来。

与其它测量方法相比,叶绿素荧光技术还具有不需破碎细胞、简便、快捷、可靠等特性,因此在国际上得到了广泛的应用。

1 叶绿素荧光的来源藻细胞内的叶绿素分子既可以直接捕获光能,也可以间接获取其它捕光色素(如类胡萝卜素)传递来的能量。

叶绿素分子得到能量后,会从基态(低能态)跃迁到激发态(高能态)。

根据吸收的能量多少,叶绿素分子可以跃迁到不同能级的激发态。

若叶绿素分子吸收蓝光,则跃迁到较高激发态;若叶绿素分析吸收红光,则跃迁到最低激发态。

处于较高激发态的叶绿素分子很不稳定,会在几百飞秒(fs ,1 fs=10-15 s )内通过振动弛豫向周围环境辐射热量,回到最低激发态(图 1)。

而最低激发态的叶绿素分子可以稳定存在几纳秒(ns ,1 ns=10-9s )。

A 较高激发态 B 热耗散吸收蓝光 吸收红光 最低激发态 能量荧光 基态蓝波长红荧光图 1 叶绿素吸收光能后能级变化(A )和对应的吸收光谱(B )(引自韩博平 et al., 2003)处于最低激发态的叶绿素分子可以通过几种途径(图 2)释放能量回到基态(韩博平 et al., 2003; Schreiber, 2004):1)将能量在一系列叶绿素分子之间传递,最后传递给反应中心叶绿素 a ,用于进行光化学反应;2)以热的形式将能量耗散掉,即非辐射能量耗散(热耗散);3)放出荧光。

叶绿素荧光是光合作用研究的探针课件

叶绿素荧光是光合作用研究的探针课件
FR-弱远红光,7-10mmolm-2s-1;l >700nm ;
D-荧光检测器;A-信号放大器;SF-短波滤光片;LF-长波滤光片 18
荧光猝灭-任何使荧光产额低于其最大值的过程。
光化学猝灭-由光化学反应引起的荧光产额的降低,它
依赖于氧化态QA的存在。 非光化学猝灭-由非光化学过程如热耗散过程引起的荧 光产额的降低。
●Fv/Fo: 是Fv/Fm的另一种表达形式,但从度量上,该
指标变化范围大,比Fv/Fm更易区别不同处理间的差别。
两个指标的意义基本相同。一般没有必要同时用Fv/Fm和
Fv/Fo来表示PSII最大光化学效率。
26
在非胁迫条件下,Fv/Fm的值很稳定, 据Bjorkman and Demmig对大量植物的测定, 其平均值为0.832+0.004,但在逆境条件下, Fv/Fm显著降低。正因为如此,所以Fv/Fm 的降低常作为发生光抑制或PSII遭受其他伤 害的指标。
叶绿素荧光是研究光合作用的探针
叶绿素荧光是研究光合作用的一个敏感的探针,叶 绿素荧光分析具有灵敏、简便,快速和对植物无破坏损 伤的特点。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。
1.光化学反应(光合作用、光呼吸、氮代谢) 2. 放热,又称非辐射能量耗散 3. 发射荧光 这三者之间存在此消彼长的竞争关系,所以可以通过 荧光的变化探测光合作用的变化。
通常色素分子是处于能量的最低状态-基态,吸收一
个光量子后,会引起原子结构内电子分布的重新排列。其
中一个低能的电子获得能量而成为激发态。
100 m mol m-2 s-1 PFD. ▲, chilling treatment under low irradiance;

最新实验4叶绿素的提取理化性质和含量测定PPT课件

最新实验4叶绿素的提取理化性质和含量测定PPT课件
实验四 叶绿素的提取、理化性质 和含量测定 (p130-136)
一、叶绿素的提取 二、叶绿素的理化性质 三、叶绿素含量的测定
叶绿素吸收红光后处于第一单线态,叶绿素分子要从 第一单线态返回基态所发射的光称为荧光。
分子吸收的光能有一部分消耗 于分子内部的振动上,发射的 荧光的波长总是比被吸收光的 波长要长
2.3 叶绿素的化学性质
2.3.1 叶绿素的结构 2.3.2 取代反应 2.3.3 皂化反应
2.3.1 叶绿素 的结构
• 叶绿素a与b很 相似,不同之 处仅在于Chla 第二个吡咯环 上的一个甲基 (-CH3)被醛基 (-CHO)所取代 即Chlb。
2.3.2 取代反应
卟啉环中的Mg处于不稳定的状态,可被H+、 Cu2+ 、Zn2+等离子取代。
2.2.3 含量测定
• 叶绿素a、b在红光区的最大吸收峰分别位于663 nm 和 645 nm;
• 叶绿素a、b在652 nm处有相同的比吸收系数(34.5), 测OD652求出叶绿素a、b总量。
• 故叶绿素浓度 C=OD652 / 34.5 ( mg/ml )
• 叶绿素的含量(mg/g)= [叶绿素的浓度×提取液体积× 稀释倍数]/样品鲜重
3. 过滤到25 ml容量瓶中,用少量乙醇冲洗研钵、 研棒及残渣,最后连同残渣一起过滤( 直至滤 纸和残渣中无绿色为止)最后用乙醇定容至 25ml(后称原液),摇匀。
4.2 叶绿素的荧光
• 取3 ml叶绿素提取原液,观察其透射光、反射光 下的颜色;
4.3 叶绿素含量的测定
• 取5 ml叶绿素提取原液移入至50 ml容量瓶, 95%乙醇定容(稀释液)
7 思考题
1 提取叶绿素时为何要加入MgCO3? 2 为何选用652 nm 测叶绿素的含量? 3 解释皂化反应的分层现象

叶绿素荧光分析技术与应用优秀ppt

叶绿素荧光分析技术与应用优秀ppt

叶绿素荧光诱导动力学
叶绿素荧光诱导动力学是指经过暗适应的绿色植物材料当转到 光下时,其体内叶绿素荧光强度会有规律的随时间变化。根据 现在国际上的统一命名,可把荧光诱导曲线(图1)划分为: O(原点)→I(偏转) →D(小坑)或pl(台阶) →P(最高峰) →S(半稳 态) →M(次峰) →T(终点)这几个相(phase)。有时在O和I之间还 可辨认出一个扔点称为J相。其中O→P相为荧光快速上升阶段 (1-2s),从P→T为荧光慢速下降(猝灭)阶段(4-5s),在此阶 段,往往出现复杂的情况,有时没有M峰,有时出现几个渐次 降低的峰,因叶片的生理状态不同而异。一般而言,遭受环境 胁迫的叶片M峰消失,而生理状态良好的叶片往往在P峰之后 有几个峰出现。这可能反映了同化力形成和使用之间从不平衡 到平衡的一个快速的调节过程。
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 minutes of

叶绿素荧光研究技术教学资料

叶绿素荧光研究技术教学资料

Fv/Fm:暗适应下PSⅡ反应中心完全开放时的最大 光化学效率,反映PSⅡ反应中心最大光能 转换效率。
Fv/Fo:代表PSⅡ潜在光化学活性,与有活性的反 应中 心的数量成正比关系。
Fo’: 光适应下初始荧光。
Fm’: 光适应下最大荧光。
Fv’=Fm’-Fo’:光适应下可变荧光。
Fv’/Fm’:光适应下PSⅡ最大光化学效率,它反映有 热耗散存在时PSⅡ反应中心完全开放时的 光化学 效率,也称为最大天线转换效率。
荧光波动
荧光稳态
荧光快速上升过程
当对暗适应叶片照光时,叶绿素荧光迅速上升,随后 有一系列的慢的波动,逐渐下降到稳态。这称为 “Kautsky Effect”,是Kautsky等在1931年首先报道的。 荧光产量的变化反映了光化学效率和热耗散能力的变化。
将时间标尺放大后的荧光动力学曲线
暗 反 应
光活化过程
通过调节PSII反应中心的开放的程度干涉荧光的 发射,根据不同情况下荧光的变化来分析光合机 构运行情况。
ΦF =
kf kf + kp+ kd
ФF:叶绿素荧光产量;kf: 叶绿素荧光的速率常数; kp:光化学反应的速率常数;kd:热耗散的速率常数
荧光发射与原初光化学活动、热耗散过程是互相竞 争的一种关系。因此,荧光产量的变化反映了光化学效
t (Fs)
主要荧光参数及其意义
Fo: 初始荧光产量(Original fluorescence yield ) 也 称基础荧光,是PSⅡ反应中心(经过充分暗适 应以后)处于完全开放状态时的初始荧光产量。 Fm:最大荧光产量(Maximal fluoreseence yield ), 是PSⅡ反应中心完全关闭时的荧光产量。通常叶片 经暗适应20min后测得。 Fv=Fm-Fo:可变荧光,反映PSⅡ的电子传递最大潜 力。经暗适应后测得。

叶绿素荧光检测技术及仪器的研究_图文

叶绿素荧光检测技术及仪器的研究_图文

第31卷第6期2010年6月仪器仪表学报Ch i nese Journa l o f Sc ientific Instru m entV ol 31N o 6Jun . 2010收稿日期:2008 12 R ece i ved D ate :2008 12*:( 叶绿素荧光检测技术及仪器的研究*赵友全1, 魏红艳1, 李丹1, 刘宪华2, 张鑫2, 刘子毓1(1 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津 300072; 2 天津大学环境学院天津 300072摘要:湖泊水华的爆发给人们日常生活和生产带来很大的危害, 水体富营养化、水中浮游植物和藻类的大量繁殖是产生水华的主要原因。

水中叶绿素可作为水体营养的跟踪指示器, 快速检测水中的叶绿素含量可以预警水体营养程度和水质污染。

基于叶绿素荧光的光谱特征, 提出了一种可快速现场用的水体营养检测技术、研制了叶绿素荧光检测仪器, 通过现场实验跟踪监测了天津大学敬业湖水体在春夏之交的浮游植物含量的分布、生长和气候变化的影响。

关键词:水华; 富营养化; 叶绿素; 荧光光谱中图分类号:X 85 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:610. 3040Research on the techni que and i nstru m ent of chl orophyll fl uorescence m easure m entZhao Y ouquan 1, W eiH ongyan 1, LiD an 1, L i u X ianhua 2, Zhang X in 2, L i u Ziyu1(1C ollege of P recision Instru m ent and Op t o E lectronics Engineer i ng, T ianjin Un i ver sit y, T ianjin 300072, China;2School of Environ m ental Science and Eng i neering , T ianjin Universit y, T ianjin 300072, Ch i naAbst ract :W ater bloo m in lakes brings a great danger to da ily life and producti o n , wh ich is pri m aril y due to w ater eutroph ication and rap i d i n crease o f the a m ount of algae and phytop lankton . A s an i n dicator ofw ater eutroph ication, rapid detection o f chlorophy ll content i n w ater can pred i c t the ex tent ofw ater eutroph icatio n and po llution . Based on t h e spectra l characteristics o f ch l o r ophy ll fl u orescence , t h is paper reports a ne w techn i q ue for the m easure m en t of eutroph icati o n and a chlorophyll fluorescence detecting instrum en. t The sensitiv ity o f the i n str um ent is up to 3 10-6. A lot o f experi m ents of track i n g the d istri b uti o n and gro w th of phytoplankton , and the i m pact o f c li m ate change w ere carried out i n the Jingye lake i n T ian jin Un iversity . K ey w ords :w ater b l o o m; eutroph ication; ch l o rophy l; l fluorescence spectrum1 引言近年来, 我国连年出现太湖、芜湖、松花江等水危机, 由于蓝绿藻类在水体中持续爆发, 使得水中浮游植物剧增、水中氧分耗尽、水体呈现大面积缺氧状态, 水中生物因此大量死亡。

叶绿素荧光及分析技术

叶绿素荧光及分析技术
光曲线 (Light Curve)
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

叶绿素荧光分析技术与应用

叶绿素荧光分析技术与应用

基本概念: 基本概念:
绿色植物或含叶绿素的部分组织在黑暗中适应片刻或用近红 外光预照射,然后在可见光下激发,并用荧光仪检测, 外光预照射,然后在可见光下激发,并用荧光仪检测,会发 现植物绿色组织发出一种微弱的暗红色的、 现植物绿色组织发出一种微弱的暗红色的、强度随时间不断 变化的荧光信号,这个过程称为叶绿素a荧光诱导动力学 荧光诱导动力学, 变化的荧光信号,这个过程称为叶绿素 荧光诱导动力学,简 称为叶绿素荧光动力学 叶绿素荧光动力学。 称为叶绿素荧光动力学。
热耗散
光化学反应 形成同化力
CO2固定 CO2固定 光呼吸 Mehler 反应 的探针
叶绿素荧光:
植物吸收的一小部分光重新以光的形式发射出来
(F) (D)
(P)
P+ D + F= 1
F = 1- P - D
光化学的 和 耗散性的 荧光 淬灭
活体叶绿素荧光是光合作用的有效探针
叶绿素荧光诱导动力学
OIDPSMT曲线 曲线
根据现在国际上的统一命名, 根据现在国际上的统一命名, 可把荧光诱导曲线划分为: 可把荧光诱导曲线划分为: O(原点 原点)→I(偏转 →D(小坑 偏转) 小坑) 原点 偏转 小坑 台阶) 最高峰) 或pl(台阶 →P(最高峰 台阶 最高峰 →S(半稳态 →M(次峰 半稳态) 次峰) 半稳态 次峰 →T(终点 这几个相 终点)这几个相 终点 这几个相(phase)。 。 有时在O和 之间还可辨认出 有时在 和I之间还可辨认出 一个扔点称为J相 一个扔点称为 相。其中 O→P相为荧光快速上升阶段 相为荧光快速上升阶段 (1-2s),从P→T为荧光慢速 - , 为荧光慢速 下降(猝灭 阶段(4- ), 猝灭)阶段 ),在 下降 猝灭 阶段 -5s),在 此阶段, 此阶段,往往出现复杂的情 有时没有M峰 况,有时没有 峰,有时出 现几个渐次降低的峰, 现几个渐次降低的峰,因叶 片的生理状态不同而异。 片的生理状态不同而异。一 般而言, 般而言,遭受环境胁迫的叶 峰消失, 片M峰消失,而生理状态良 峰消失 好的叶片往往在P峰之后有几 好的叶片往往在 峰之后有几 个峰出现。 个峰出现。这可能反映了同 化力形成和使用之间从不平 衡到平衡的一个快速的调节 过程。 过程。

2014.01.01--叶绿素荧光的原理及理论解析PPT课件

2014.01.01--叶绿素荧光的原理及理论解析PPT课件

qT:与状态转换相关的荧光淬灭(捕光色素复合体与PSII分离)
2020年q9I月:28与日 光抑制相关的荧光淬灭(由于产生光抑制引起的荧光淬灭)
21
● 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
瞬时荧光
脉冲调制式荧光 连续激发式荧光
2020年9月28日
5
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
2020年9月28日
6
三 脉冲调制式荧光仪:
2020年9月28日
2020年9月28日
44
100元 1000元
ФPSII
花80元 花500元
花钱效率0.8 花钱效率0.5
100 μmol·m-2·s-1 利用80
实际光化学效率ФPSII 0.8
1000 μmol·m-2·s-1 利用500 实际光化学效率ФPSII 0.5
2020年9月28日
45
4 颠倒因果关系,将荧光参数ФPSII降低一律当做是光合降低的原因
nonphotochemical quenching (D) in control (s) and 200 mM NaCl-treated (d) Rumex leaves at 600 mmol
m22 s21 photosynthetic photon flux density, 360 mmol mol21 CO2 and 25C.

荧光叶室讲解PPT课件

荧光叶室讲解PPT课件
Fs:稳态荧光。又称Ft。
LI – 6400光合荧光仪测定的参数间接 计算荧光参数(一)
Fv/Fm:光化学量子效率,指没有遭受任何环境胁迫 并经过充分暗适应叶片,其PSII最大的(潜在) 光化学量子效率。一般植物恒定在。 也被称为开放的PSII反应中心的能量捕获效率。 Fv / Fm = (Fm – F0)/Fm
实验2:
植物光适应状态的F0`、Fm `、Fs、 Fv`/Fm`
• 打开一个文件(1,f1),输入文件名,添加备注。 • 设置测量光、饱和闪光和远红光(8,f2),保存设置。 • 设置活化光强度(8,f3)。 • 打开活化光(9,f4) • 夹好叶片。 • 等待dF/dt 绝对值 < 5或FlrCV% < 1。 • 记录数据(按0,f1/f2/f3/f4)。 • 查看数据(1,f2)。 • 关闭文件(1,f3)。 • 传输文件(同光合操作)。
基本原理
荧光发射的基本原理
1、光能:使基态 Chl变成激发 态
2、一些电子从基 态跃迁至激 发态 (S1,S2)
3、电子从第一激 发态落回基 态
荧光为什么能够反映光合表现?
叶绿素荧光与光合作用
• 叶绿素荧光主要反映了PSII的生理 生化变化。 • 叶绿素荧光:光反应阶段的各种变化。 • 光反应:光合电子传递链,产生ATP(能量)
f1/f2/f3/f4)。 6、打开活化光(9,f4),等待植物适应光环境。 7、等待dF/dt 绝对值 < 5或FlrCV% < 1。记录数据(按0,
f1/f2/f3/f4)。 8、查看数据(1,f2),关闭文件(1,f3)。 9、传输文件(同光合操作)。
测量光的设置(8,f2)
Intensity:1/0.8; Modulation:0.25; Filter: 1;Gain:10.
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光合作用过程的各个步骤密切偶联,因此任 何一步的变化都会影响到PS II从而引起荧光变化, 也就是说通过叶绿素荧光几乎可以探测所有光合 作用过程的变化.
JUNIOR PAM
(Pulse Amplitude Modulated Fluorescence,PAM)
基础调制叶绿素
荧光仪
暗适应叶夹
JUNIOR PAM的主要操作过 程
光适应下需要测定的参数
Fo’:光处理中的最小荧光值:在<Fo’-Mode>中, Fo’荧光在饱和脉冲之后发出,暗适应是PSⅠ 受到远红光激发快速转运光系统间的电子, 因此开启PSⅡ反应中心。
Fo’=1/(1/Fo-1/Fm+1/Fm’) Fm’:饱和光脉冲诱导期PSⅡ反应中心暂时关闭
时的最大荧光值。
这两个参数都是衡量PSⅡ反应中心那部分能量的。qp建立在单个的PSⅡ天线分子 的概念上,而qL假设天线分子之间彼此联系,更接近于叶片内真实情况。这两个 参数的测定不需要使用暗适应样品进行荧光测定,Fo按照Oxborough和 Baker(1997)方法经过计算得到。
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。
暗适应中荧光的增加由暗适应和光适应下叶片光化学淬灭由最大到最小引起的 (Fm-Fo和Fm’-Fo’)。 光适应中荧光量的降低由不产生光化学淬灭和达到最大光化学淬灭(Fm-Fm’和FoFo’)的光淬灭引起的。 在饱和脉冲光发射之前,在Fm’和Fo’之间的区域内,诱导曲线上荧光的水平为F’, 它表示PSⅡ反应中心的关闭程度。
JUNIOR PAM测量参数
相对荧光产量(Relative Fluorescence Yields)
暗适应下测定的参数 Fm:关闭所有PSⅡ反应中心的高光强脉冲激发的最大荧光值。 Fm= Fo + Fv。 Fo :固定荧光或初始荧光产量,也称基础荧光。代表不参与 PS Ⅱ光化学反应的光能辐射部分,是PS Ⅱ反应中心处于完 全开放时的荧光产量,它与叶绿素浓度有关。 Fv :可变荧光产量,代表可参与PS Ⅱ光化学反应的光能辐射 部分,反映了PS Ⅱ原初电子受体QA 的还原情况。 Fo 维持PSⅡ反应中心打开的低光强激发的最小荧光值。
光适应叶夹
•调制叶绿素荧光技术作为测定植物光合作用 最简便有效的技术,在国际生物学界多个领 域得到了非常广泛的应用,如研究植物胁迫、 衰老、筛选突变体等。
•PAM技术与荧光淬灭的饱和脉冲分析结合是 目前测定植物光合作用的标准技术
叶绿素荧光仪工作原理
调制技术:用于激发荧光的测量光具有一定的调制
ETR)
根据ETR=PAR•ETR-Factor•PPS2/PPPS•Y(Ⅱ)计算。
光合激发辐射 (Photosynthetic active radiation,PAR )
为光计曲算线ET(RL,igWhtinCCounrtvreo)l-3使用JUNIOR PAM内部脉冲激发辐射装置得到PAR 值测。量在程序其<他Li光gh照t C条ur件ve>下指,暴不露使在用光P强A持R带续入增E加T的R计活算化。光下的测定程序。通常,每
F’:F’值是光处理期间打饱和脉冲光之前荧光曲 线上的点的取值。
JUNIOR PAM测量参数
continued
荧光淬灭系数(Fluorescence Quenching Coefficients)
Fv/Fm和Y(Ⅱ) PSⅡ最大光化学消耗和有效光化学消耗
Y(Ⅱ)衡量激发能用于光化学的量。
qp和qL 非光化学淬灭的参数
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,
(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。
光合作用与叶绿素荧光
在光合膜上,有2%到10%的吸收光能以PSII荧光的形 式释放出来。而PSI发射的荧光量很小并且是恒定的,
这里没有进行考虑。
活体状态下,叶绿素荧光几乎全部来源于PS II的Chla(包括天线Chl a),活体叶绿素荧光提 供的快速信息仅仅反映了PS II对激发能的利用和 耗散情况.
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。
JUNIOR PAM测量参数
continued
Thanks
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
Saturation PulseБайду номын сангаасMethod of Quenching Analysis
JUNIOR PAM技术参数
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
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