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多種模式研究葉片氣孔活動的應用舉例

來源：上海澤泉科技股份有限公司 更新時間：2025-05-20 15:30:14 閱讀量：341
導讀：便攜式葉綠素熒光-氣孔儀MINI-PAM-Ⅱ/Porometer是德國WALZ公司新推出的葉綠素熒光和氣孔活動同步測量解決方案，可用于快速評估PSⅡ光能轉換效率和氣孔開放程度。

便攜式葉綠素熒光-氣孔儀MINI-PAM-Ⅱ/Porometer是德國WALZ公司最新推出的葉綠素熒光和氣孔活動同步測量解決方案。通過MINI-PAM-Ⅱ/Porometer可以實現(xiàn)葉片氣孔導度和葉綠素熒光的同步測量，可以用于快速評估PSII光能轉換效率和氣孔開放程度。作為一款新開發(fā)和設計的輕巧緊湊型附件，它非常適合在野外，溫室和實驗室等多種應用場景下使用?？梢詮V泛應用于快速篩選植物突變株系、高通量評估脅迫因素影響程度。除此之外，它也可以應用于誘導曲線(Induction Curve)或快速光曲線(Light Curve)等經典程序測量，對植物進行細致的淬滅分析和暗弛豫分析。MINI-PAM-Ⅱ/Porometer氣孔計可以測量植物葉片水分蒸發(fā)和氣孔導度精確信息的同時測量葉綠素a熒光，以上兩點是描述植物光合活性的兩個重要指標。

MINI-PAM-Ⅱ/Porometer主要功能
? 搭載濕度傳感器可以測定葉片的H2O蒸發(fā)量和環(huán)境濕度；
? 搭載葉片溫度傳感器可以精確測量葉片溫度；
? 搭載壓力傳感器可以精確測量環(huán)境氣壓；
? 配置流量傳感器和氣泵可以精確控制氣體流速，泵工作時非常安靜；
? 搭載光合有效輻射(PAR)傳感器，與葉片同一平面，用于精確計算電子傳輸速率(ETR) 
? 搭載環(huán)境CO2傳感器用于實驗室或溫室條件下監(jiān)測環(huán)境CO2水平；
? 搭載GPS模塊用于在現(xiàn)場應用中跟蹤樣本和太陽位置，并確定葉片上的太陽入射角；
? 可測量的參數包括：gs mmol m-2 s-1; gt mmol m-2 s-1; gb mmol m-2 s-1; H2Oin mmol mol-1; dH2O mmol mol-1; H2Oout mmol mol-1; 葉室壓力 kPa; 葉片溫度Tleaf ℃; 葉室氣流進入/流出速率μmol s-1; 飽和水汽壓虧缺VPD Pa/kPa; 蒸騰速率E mmol m-2 s-1; PAR μmol m-2 s-1; GPS定位經緯度; 太陽傾角等。
MINI-PAM-Ⅱ/Porometer典型應用
快速評估葉片氣孔數據
MINI-PAM-Ⅱ/Porometer可提供實驗植物葉片的蒸騰速率、VPD和氣孔導度等信息。測量操作簡單，在15-30秒的典型采樣時間內即可獲得準確結果。

圖1 對不同植物葉片的氣孔導度測量記錄的數據。
為了顯示典型的測量順序，使用WinControl-3軟件每秒記錄一次數據點。
紅圈中的點表示手動測量觸發(fā)了額外的飽和脈沖分析。
為優(yōu)化工作流程，設備可自動執(zhí)行穩(wěn)定性判定。然后對氣孔導度的變化進行評估，一旦滿足穩(wěn)定性標準，就會自動觸發(fā)測量。
穩(wěn)定性判定標準是預設的，也可根據個人要求進行定制。穩(wěn)定性標準可應用于兩種數據采集類型：僅采集氣孔導度數據，飽和脈沖分析和氣孔數據同時采集。后者用于對遮蔭生長(圖2A)和陽光照射(圖2B)的皺葉莢蒾葉片進行分析。
圖2 蔭生葉片(A)與陽長的葉片(B)的測量結果對比

圖3 蔭生與陽生葉片的氣孔導度(藍色)和Y(Ⅱ)(綠色)

上述不同生長環(huán)境的葉片在氣孔儀參數和葉綠素熒光分析中表現(xiàn)出許多差異。圖3顯示了氣孔導度(gs)和Y(Ⅱ)的結果。對于野外現(xiàn)場測量來說，氣孔儀的功能格外實用：它能記錄GPS、葉片傾角和每個數據集的入射光矢量，這樣就能精確記錄樣本的地理位置。
氣孔導度和葉綠素熒光程序同步測量
MINI-PAM-Ⅱ/Porometer除了單獨測量氣孔導度外，還可以與MINI-PAM-Ⅱ的常用測量協(xié)議，如誘導曲線(淬滅分析)，光曲線等程序同步測量。以此為這些成熟的葉綠素熒光分析流程增加了氣體交換的重要輔助數據。例如在光照曲線或誘導曲線期間額外增加蒸騰速率、VPD、氣孔導度和氣孔運動的測量和記錄。圖4顯示了在蒲公英葉片上測量誘導曲線時的氣孔運動情況。

Porometer可與紅光版或藍光版MINI-PAM-Ⅱ型號一起使用。根據型號的不同，可使用紅光或藍光進行光照。如果您的實驗需要更多樣化的照光條件，可以使用外置LED光源 2054-L，用紅光、綠光、藍光或白光或這四種光質的混合光進行光照并測量。

圖4 蒲公英葉片誘導曲線
10%藍光，10%綠光，10%紅光，70%白光
這是蒲公英兩個照光階段誘導曲線的軟件截圖，在190 μmol m-2 s-1和380 μmol m-2 s-1條件下，藍光占 10%，綠光占10%，紅光占10%，白光占70%。Y(II)(綠色)、PAR(黃色)、ETR(紅色)、NPQ(亮藍色)和氣孔導度(暗藍色)。Y軸刻度指的是氣孔導度，單位為 mmol m-2 s-1。
MINI-PAM-Ⅱ/Porometer的監(jiān)測功能應用
新設計的Clock功能“Yield + Poro Only”可以觸發(fā)飽和脈沖，然后進行一系列的氣孔導度測量。如果您希望獲得有關氣孔導度的詳細信息，但又不太頻繁地進行飽和脈沖測量，那么該時鐘功能是實現(xiàn)監(jiān)測目的的理想選擇。在獨立運行時，只需提供一些額外的電源，帶氣孔儀的MINI-PAM-Ⅱ就能對樣品進行數天的監(jiān)測。您可以詳細、連續(xù)地捕捉PS(Ⅱ)光合作用和氣孔動態(tài)及其對環(huán)境條件變化的適應性，正如您在以下兩個監(jiān)測實驗中看到的那樣：
? 落地生根(Kalanchoe laxiflora)葉片的晝夜監(jiān)測

圖5 在4個晝夜的監(jiān)測中落地生根葉片的氣孔導度和ETR

圖6 氣孔儀用于監(jiān)測落地生根葉片

該植物在12小時光照(680 μmol m-2 s-1)和12小時黑暗循環(huán)下培養(yǎng)。與典型的CAM植物一樣，氣孔儀在夜間測定氣孔開放情況。只要植物得到充足的水分，氣孔也會在白天的后半段打開，以維持光合作用的效率。最初澆水充足時，數據清楚地顯示前三天后半天氣孔開度下降。第四天澆水后，夜間氣孔開度與前三天相比明顯增加。
? 在小型玻璃溫室內進行的番茄葉片6天連續(xù)監(jiān)測實驗

圖7 對番茄葉片進行為期6天的監(jiān)測和記錄

氣孔導度(藍色)、PAR(黃色)、CO2(灰色)、ETR(紅色)和溫度(棕色)。

在該實驗中，每半小時進行一次氣孔導度和葉綠素熒光測量，在小型溫室內連續(xù)監(jiān)測一片番茄葉片達6天之久。圖中顯示了在此期間收集到的一些綜合數據。日周期測量結果良好，可以看到葉片在全天波動的光照條件下的表現(xiàn)。MINI-PAM-Ⅱ/Porometer可以同時記錄環(huán)境參數，如溫室內的二氧化碳濃度?；疑@示的是溫室內的二氧化碳濃度。二氧化碳濃度波動很大，白天的峰值濃度超過750 ppm。
相關的實驗數據與M.A.Caird等人(Funct Plant Biol. 2007 Apr;34(3):172-177. doi: 10.1071/FP06264)的研究結果一致，本實驗中測得的番茄葉沒有完全閉合氣孔，并且在整個夜間顯示出明顯的蒸騰水分流失。
以上就是便攜式葉綠素熒光-氣孔儀MINI-PAM-Ⅱ/Porometer的一些經典應用，可以單獨測量氣孔導度，可以進行氣孔導度和葉綠素熒光程序同步測量，可以監(jiān)測植物氣孔運動的晝夜節(jié)律，可以長期連續(xù)監(jiān)測植物葉片氣孔動態(tài)變化，進行植物氣孔活動與環(huán)境變化的適應性研究。如果您對上述應用和研究感興趣，不妨進一步了解MINI-PAM-Ⅱ/Porometer ，體驗氣孔活動和葉綠素熒光研究的精確性和靈活性。
如需了解更多便攜式葉綠素熒光-氣孔儀MINI-PAM-Ⅱ/Porometer的參數，功能和應用。請識別下方二維碼填寫登記表，我們會為您提供專業(yè)的服務，真誠期待與您的合作！

電話：021-32555118

郵箱：sales@zealquest.com

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