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叶绿素荧光技术国内应用案例

2020.4.20

叶绿素荧光具有灵敏、快捷和对植物无损伤的特点，是研究植物光合作用的一个敏感的探针。叶绿素荧光在植物胁迫、病害检测、表型研究、突变体检测等植物科学方面广泛应用。

北京易科泰生态技术有限公司独家代理的欧洲PSI公司的FluorCam叶绿素荧光系统及手持式荧光仪等产品，已经得到全国各大高校、农科院等研究机构的认可和使用，与中科院植物所、中国农大等顶尖单位进行合作交流。同时，国内外发表的文献已经超过500多篇，本文就近期国内用户发表的文献进行介绍。

1 山西大学玉米幼苗草甘膦与镉胁迫

山西大学环境与资源学院研究人员对玉米幼苗进行草甘膦(PMG)与重金属镉(Cd)复合胁迫，设单一PMG胁迫和PMG与Cd复合胁迫2个系列，每个系列分别设置对照和5个不同质量浓度的PMG处理，单一和复合胁迫PMG 浓度均分别设置为0、1.25、2.5、5、10、20 mg. Kg^-1，复合胁迫中Cd²⁺浓度设置均为5 mg.kg^-1 ，使用FluorPen 100叶绿素荧光仪检测荧光动力学曲线及参数的变化（陈佳月等. 草甘膦与镉复合胁迫对玉米幼苗抗氧化酶活性及光合作用的影响. 生态毒理学报, 2018, 13(1): 219- 228）。

上图为单一PMG和与Cd复合胁迫对玉米叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)的影响

下表为单一PMG 和与Cd复合胁迫对玉米叶片叶绿素荧光参数的影响

2 河南农业大学菊花叶片低温胁迫

河南农业大学的研究人员以菊花叶片为试验材料进行低温胁迫，共设5个温度处理：16、8、4、-4、-8℃（16℃为菊花生长适宜温度），不同温度条件下处理3、6、9、12h，使用FluorCam便携式荧光成像仪检测叶绿素荧光参数的变化（程祥飞等, 低温胁迫下菊花叶片叶绿素荧光特性与抗氧化酶活性的变化. 河南农业科学, 2018, 47(4): 104-108）。

上图为低温胁迫对菊花叶片叶绿素荧光参数的影响

3 福建农林大学木荷和杉木幼苗不同光质处理

福建农林大学林学院以南方树种木荷和杉木幼苗为试验材料，使用三色光植物培养箱，分别进行红光（662nm）、蓝光（460nm）单色光质处理，以白光（446nm）作对照。所有幼苗进行连续30d的不同光质处理后，使用FluorCam叶绿素荧光成像仪测定叶绿素荧光参数的变化（刘青青等, 不同光质对木荷、杉木幼苗叶片叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响. 生态学杂志, 2018, 37(3): 869-876）。

上图为不同光质处理对木荷和杉木幼苗叶片叶绿素荧光参数（Fo 、Fm 、Fv和Ft）的影响

4 浙江大学 柑橘叶片 黄龙病

浙江大学研究人员以柑橘叶片为试验材料，使用FluorCam封闭式叶绿素荧光成像仪检测健康、黄龙病（HLB）感染、营养缺乏的柑橘叶片叶绿素荧光特性（Cen et al. Chlorophyll Fluorescence Imaging Uncovers Photosynthetic Fingerprint of Citrus Huanglongbing. Frontiers in Plant Science, 2017: (8)1509）。

上图为三种不同处理柑橘叶片叶绿素荧光参数

上图为三种不同处理柑橘叶片叶绿素荧光参数图像

5 西北农林科技大学拟南芥 突变体检测

西北农林科技大学研究人员以野生型（WT）和基因突变体（var5-1）拟南芥为试验材料，使用FluorCam开放式叶绿素荧光成像系统检测拟南芥植株的叶片网状结构、叶绿素荧光参数及图像的变化。（Liang et al. Mutations in the Arabidopsis AtMRS2-11/AtMGT10/VAR5 Gene Cause Leaf Reticulation. Frontiers in Plant Science: 2017.02007）

上图为WT和var5-1拟南芥及其真叶的Fv/Fm参数图像

上图为WT、var5-1和var5-1互补系（var5-1 P35S：At5g22830）拟南芥植株及真叶Fv/Fm参数图像

部分国内用户发表文献目录
1. Shang-GuanK, et al. 2018. Lipopolysaccharides trigger two successive bursts of reactive oxygen species at distinct cellular locations. Plant Physiology, DOI: 10.1104/pp.17.01637.（浙江大学）
2. Zhao L, et al. 2018. Enzymatic activity and chlorophyll fluorescence imaging of maize seedlings (Zea mays L.) after exposure to low doses of chlorsulfuron and cadmium. Journal of Integrative Agriculture: 16(0),60345-7.（山西大学）
3. 程祥飞等, 2018. 低温胁迫下菊花叶片叶绿素荧光特性与抗氧化酶活性的变化. 河南农业科学, 47(4): 104-108.（河南农业大学）
4. LiuT, et al. 2018. H2O2 mediates ALA-induced glutathione and ascorbate accumulation in the perception and resistance to oxidative stress in Solanum lycopersicumat low temperatures. BMC Plant Biology, 18(34), https://doi.org/10.1186/s12870-018-1254-0.（西北农林科技大学）
5. WangL, et al. 2017. The Phytol Phosphorylation Pathway Is Essential for the Biosynthesis of
Phylloquinone, which Is Required for Photosystem I Stability in Arabidopsis. Molecular Plant, 10: 183-196.（中国科学院植物研究所）
6. Yang Z, et al. 2017. RNase H1 Cooperates with DNA Gyrases to Restrict R-loops and Maintain Genome Integrity in Arabidopsis Chloroplasts. The Plant Cell, https://doi.org/10.115/tpc.17.00305.（清华大学）
7. GongB, et al. 2017. Hydrogen peroxide produced by NADPH oxidase: a novel downstream signaling pathway in melatonin-induced stress tolerance in Solanum lycopersicum. Physiologia Plantarum, 160(4): 359-479.（山东农业大学）
8. Sui X, et al. 2017. The complex character of photosynthesis in cucumber fruit. Journal of Experimental Botany, 68(7): 1625-1637.（中国农业大学）
9. Zhou C, et al. 2017. Bacillus amyloliquefaciens SAY09 increases cadmium resistance in plants by activation of auxin-mediated signaling pathways. Genes, 8(7):173.（同济大学）
10. 魏晓骁等. 2017. 不同化感型杉木无性系对连栽地的生理响应. 森林与环境学报, 37(1): 22-28.（福建农林大学）
11. Zhang L, et al. 2016. VIPP1 Has a Disordered C-Terminal TailNecessary for Protecting Photosynthetic Membranes against Stress. Plant Physiology, 171: 1983-1995.（内蒙古科技大学）
12. Zheng C,et al. 2016. Global Transcriptional AnalysisReveals the Complex Relationshipbetween Tea Quality, Leaf Senescenceand the Responses to Cold-DroughtCombined Stress in Camellia sinensis. Front. Plant Sci. 7, 1858.doi: 10.3389/fpls.2016.01858.（青岛农业大学）
13. Huang S, et al. 2016. Physiological Characterization andComparative Transcriptome Analysisof a Slow-GrowingReduced-Thylakoid Mutant of Chinese Cabbage (Brassicacampestrisssp. pekinensis). Front. Plant Sci: 7, 3.（沈阳农业大学）
14. Kong L A, et al. 2016. Comparison of the photosynthetic characteristics in the pericarp and flag leaves during wheat (Triticum aestivumL.) caryopsis development. Photosynthetica, 54(1): 40-46.（山东农业科学院）
15. Wang LS, et al. 2016. Singlet oxygen-and EXECUTER1-mediated signaling isinitiated in grana margins and depends on theprotease FtsH2. PNAS, DOI:10.1073/pnas.1603562113.（中国科学院上海植物科学研究中心）

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周锦帆