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实验研究

实验研究

二球悬铃木秋季光合荧光特性实验研究

Ecolab实验室利用FluorCam叶绿素荧光成像与植物光合-呼吸测量联用技术,对秋季二球悬铃木Platanushispanica球果的光合作用与荧光特性进行了实验研究,以发展实验室的叶绿素荧光成像与植物光合-呼吸同步测量集成技术、进一步开展叶绿素荧光成像与植物光合--呼吸测量综合全面研究,拓宽植物光合生理测量分析技术。



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1. 悬铃木球果叶绿素荧光成像:左图为Fp,右图为Rfd

研究方法:选取健康的悬铃木球果,放入一密闭透明呼吸室内,呼吸室一段通过进气口连通室外新鲜空气,另一端通过气体抽样单元与FMS气体分析仪(北京易科泰生态技术有限公司EcoLab实验室提供)相联以分析O2CO2含量,气体流量设置为149ml/min;透明呼吸室置于便携式荧光成像仪(北京易科泰生态技术有限公司EcoLab实验室提供)视野下,同步进行叶绿素荧光成像测量和气体分析。实验测量程序为:暗适应10分钟,然后在不同持续光化学光照条件下(光适应300秒)进行Kaustky荧光成像测量,在整个暗适应和光适应(同时进行Kaustky效应荧光成像测量)过程中同步分析呼吸室O2CO2动态变化。Kaustky效应荧光成像可以得到QY_maxRfd_Lss,其计算公式分别为:

QY_max=(FpFo/FpRfd_Lss=(FpFt_Lss/Ft_Lss

其中Fo为暗适应后的初始荧光(最小荧光),Fp为给予持续光化学光后的最大荧光,Ft_Lss为在光适应条件下的稳态荧光。

研究结果:

整个过程中O2CO2浓度动态变化见图1,图中CO2曲线的波峰为暗适应过程中由于球果进行呼吸导致CO2浓度升高到一个稳态,波谷为由于光照条件下球果进行光合作用导致CO2浓度下降至一稳态,两者之差与流速的乘积即为球果的总光合强度(图2)。可以看出,随着光照强度的增加,总光合速率、QY_maxRfd_Lss随之增大,与光照强度呈显著的对数相关关系。总光合速率与QY_maxRfd_Lss也呈显著的相关关系。

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1.  悬铃木球果在暗适应和不同光照强度光适应条件下的CO2浓度和O2浓度变化

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2.  不同光照强度条件下悬铃木球果总光合(μl/min)、QY_maxRfd_Lss的变化

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图3.  悬铃木球果总光合与QY_max及Rfd_Lss的关系