叶绿素荧光

能量平衡原理——荧光强度的测定与计算
光合驱动、热能、叶绿素荧光三个主要过程之间存在竞争，其中任何一个 效率的增加都将造成另外两个产量的下降。因此，测量叶绿素荧光产量， 我们可以获得光化学过程与热耗散的效率的变化信息。荧光光谱不同于 吸收光谱，其波长更长，因此荧光测量可以通过把叶片经过给定波长的 光线的照射，同时测量发射光中波长较长的部分光线的量来实现。
qP qN NPQ
光系统2原初光化学反应的最大光化学效率
光化学淬灭，反映了光系统2的初级电子受体QA的还原状态，或称开放的PSII中 心的比例； 非光化学淬灭，反映了与类囊体膜能量化相关的耗散热能变化 ; 反映了与类囊体膜能量化相关的耗散热能变化 ;
ETR
有效电子传递速率。
F0：最小初始荧光，又称基底荧光或暗荧光。指经过充分 暗适应的光合机构光系统II（PSII）反应中心全部开放 时的叶绿素（Chl）荧光发射强度。 Fm：最大荧光。指经过充分暗适应的光合机构PSII反应中
心完全关闭时的Chl荧光发射强度。
F0`：光下最小荧光。在光适应状态下PSII反应中心完全开 放时的Chl荧光发射强度。为了使照光后所有的PSII反 应中心迅速达到最大开放程度，在测定前先用远红光进 行照射。 Fm`：光下最大荧光。在光适应状态下PSII反应中心Leabharlann Baidu全 关闭时的荧光发射强度。 Fs：稳态荧光。又称Ft。
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0.75 ~ 0.85。 也被称为开放的PSII反应中心的能量捕获效率。 Fv / Fm = （Fm – F0）/Fm Fv`/Fm`：光下开放的PSII反应中心的激发能捕获效率。 Fv`/Fm` =（Fm` - F0`）/Fm`
LI-6400-40荧光叶室操作介绍
荧光叶室的安装
使用镊子取下内置光量子传感器连接线。 排气管和热偶电极。 卸下四个螺丝，六个O形密封圈。 更换上下盖。 连接荧光叶室与分析器之间的电源连接线。 连接辅助连线。 白色密封圈的更换。 暗适应夹子的使用方法。 配置软件的安装。
软件介绍
参
数
行
介
绍
标记 g行 %Blue
ΦPSII：作用光存在时PSII实际的光化学量子效率，即 PSII反应中心电荷分离实际量子效率，反映了被用 于光化学途径激发能占进入PSII总激发能的比例， 植物光合能力的一个重要指标。 ΦPSII =（Fm` - Fs）/Fm` ETR：电子传递速率。 ETR = PPFD ×ΦPSII × 0.85 ×0.5
电子传递链——荧光与光合的结合
活体叶绿素荧光是光合作用的有效探针
Papageorgiou & Govindjee, 2004
活体状态下，叶绿素荧光几乎全部来源于PSII的Chla （包括天线Chla），活体叶绿素荧光提供的快速信息仅仅 反映了PSII对激发能的利用和耗散情况。
光合作用过程的各个步骤密切偶联，因此任何一步的
荧光叶室讲解
樊 敏 北京力高泰科技有限公司 基因有限公司 农业环境科学部
主要内容

叶绿素荧光现象 荧光基本原理 荧光测定的基本参数与意义 叶绿素荧光的应用范围 LI-6400-40荧光叶室操作介绍
叶绿素荧光现象
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
F v `/ F m `
LI – 6400光合荧光仪测定的参数间接 计算荧光参数（三）
qP：光化学淬灭系数。反映了PSII反应中心中开放 程 度， 1 – qP则反映了反应中心关闭程度，反映了QA的还原 程度。 qP =（Fm` - Fs）/（Fm` - F0`） NPQ：非光化学淬灭系数。反映了植物热耗散的能力的变 化,数值范围在 0 ~ n (1,2,3,4,5 ……)。 NPQ =（Fm – Fm`）/Fm` = Fm/Fm` - 1 qN：非光化学淬灭系数。与NPQ相同，现在使用较少。 数值范围为0 ~ 1。 qN = (Fm – Fm`) / (Fm – F0`)
F0
Fm Fv/Fm
充分暗适应条件下的最小荧光 充分暗适应条件下的最大荧光 充分暗适应条件下光化学量子效率 Fo¹ Fm¹ Fv¹ /Fm¹Fs 光照下的最小荧光 光照下的最大荧光 开放的PSII反应中心的激发能捕获效率 稳态荧光 PhiPS2 ETR qP qN 作用光存在时PSII实际的光化学量子效率 电子传递速率 光化学猝灭系数 非光化学猝灭系数
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 .
基本原理
荧光发射的基本原理
能量平衡原理——荧光强度的测定与计算
电子传递链——荧光与光合的结合
荧光发射 的 基本原理
植物叶片所吸收的光的能量有三个走向： 光合驱动、热能、叶绿素荧光。 即当一个叶绿素分子a的电子吸收光能（有效光为红光和 蓝光）后，跃迁到第一激发态和第二激发态。从激发态1 回到基态的去激化过程中，一小部分激发能（3-9%）耗 散为红色的荧光。
荧光测定的基本参数与意义
6400-40荧光测量过程及部分测量参数意义
F0：暗适应叶片的最小荧光； FM：暗适应叶片的最大荧光；
FV FV’
FM’：照光下的最大荧光； F0’：照光下的最小荧光； FV：最大可变荧光；
F0
F0’
FV’：照光下最大可变荧光；
F(t)：照光过程中的荧光。
生物学意义
参数
FV/FM
变化都会影响到PSII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。
光合电子传递链（Z链）
远红光
开放的反应中心和关闭的反应中心
“关闭” RC：当反应中心的电子受体质体醌（QA） 接受电子，全部处于还原状态时，不能再接受电 子，我们称之为关闭的RC。 “开放” RC：如果QA的电子传出，RC的电子可以 完全传递给QA，则此时RC称为开放的RC。
含 Prss_KPa
义 ParIn_μm %Blue ParOutμm
蓝色光化学光在内部ParIn_μm中所占的百分比
m行
F dF/dt FlrCV_% FlrEvent
F
dF/dt FlrCV_% FlrEvent
荧光强度 荧光强度变化率 荧光强度变异系数 荧光事件
n行
F0 Fm Fv/Fm o行 Fo¹ Fm¹ Fv¹ /Fm¹ Fs p行 PhiPS2（ΦPSII） ETR qP qN