FluorPen手持式葉綠素?zé)晒鈨x

FluorPen FP110手持式葉綠素?zé)晒鈨x用于實(shí)驗(yàn)室、溫室和野外快速測(cè)量植物葉綠素?zé)晒鈪?shù)，具有便攜性強(qiáng)、精確度高、性價(jià)比高等特點(diǎn)；雙鍵操作，具圖形顯示屏，內(nèi)置鋰電和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，廣泛應(yīng)用于研究植物的光合作用、脅迫監(jiān)測(cè)、除草劑檢測(cè)或突變體篩選，還可用于生態(tài)毒理的生物檢測(cè)，如通過不同植物對(duì)土壤或水質(zhì)污染的葉綠素?zé)晒忭憫?yīng)，找出敏感植物作為生物傳感器用于生物檢測(cè)。FP110配備多種葉夾型號(hào)，用于不同的樣品與研究。

應(yīng)用領(lǐng)域

適用于光合作用研究和教學(xué)，植物及分子生物學(xué)研究，農(nóng)業(yè)、林業(yè)，生物技術(shù)領(lǐng)域等。研究?jī)?nèi)容涉及光合活性、脅迫響應(yīng)、農(nóng)藥藥效測(cè)試、突變篩選等。

·植物光合特性研究

·光合突變體篩選與表型研究

·生物和非生物脅迫的檢測(cè)

·植物抗脅迫能力或者易感性研究

·農(nóng)業(yè)和林業(yè)育種、病害檢測(cè)、長(zhǎng)勢(shì)與產(chǎn)量評(píng)估

·除草劑檢測(cè)

• 教學(xué)

功能特點(diǎn)：

§結(jié)構(gòu)緊湊、便攜性強(qiáng)，LED光源、檢測(cè)器、控制單元集成于僅手機(jī)大小的儀器內(nèi)，重量?jī)H188g

§功能強(qiáng)大，是葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)的高端結(jié)晶產(chǎn)品，具備了大型熒光儀的所有功能，可以測(cè)量所有葉綠素?zé)晒鈪?shù)

§內(nèi)置了所有通用葉綠素?zé)晒夥治鰧?shí)驗(yàn)程序，包括3套熒光淬滅分析程序、3套光響應(yīng)曲線程序、OJIP快速熒光動(dòng)力學(xué)曲線等

§高時(shí)間分辨率，可達(dá)10萬(wàn)次每秒，自動(dòng)繪出OJIP曲線并給出26個(gè)OJIP–test參數(shù)

§FluorPen專業(yè)軟件功能強(qiáng)大，可下載、展示葉綠素?zé)晒鈪?shù)圖表，也可以通過軟件直接控制儀器進(jìn)行測(cè)量

§具備無(wú)人值守自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能

§內(nèi)置藍(lán)牙與USB雙通訊模塊，GPS模塊，輸出帶時(shí)間戳和地理位置的葉綠素?zé)晒鈪?shù)圖表

§配備多種葉夾型號(hào)：固定葉夾式（適于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)暗適應(yīng)或夜間快速測(cè)量）、分離葉夾式（適用于野外暗適應(yīng)測(cè)量）、探頭式（透明光纖探頭，用于非接觸性測(cè)量監(jiān)測(cè)或光適應(yīng)條件下的葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測(cè)）、用戶定制式等

§可選配野外自動(dòng)監(jiān)測(cè)式熒光儀，防水防塵設(shè)計(jì)

測(cè)量程序與功能

·Ft：瞬時(shí)葉綠素?zé)晒?暗適應(yīng)完成后Ft＝F₀

·QY：量子產(chǎn)額，表示光系統(tǒng)II 的效率，等于Fv/Fm(暗適應(yīng)狀態(tài))或ΦPSII (光適應(yīng)狀態(tài))。

·OJIP：快速熒光動(dòng)力學(xué)曲線，用于研究植物暗適應(yīng)后的快速熒光動(dòng)態(tài)變化

·NPQ：熒光淬滅動(dòng)力學(xué)曲線，用于研究植物從暗適應(yīng)到光適應(yīng)狀態(tài)的熒光淬滅變化過程。

·LC：光響應(yīng)曲線，用于研究植物對(duì)不同光強(qiáng)的熒光淬滅反應(yīng)。

·PAR：光合有效輻射，測(cè)量環(huán)境中植物生長(zhǎng)可以利用的400-700nm實(shí)際光強(qiáng)（限PAR型號(hào)）。

技術(shù)參數(shù)

• 測(cè)量參數(shù)包括F₀、Ft、Fm、Fm’、QY、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、PAR（限PAR型號(hào)）、Area、Mo、Sm、PI、ABS/RC等50多個(gè)葉綠素?zé)晒鈪?shù)，及3種給光程序的光響應(yīng)曲線、3種熒光淬滅曲線、OJIP曲線等

• OJIP–test時(shí)間分辨率為10μs（每秒10萬(wàn)次），給出OJIP曲線和26個(gè)參數(shù)，包括F₀、Fj、Fi、Fm、Fv、Vj、Vi、Fm/F₀、Fv/F₀、Fv/Fm、Mo、Area、Fix Area、Sm、Ss、N、Phi_Po、Psi_o、Phi_Eo、Phi–Do、Phi_Pav、PI_Abs、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC、DIo/RC等

• 測(cè)量程序：Ft、QY、OJIP、NPQ1、NPQ2、NPQ3、LC1、LC2、LC3、PAR（限PAR型號(hào)）、Multi無(wú)人值守自動(dòng)監(jiān)測(cè)

• 葉夾類型：FP110/S固定葉夾式、FP110/D分離葉夾式、FP110/P探頭式、FP110/X用戶定制式

• PAR傳感器（限PAR型號(hào)）：80o入射角余弦校正，讀數(shù)單位μmol(photons)/m2.s，可顯示讀數(shù)，檢測(cè)范圍400-700 nm

• 測(cè)量光：每測(cè)量脈沖ZG0.09μmol(photons)/m2.s，10-100%可調(diào)

• 光化學(xué)光：10-1000μmol(photons)/m2.s可調(diào)

• 飽和光：ZG3000μmol(photons)/m2.s，11-100%可調(diào)

• 光源：標(biāo)準(zhǔn)配置藍(lán)光455nm，可根據(jù)需求配備不同波長(zhǎng)的LED光源

• 檢測(cè)器：PIN光電二極管，667–750nm濾波器

• 尺寸大小：超便攜，手機(jī)大小，134×65×33mm（不包括探頭），重量?jī)H188g

• 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：容量16Mb，可存儲(chǔ)149000數(shù)據(jù)點(diǎn)

• 顯示與操作：圖形化顯示，雙鍵操作，待機(jī)5分鐘自動(dòng)關(guān)閉

• 供電：2000mA可充電鋰電池，USB充電，可連續(xù)工作48小時(shí)，低電報(bào)警

• 工作條件：0–55℃，0–95%相對(duì)濕度（無(wú)凝結(jié)水）

• 存貯條件：-10–60℃，0–95％相對(duì)濕度（無(wú)凝結(jié)水）

• 通訊方式：藍(lán)牙+USB雙通訊模式，藍(lán)牙在20m距離ZD傳輸速度3Mbps

• GPS模塊：內(nèi)置，ZG精度1.5m

• 軟件：FluorPen1.1專用軟件，用于數(shù)據(jù)下載、分析和圖表顯示，輸出Excel數(shù)據(jù)文件及熒光動(dòng)力學(xué)曲線圖，適用于Windows 7及更高操作系統(tǒng)

操作軟件與實(shí)驗(yàn)結(jié)果

產(chǎn)地：捷克

應(yīng)用案例：

2017年4月，美國(guó)航空航天局（NASA）新一代先進(jìn)植物培養(yǎng)器（Advanced Plant Habitat，APH）搭載聯(lián)盟號(hào)MS-04貨運(yùn)飛船抵達(dá)國(guó)際空間站。宇航員使用FluorPen手持儀葉綠素?zé)晒鈨x在其中開展植物生理學(xué)及太空食物種植（growth of fresh food in space）的研究。

參考文獻(xiàn)

1. Singh, S., Mohan Prasad, S. & Pratap Singh, V. Additional calcium and sulfur manages hexavalent chromium toxicity in Solanum lycopersicum L. and Solanum melongena L. seedlings by involving nitric oxide. Journal of Hazardous Materials 398, 122607 (2020).

2. Ariyarathna, R. a. I. S., Weerasena, S. L. & Beneragama, C. K. Application of Polyphasic OJIP Chlorophyll Fluorescent Transient Analysis as an Indicator for Testing of Seedling Vigour of Common Bean (Phaseolus vulgaris L.). Tropical Agricultural Research 31, 106–115 (2020).

3. Prity, S. A. et al. Arbuscular mycorrhizal fungi mitigate Fe deficiency symptoms in sorghum through phytosiderophore-mediated Fe mobilization and restoration of redox status. Protoplasma (2020) doi:10.1007/s00709-020-01517-w.

4. Rahman, M. A. et al. Arbuscular Mycorrhizal Symbiosis Mitigates Iron (Fe)-Deficiency Retardation in Alfalfa (Medicago sativa L.) Through the Enhancement of Fe Accumulation and Sulfur-Assisted Antioxidant Defense. International Journal of Molecular Sciences 21, 2219 (2020).

5. Vitorino, L. C. et al. Biocontrol Potential of Sclerotinia sclerotiorum and Physiological Changes in Soybean in Response to Butia archeri Palm Rhizobacteria. Plants 9, 64 (2020).

6. Aalifar, M. et al. Blue Light Improves Vase Life of Carnation Cut Flowers Through Its Effect on the Antioxidant Defense System. Front. Plant Sci. 11, 511 (2020).

7. Muthusamy, M., Yoon, E. K., Kim, J. A., Jeong, M.-J. & Lee, S. I. Brassica Rapa SR45a Regulates Drought Tolerance via the Alternative Splicing of Target Genes. Genes 11, 182 (2020).

8. Muthusamy, M., Kim, J. Y., Yoon, E. K., Kim, J. A. & Lee, S. I. BrEXLB1, a Brassica rapa Expansin-Like B1 Gene Is Associated with Root Development, Drought Stress Response, and Seed Germination. Genes 11, 404 (2020).

9. Herritt, M. T. & Fritschi, F. B. Characterization of Photosynthetic Phenotypes and Chloroplast Ultrastructural Changes of Soybean (Glycine max) in Response to Elevated Air Temperatures. Front. Plant Sci. 11, (2020).

10.Kasampalis, D. S., Tsouvaltzis, P. & Siomos, A. S. Chlorophyll fluorescence, non-photochemical quenching and light harvesting complex as alternatives to color measurement, in classifying tomato fruit according to their maturity stage at harvest and in monitoring postharvest ripening during storage. Postharvest Biology and Technology 161, 111036 (2020).

11.Soares, J. S., Santiago, E. F. & Sorgato, J. C. Conservation of Schomburgkia crispa Lindl. (Orchidaceae) by reintroduction into a fragment of the Brazilian Cerrado. Journal for Nature Conservation 53, 125754 (2020).

12.Poblete, T. et al. Detection of Xylella fastidiosa infection symptoms with airborne multispectral and thermal imagery: Assessing bandset reduction performance from hyperspectral analysis. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 162, 27–40 (2020).

13.Chiluwal, A. et al. Deterioration of ovary plays a key role in heat stress-induced spikelet sterility in sorghum. Plant, Cell & Environment 43, 448–462 (2020).

14.Maai, E., Nishimura, K., Takisawa, R. & Nakazaki, T. Diurnal changes in chloroplast positioning and photosynthetic traits of C4 grass finger millet. Plant Production Science 0, 1–13 (2020).

15.De Micco, V. et al. Dust accumulation due to anthropogenic impact induces anatomical and photochemical changes in leaves of Centranthus ruber growing on the slope of the Vesuvius volcano. Plant Biol J 22, 93–102 (2020).

附：OJIP參數(shù)及計(jì)算公式

Bckg = background

Fo: = F50μs; fluorescence intensity at 50 μs

Fj: = fluorescence intensity at j-step (at 2 ms)

Fi: = fluorescence intensity at i-step (at 60 ms)

Fm: = maximal fluorescence intensity

Fv: = Fm - Fo (maximal variable fluorescence)

Vj = (Fj - Fo) / (Fm - Fo)

Fm / Fo = Fm / Fo

Fv / Fo = Fv / Fo

Fv / Fm = Fv / Fm

Mo = TRo / RC - ETo / RC

Area = area between fluorescence curve and Fm

Sm = area / Fm - Fo (multiple turn-over)

Ss = the smallest Sm turn-over (single turn-over)

N = Sm . Mo . (I / Vj) turn-over number QA

Phi_Po = (I - Fo) / Fm (or Fv / Fm)

Phi_o = I - Vj

Phi_Eo = (I - Fo / Fm) . Phi_o

Phi_Do = 1 - Phi_Po - (Fo / Fm)

Phi_Pav = Phi_Po - (Sm / tFM); tFM = time to reach Fm (in ms)

ABS / RC = Mo . (I / Vj) . (I / Phi_Po)

TRo / RC = Mo . (I / Vj)

ETo / RC = Mo . (I / Vj) . Phi_o)

DIo / RC = (ABS / RC) - (TRo / RC)