近日，北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司為中科院動(dòng)物研究所安裝了一套FluorCam封閉式葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)。該系統(tǒng)可用于研究植物的光合結(jié)構(gòu)和光合活動(dòng)，其成像的功能能夠?qū)崿F(xiàn)全部葉片和整株植物代謝狀態(tài)的可視化，解讀葉片光化學(xué)效率的異質(zhì)性。中科院動(dòng)物所相關(guān)課題組將使用FluorCam葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)和光合儀開(kāi)展蚜蟲(chóng)-煙草等昆蟲(chóng)作物互作的研究。

    FluorCam封閉式葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)包括控制單元和暗適應(yīng)箱，成像面積可達(dá)13x13cm。暗適應(yīng)箱內(nèi)置4個(gè)LED光源板，CCD鏡頭、濾波輪及濾波器。實(shí)裝的系統(tǒng)的光化學(xué)光包含紅光（620nm）和藍(lán)光（470nm）兩種光質(zhì)，可提供的大可達(dá)光強(qiáng)分別2000μE和3000μE；飽和光為藍(lán)光（470nm），可達(dá)6000μE。

    該系統(tǒng)集成度*，使用時(shí)硬件操作簡(jiǎn)單，專(zhuān)業(yè)的圖像軟件也可自動(dòng)化運(yùn)行程序捕捉熒光動(dòng)態(tài)視頻并對(duì)視頻圖像進(jìn)行自動(dòng)分析，生成常見(jiàn)熒光參數(shù)的成像圖，并支持自定義程序編寫(xiě)和自定義參數(shù)成像。

    培訓(xùn)期間使用學(xué)生栽種的室內(nèi)盆栽進(jìn)行演示，選取了同株同枝的兩個(gè)葉片：一片葉片偏大，葉尖枯萎且主脈附近有肉眼可見(jiàn)傷痕； 另一片葉片偏小，健康，葉片無(wú)枯萎或傷痕。短時(shí)間暗適應(yīng)后，運(yùn)行Quenching熒光淬滅程序，運(yùn)行完畢使用圖像軟件的自動(dòng)區(qū)域選擇功能，對(duì)自動(dòng)生成的兩個(gè)區(qū)域（對(duì)應(yīng)兩片葉子）的常見(jiàn)熒光參數(shù)進(jìn)行成像，各參數(shù)圖像如下。

    數(shù)據(jù)分析表明：相比于受損的葉片，健康葉片的大光化學(xué)量子效率（Fv/Fm）、光下實(shí)際光化學(xué)量子效率（φPSII）、、熒光衰減速率（Rfd）較高，穩(wěn)態(tài)熒光（Fs）較低，非光化學(xué)淬滅系數(shù)（NPQ）相當(dāng)。

    除了提供整片葉片光合活性和光合參數(shù)的平均值外，葉綠素?zé)晒鈭D像還能夠向我們展示光合特性在單個(gè)葉片的異質(zhì)性。如受損的葉片，葉尖枯萎的部分因葉綠素含量的降低導(dǎo)致其穩(wěn)態(tài)熒光Fs極弱（圖中以假彩色“藍(lán)色”表示），受損部分（葉脈附近）穩(wěn)態(tài)熒光Fs較高（圖中以假彩色“紅色”表示）。而枯萎部分及受損部分的Fv/Fm、NPQ、Rfd值較正常部分均較低。

    近年來(lái)，葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)因其對(duì)葉片光合異質(zhì)性的準(zhǔn)確測(cè)量和直觀表達(dá)被廣泛用于蟲(chóng)癭對(duì)葉片光合特性影響的研究。

    絨蚧科昆蟲(chóng)引起的無(wú)患子科灌木葉片上的蟲(chóng)癭部分及其與葉片正常部分光合特性的差異（蟲(chóng)癭部分表征光合活性的Fv/Fm較低，光下實(shí)際光化學(xué)量子效率（φPSII）與熒光衰減速率（Rfd）也較低，意味著其抵抗脅迫的能力較差）。

    癭蚊科昆蟲(chóng)引起的桃金娘科葉片蟲(chóng)癭葉片的葉綠素?zé)晒獬上駡D（蟲(chóng)癭部分表征光合活性的參數(shù)Fv/Fm和φPSII較低，表征葉片活性的參數(shù)Rfd也顯著降低；使用Rfd可以有效地判斷和測(cè)量因昆蟲(chóng)引起的生物脅迫。）

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• 陸生動(dòng)物能量代謝與行為活動(dòng)觀測(cè)研究系統(tǒng)；
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