FluorCam便攜式光合測量-熒光成像系統(tǒng)將氣體交換測定功能和葉綠素熒光成像功能有機結(jié)合：既能夠測定植物的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等光合作用參數(shù)，全面衡量植物光合作用的強度和能力；又能夠?qū)χ参锏娜~綠素熒光參數(shù)進行二維成像，反映光合作用過程中光系統(tǒng)對光能的吸收、傳遞、耗散、分配及光合特性的空間異質(zhì)性。

       FluorCam便攜式光合測量-熒光成像系統(tǒng)能夠全面測定光合作用的過程（包括原初反應(yīng)、電子傳遞、碳同化等階段），充分了解光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量交換，從而對光合作用進行完整評估和直觀呈現(xiàn)。

左：不同尺度葉綠素熒光及植物光合作用(Porcar-Castell et al., 2014)；右：FluorCam系統(tǒng)用于灌木蟲癭葉片的熒光成像和光合測定(Oliveira et al., 2017)

應(yīng)用領(lǐng)域

• 植物光合生理研究

• 植物脅迫逆境研究

• 優(yōu)質(zhì)作物品種篩選

• 植物固碳研究

• 全 球氣候變化研究

技術(shù)特點

• 強強結(jié)合：全 球首臺野外便攜式光合儀（1983年）和全 球首部商用葉綠素熒光成像儀（1996年）均出在生產(chǎn)廠家。FluorCam便攜式光合測量-熒光成像系統(tǒng)是數(shù)十年研發(fā)積累和技術(shù)經(jīng)驗的結(jié)晶——成熟耐用，值得信賴。

  
  

  左：全 球首臺野外便攜式光合儀；右：全 球首部商用葉綠素熒光成像儀FluorCam示意圖

• 功能強大：熒光成像功能能夠借助內(nèi)置程序，自動測量Fv/Fm、NPQ、ΦPSII、qP、qN、Rfd、ETR等葉綠素熒光參數(shù)及對每個參數(shù)進行二維成像；光合儀能夠自動測定同化速率（A）、蒸騰速率（E）、胞間CO2（Ci）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、葉片溫度、光合有效輻射，運行光響應(yīng)程序和CO2響應(yīng)程序。

• 配置靈活：

可選配GFP熒光成像功能，用于轉(zhuǎn)基因作物篩選和對植物個體水平的基因表達進行定位和分析。

可選配OJIP快速熒光曲線測量模塊，快速獲取反映植物光能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化、耗散及光合電子傳遞狀況的26個JIP-test參數(shù)。

可選配植物光譜及植被指數(shù)測量模塊，輕松獲取植物反射光譜曲線并直接獲取NDVI、PRI等數(shù)十個反映植物色素含量、光能利用效率、健康狀態(tài)的生理參數(shù)。

可選配植物多酚-葉綠素測量模塊，對色素含量進行測定，包括Chl葉綠素指數(shù)、Flav類黃酮指數(shù)、NBl氮平衡指數(shù)（Chl/Flav 比值）、Anth 花青素指數(shù)。

從左向右：葉片GFP成像；OJIP測量模塊；植物光譜及植被指數(shù)測量模塊

• 多使用場景：系統(tǒng)便攜性強，非常適合長時間野外調(diào)查和大田試驗，也可用于實驗室、溫室等可控環(huán)境下的基礎(chǔ)研究，是植物學、農(nóng)學研究的必備儀器。

FluorCam便攜式光合測量-熒光成像系統(tǒng)室內(nèi)使用場景

應(yīng)用案例

1.捷克帕拉茨基大學的研究人員使用FluorCam便攜式光合測量-熒光成像系統(tǒng)測定了熱激預(yù)處理前后感染白 粉病的番茄的氣體交換參數(shù)及葉綠素熒光參數(shù)（成像），發(fā)現(xiàn)熱激處理不會顯著影響中等抗性基因型番茄的白 粉病抗性和光合響應(yīng)，但會增加易感基因型的易感性(Prokopová et al., 2010)。

番茄白 粉病易感基因型熱激預(yù)處理前后白 粉病感染的光合響應(yīng)：

左-葉綠素熒光成像；右-光合色素含量及氣體交換參數(shù)

2.葡萄牙阿威羅大學的科研人員研究發(fā)現(xiàn)松樹對脂潰瘍病菌感染在時間序列上的生理響應(yīng)依賴于宿主的易感水平，而脫落酸的分解代謝在此過程中發(fā)揮著重要的作用(Amaral et al., 2021)。FluorCam便攜式光合測量-熒光成像系統(tǒng)則被用來測定易感品種和抗性品種在感染過程中的光合表現(xiàn)。

易感品種和抗性品種松樹松針的葉綠素熒光參數(shù)（左）和氣體交換參數(shù)（右）在感染（F）過程中的時間序列變化

3.日本日本鹿兒島大學農(nóng)學院的科研人員使用FluorCam便攜式光合測量-熒光成像系統(tǒng)研究了溫度光照對百香果“夏日皇后”和“紅星”光合特性的影響。發(fā)現(xiàn)兩個品種的百香果在高溫下的光合特性存在差異：“夏日皇后”在高溫下受到了嚴重的傷害，而“紅星”在高溫下保持其蒸騰和NPQ值從而降低了高溫脅迫的影響(Shimada et al., 2017)。

兩個品種百香果氣體交換參數(shù)和葉綠素熒光參數(shù)隨溫度的變化

國內(nèi)安裝案例

參考文獻

1. Amaral, J., Correia, B., Escandón, M., Jesus, C., Ser?dio, J., Valledor, L., Hancock, R.D., Dinis, L.-T., Gomez-Cadenas, A., Alves, A., et al. (2021). Temporal physiological response of pine to Fusarium circinatum infection is dependent on host susceptibility level: the role of ABA catabolism. Tree Physiology 41, 801–816. https://doi.org/10.1093/treephys/tpaa143.

2. Oliveira, D.C., Moreira, A.S.F.P., Isaias, R.M.S., Martini, V., and Rezende, U.C. (2017). Sink Status and Photosynthetic Rate of the Leaflet Galls Induced by Bystracoccus mataybae (Eriococcidae) on Matayba guianensis (Sapindaceae). Front. Plant Sci. 8, 1249. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01249.

3. Oliveira, T.M., Yahmed, J.B., Dutra, J., Maserti, B.E., Talon, M., Navarro, L., Ollitraut, P., da S. Gesteira, A., and Morillon, R. (2017). Better tolerance to water deficit in doubled diploid ‘Carrizo citrange’ compared to diploid seedlings is associated with more limited water consumption. Acta Physiol Plant 39, 1–13. https://doi.org/10.1007/s11738-017-2497-3.

4. Porcar-Castell, A., Tyystj?rvi, E., Atherton, J., van der Tol, C., Flexas, J., Pfündel, E.E., Moreno, J., Frankenberg, C., and Berry, J.A. (2014). Linking chlorophyll a fluorescence to photosynthesis for remote sensing applications: mechanisms and challenges. Journal of Experimental Botany 65, 4065–4095. https://doi.org/10.1093/jxb/eru191.

5. Prokopová, J., Mieslerová, B., Hlavá?ková, V., Hlavinka, J., Lebeda, A., Nau?, J., and ?pundová, M. (2010). Changes in photosynthesis of Lycopersicon spp. plants induced by tomato powdery mildew infection in combination with heat shock pre-treatment. Physiological and Molecular Plant Pathology 74, 205–213. https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2010.01.001.