葉綠素?zé)晒饧胺治黾夹g(shù)

1、葉綠素?zé)晒馀c分析技術(shù)葉綠素?zé)晒馀c分析技術(shù) 鄭彩霞鄭彩霞光合作用與葉綠素?zé)晒夤夂献饔门c葉綠素?zé)晒庠诠夂夏ど?，有在光合膜上，?到到10%的吸收光能以的吸收光能以PSII熒光的形式釋熒光的形式釋放出來。而放出來。而PSI發(fā)射的熒光量很小并且是恒定的，這里沒有發(fā)射的熒光量很小并且是恒定的，這里沒有進行考慮。進行考慮。 活體狀態(tài)下，葉綠素?zé)晒鈳缀跞縼碓从诨铙w狀態(tài)下，葉綠素?zé)晒鈳缀跞縼碓从赑S II的的Chla（包括天線（包括天線Chl a），活體葉綠素?zé)晒馓峁?，活體葉綠素?zé)晒馓峁┑目焖傩畔H僅反映了的快速信息僅僅反映了PS II對激發(fā)能的利用和耗散對激發(fā)能的利用和耗散情況情況. 光合作用過程的各

2、個步驟密切偶聯(lián)，因此任何光合作用過程的各個步驟密切偶聯(lián)，因此任何一步的變化都會影響到一步的變化都會影響到PS II從而引起熒光變化，也從而引起熒光變化，也就是說通過葉綠素?zé)晒鈳缀蹩梢蕴綔y所有光合作用就是說通過葉綠素?zé)晒鈳缀蹩梢蕴綔y所有光合作用過程的變化過程的變化.JUNIOR PAM（Pulse Amplitude Modulated Pulse Amplitude Modulated FluorescenceFluorescence，PAMPAM）JUNIOR PAM的主要操作過程的主要操作過程暗適應(yīng)葉夾暗適應(yīng)葉夾光適應(yīng)葉夾光適應(yīng)葉夾調(diào)制葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)作為測定植物光合作用調(diào)制葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)作

3、為測定植物光合作用最簡便有效的技術(shù)，在國際生物學(xué)界多個領(lǐng)最簡便有效的技術(shù)，在國際生物學(xué)界多個領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用，如研究植物脅迫、域得到了非常廣泛的應(yīng)用，如研究植物脅迫、衰老、篩選突變體等。衰老、篩選突變體等。PAMPAM技術(shù)與熒光淬滅的飽和脈沖分析結(jié)合是技術(shù)與熒光淬滅的飽和脈沖分析結(jié)合是目前測定植物光合作用的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)目前測定植物光合作用的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)葉綠素?zé)晒鈨x工作原理葉綠素?zé)晒鈨x工作原理 用于激發(fā)熒光的測量光具有一定的調(diào)制用于激發(fā)熒光的測量光具有一定的調(diào)制（開（開/關(guān)）頻率，檢測器只記錄與測量光同頻的熒光，關(guān)）頻率，檢測器只記錄與測量光同頻的熒光，因此調(diào)制熒光儀允許測量所有生理狀態(tài)下的熒光

4、，包因此調(diào)制熒光儀允許測量所有生理狀態(tài)下的熒光，包括背景光很強時。括背景光很強時。，打開一個持續(xù)時間很短（一般小于，打開一個持續(xù)時間很短（一般小于1 s）的強光關(guān)閉所有的電子門（光合作用被暫時抑制），的強光關(guān)閉所有的電子門（光合作用被暫時抑制），從而使葉綠素?zé)晒膺_到最大。飽和脈沖（從而使葉綠素?zé)晒膺_到最大。飽和脈沖（Saturation Pulse, SP）可被看作是光化光的一個特例。）可被看作是光化光的一個特例。光化光越強，光化光越強，PS II釋放的電子越多，釋放的電子越多，PQ處累積的電子處累積的電子越多，也就是說關(guān)閉態(tài)的電子門越多，越多，也就是說關(guān)閉態(tài)的電子門越多，F(xiàn)越高。當(dāng)光化越高。

5、當(dāng)光化光達到使所有的電子門都關(guān)閉（不能進行光合作用）光達到使所有的電子門都關(guān)閉（不能進行光合作用）的強度時，就稱之為飽和脈沖。的強度時，就稱之為飽和脈沖。Saturation Pulse Method of Quenching AnalysisJUNIOR PAM技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 藍色藍色LEDLED，標(biāo)準(zhǔn)強度，標(biāo)準(zhǔn)強度0.1 mol m-2 s-1 PAR0.1 mol m-2 s-1 PAR。：藍色：藍色LEDLED，光強范圍，光強范圍0 01500 mol m-2 s-1PAR1500 mol m-2 s-1PAR（光纖與樣品間的距離為光纖與樣品間的距離為1 mm1 mm時）。時）。藍色

6、藍色LEDLED，最大飽和閃光強度，最大飽和閃光強度30003000 mol m-mol m-2 s-1PAR2 s-1PAR。LEDLED，730 nm730 nm。長長40cm40cm，直徑，直徑1.5 mm1.5 mm。FoFo、FmFm、Fv/FmFv/Fm、FtFt、FmFm、FoFo、qPqP、qNqN、NPQNPQ和和rETRrETR等等由暗適應(yīng)和光適應(yīng)下葉片光化學(xué)淬滅由最大到最小引起的（Fm-Fo和Fm-Fo）。由不產(chǎn)生光化學(xué)淬滅和達到最大光化學(xué)淬滅（Fm-Fm和Fo-Fo）的光淬滅引起的。在飽和脈沖光發(fā)射之前，在Fm和Fo之間的區(qū)域內(nèi)，誘導(dǎo)曲線上，它表示PS反應(yīng)中心的關(guān)閉程度

7、。 JUNIOR PAM測量參數(shù)測量參數(shù) （Relative Fluorescence Yields）Fm：關(guān)閉所有關(guān)閉所有PSPS反應(yīng)中心的高光強脈沖激發(fā)的最大熒光值。反應(yīng)中心的高光強脈沖激發(fā)的最大熒光值。Fm= Fo + Fv。Fo ：固定熒光或初始熒光產(chǎn)量，也稱基礎(chǔ)熒光。代表不參與固定熒光或初始熒光產(chǎn)量，也稱基礎(chǔ)熒光。代表不參與PS 光化學(xué)反應(yīng)的光能輻射部分，是光化學(xué)反應(yīng)的光能輻射部分，是PS 反應(yīng)中心處于完反應(yīng)中心處于完全開放時的熒光產(chǎn)量，它與葉綠素濃度有關(guān)。全開放時的熒光產(chǎn)量，它與葉綠素濃度有關(guān)。 Fv ：可變熒光產(chǎn)量，代表可參與可變熒光產(chǎn)量，代表可參與PS 光化學(xué)反應(yīng)的光能輻射光化

8、學(xué)反應(yīng)的光能輻射部分，反映了部分，反映了PS 原初電子受體原初電子受體QA 的還原情況。的還原情況。Fo Fo 維持維持PSPS反應(yīng)中心打開的低光強激發(fā)的最小熒光值。反應(yīng)中心打開的低光強激發(fā)的最小熒光值。Fo：光處理中的最小熒光值：在光處理中的最小熒光值：在Fo-Mode中，中，F(xiàn)oFo熒光在飽和脈沖之后發(fā)出，暗適應(yīng)是熒光在飽和脈沖之后發(fā)出，暗適應(yīng)是PSPS受受到遠紅光激發(fā)快速轉(zhuǎn)運光系統(tǒng)間的電子，因此開到遠紅光激發(fā)快速轉(zhuǎn)運光系統(tǒng)間的電子，因此開啟啟PSPS反應(yīng)中心。反應(yīng)中心。 Fo Fo=1/(1/Fo-1/Fm+1/Fm=1/(1/Fo-1/Fm+1/Fm) )FmFm：飽和光脈沖誘導(dǎo)期：飽

9、和光脈沖誘導(dǎo)期PSPS反應(yīng)中心暫時關(guān)閉時反應(yīng)中心暫時關(guān)閉時的最大熒光值。的最大熒光值。F F：F F值是光處理期間打飽和脈沖光之前熒光曲線值是光處理期間打飽和脈沖光之前熒光曲線上的點的取值。上的點的取值。JUNIOR PAM測量參數(shù)測量參數(shù)continued （Fluorescence Quenching Coefficients） PS最大光化學(xué)消耗和有效光化學(xué)消耗Y()衡量激發(fā)能用于光化學(xué)的量。 這兩個參數(shù)都是衡量PS反應(yīng)中心那部分能量的。qp建立在單個的PS天線分子的概念上，而qL假設(shè)天線分子之間彼此聯(lián)系，更接近于葉片內(nèi)真實情況。這兩個參數(shù)的測定不需要使用暗適應(yīng)樣品進行熒光測定，F(xiàn)o按照

10、Oxborough和Baker(1997)方法經(jīng)過計算得到。這兩個參數(shù)都與類囊體基質(zhì)中依賴pH和玉米黃素產(chǎn)生過程的激發(fā)能的非光化學(xué)淬滅相關(guān)。與以前的熒光系數(shù)比較，qN和NPQ的計算總要測定樣品暗適應(yīng)和光適應(yīng)條件下的熒光。對于集合光合天線分子，Y（NPQ）可以定量激發(fā)能通過光保護機制散失的能量：其他非光化學(xué)能量稱為Y(NO)。最后，光化學(xué)和非光化學(xué)耗能之和為1：Y()+Y(NPQ)+Y(NO)=1 根據(jù)ETR=PARETR-FactorPPS2/PPPSY()計算。為計算ETR，WinControl-3使用JUNIOR PAM內(nèi)部脈沖激發(fā)輻射裝置得到PAR值。在其他光照條件下，不使用PAR帶入E

11、TR計算。測量程序指暴露在光強持續(xù)增加的活化光下的測定程序。通常，每個光強的時間間隔對于光合反應(yīng)完全達到平衡太短。因此，將這中光曲線稱為“快速光曲線”（Rapid Light Curves， RLC），它說明當(dāng)前光合的狀態(tài)，不能和經(jīng)典光合光相應(yīng)曲線相混。JUNIOR PAM測量參數(shù)測量參數(shù)continued JUNIOR PAM測量參數(shù)測量參數(shù)continued 藍色LED，標(biāo)準(zhǔn)強度0.1 mol m-2 s-1 PAR。：藍色LED，光強范圍01500 mol m-2 s-1PAR（光纖與樣品間的距離為1 mm時）。藍色LED，最大飽和閃光強度3000 mol m-2 s-1PAR。LED，730 nm。PIN