葉綠素?zé)晒鈨x野外自動(dòng)監(jiān)測(cè)，全防水自動(dòng)開合型葉綠素?zé)晒鈨xShutter是由澳大利亞悉尼大學(xué)的John Runcie博士發(fā)明的。其設(shè)計(jì)之初衷就是解決連續(xù)監(jiān)測(cè)和暗適應(yīng)的沖突問題。

詳細(xì)介紹

葉綠素?zé)晒鈨x原理說明

葉片是進(jìn)行光合作用的主要器官，葉綠體是進(jìn)行光合作用的主要細(xì)胞器。葉綠體是由葉綠體膜包裹起來的組織，膜內(nèi)主要含有基質(zhì)、基粒、類囊體。葉綠體的光合色素主要集中在基粒之中，光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的主要過程是在基粒中進(jìn)行的。
在高等植物體內(nèi)含有光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素兩種，一般情況下以3:1的比例存在于類囊體的膜中。葉綠素分為葉綠素a和葉綠素b,類胡蘿卜素分為胡蘿卜素和葉黃素。葉綠素不溶于水，而溶于有機(jī)溶劑。從化學(xué)性質(zhì)講，葉綠素是葉綠酸的產(chǎn)物，葉綠酸的兩個(gè)羥基分別被甲醇和葉綠醇酯化而得到的，對(duì)光、熱、酸敏感，能發(fā)生皂化反應(yīng)，性質(zhì)不穩(wěn)定。
光合作用是高等植物從外界環(huán)境獲取能量的重要途徑，是高等植物進(jìn)行生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。由綠色植物發(fā)射的葉綠素?zé)晒庖砸环N復(fù)雜的方式表達(dá)光合作用活性和行為。當(dāng)光子照射綠色植物的葉片時(shí)，光能在葉片的分配有反射、透射和吸收等三種主要的去激途徑。葉綠素分子吸收的光能除了大部分進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)外，少部分會(huì)以熱耗散和熒光的方式釋放出來。
熒光產(chǎn)生的物理機(jī)制是斯托克斯位移，當(dāng)一定波長(zhǎng)的光子碰撞到葉綠素分子時(shí)，光子可能被分子吸收，使分子的能量升高，處于較高能態(tài)的分子是不穩(wěn)定的，一般要通過釋放吸收的能量而回到穩(wěn)定的基態(tài)即zui低能級(jí)，其中一部分將以輻射的形式回到基態(tài)。分子必須在吸收一定頻率范圍的激發(fā)光后，通過振動(dòng)馳豫回到*激發(fā)電子態(tài)的zui低能級(jí)，由此向下的輻射躍遷才可能產(chǎn)生熒光，因此熒光的波長(zhǎng)一般要比激發(fā)光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)。
在植物光合作用過程中，葉綠素色素分子對(duì)光能的吸收及能量的轉(zhuǎn)變途徑中包括著極復(fù)雜的生物物理及生物化學(xué)過程。在葉綠體內(nèi)激發(fā)能從葉綠素b向葉綠素a的傳遞效率幾乎達(dá)到99%,所以檢測(cè)不到葉綠素b的熒光，因此，在對(duì)葉綠素?zé)晒膺M(jìn)行分析時(shí)，通常是指葉綠素a發(fā)出的熒光，光合作用過程中有兩種不同的光化學(xué)反應(yīng)，他們發(fā)生在相關(guān)聯(lián)的不同色素基團(tuán)中，這些基團(tuán)被稱為PSI和PSII。在常溫下，PSI色素系統(tǒng)基本不發(fā)熒光，接近95%的被檢測(cè)到的，葉綠素?zé)晒庑盘?hào)來源于PSII相關(guān)的葉綠素分子，因此，我們研究的葉綠素?zé)晒夤庾V主要由PSII相關(guān)葉綠素分子產(chǎn)生的。

Shutter葉綠素?zé)晒鈨x產(chǎn)品特點(diǎn)

全自動(dòng)開合葉室，程序控制葉室閉合進(jìn)行暗適應(yīng)測(cè)量，測(cè)量ΦII, FV/FM, PAR和溫度，快門實(shí)現(xiàn)葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)曲線、NPQ弛豫和RLC（快速光曲線），無人值守自動(dòng)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)增益和自動(dòng)歸零功能：自動(dòng)在野外進(jìn)行正確設(shè)置，數(shù)據(jù)采集器可同時(shí)操作多個(gè)傳感器，簡(jiǎn)單開關(guān)啟動(dòng)水下或陸地測(cè)量程序，全防水可達(dá)50m，潛水堅(jiān)固不銹鋼或工程塑料設(shè)計(jì)，擴(kuò)展大型外殼與電池包，利用易用軟件選擇所供程序或設(shè)定程序，根據(jù)程序，可自動(dòng)運(yùn)行達(dá)72h，開合型傳感器可通過電腦控制，用于預(yù)田間實(shí)驗(yàn)，增加數(shù)采可以擴(kuò)展到多個(gè)傳感器（同時(shí)測(cè)量可達(dá)15個(gè)）。

Shutter葉綠素?zé)晒鈨x參數(shù)

Fo, Fm, Fv/Fm, F, Fm’, Fo’, ΔF/Fm’, qP, qL, qN, NPQ, Y(NO), Y(NPQ), rETR, PAR, T等。

Shutter葉綠素?zé)晒鈨x應(yīng)用領(lǐng)域

陸生高等植物（包括作物、蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物、中草藥等）和水生高等植物，海草、珊瑚等的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)

植物光合作用研究

植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、園藝學(xué)、遺傳育種、突變株和基因型篩選等

各種非生物逆境（冷、熱、旱、澇、UV、營(yíng)養(yǎng)缺失等）和生物逆境（病蟲、病菌等）對(duì)植物的影響

濕地研究、潮間帶研究、水生生物研究、極地生物研究、污染生態(tài)學(xué)、珊瑚研究等

長(zhǎng)期生態(tài)定位監(jiān)測(cè)

葉綠素?zé)晒鈨x野外自動(dòng)監(jiān)測(cè)

當(dāng)前人們已不滿足于攜帶著儀器去進(jìn)行耗時(shí)耗力的人工測(cè)量，而希望能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)植物光合作用進(jìn)行無人值守連續(xù)監(jiān)測(cè)。葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量的難點(diǎn)在于，若要精確測(cè)量Fo和Fm就需要在測(cè)量前進(jìn)行一段5-20分鐘的暗適應(yīng)，而目前除了Aquation的全防水自動(dòng)開合型葉綠素?zé)晒鈨xShutter之外，尚未見其它任何品牌的葉綠素?zé)晒鈨x能夠解決暗適應(yīng)和連續(xù)監(jiān)測(cè)的沖突問題。
全防水自動(dòng)開合型葉綠素?zé)晒鈨xShutter是由澳大利亞悉尼大學(xué)的John Runcie博士發(fā)明的。其設(shè)計(jì)之初衷就是解決連續(xù)監(jiān)測(cè)和暗適應(yīng)的沖突問題。他創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)了一款能夠程序控制自動(dòng)開閉的暗適應(yīng)葉室，可以閉合進(jìn)行暗適應(yīng)測(cè)量，測(cè)量結(jié)束后打開葉室進(jìn)行自然光照。
Shutter對(duì)同一樣品監(jiān)控超過24小時(shí)可提供基線破曉熒光值Fo和Fm，暗適應(yīng)白天值，計(jì)算非光化學(xué)淬滅以及直接測(cè)量一天中的環(huán)境PAR。常規(guī)使用遠(yuǎn)紅LED光，無需用戶干涉，設(shè)計(jì)可有規(guī)律測(cè)量。到目前為止，其它品牌還無法實(shí)現(xiàn)田間自動(dòng)測(cè)量，田間測(cè)量是田間熒光研究很重要的一個(gè)參數(shù)。此數(shù)值在區(qū)分非光化學(xué)淬滅所占相對(duì)比例上非常有必要，特別在下游調(diào)節(jié)和光失活過程中。在簡(jiǎn)單水平上，此過程與植物自然條件下處理過量光照的能力有關(guān)，以及植物受脅迫程度如何。測(cè)量和鑒別植物脅迫與野外環(huán)境研究特別相關(guān)。
Shutter熒光儀非常適合直接測(cè)量電子傳遞速率，利用熒光測(cè)量法同時(shí)測(cè)量環(huán)境PAR以及其它植物特異數(shù)值，用以獲得ETR估算值。Shutter熒光儀原設(shè)計(jì)用來于水下操作，但也可用于陸地研究中。